優(yōu)化MRIT 2-3D-SPACE的序列成像在外周神經(jīng)掃描中的應(yīng)用

李偉峰，梁長松，陳澤文，陳欽龍，馬超進(jìn)

江門市新會區(qū)人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科，廣東 江門 529100

臂叢神經(jīng)是外周神經(jīng)的重要神經(jīng)叢，可支配上肢感覺和運(yùn)動功能，臂叢神經(jīng)的位置特殊，其位于活動范圍較大的肩關(guān)節(jié)附近，鄰近動脈，容易導(dǎo)致臂叢神經(jīng)損傷。相關(guān)研究報(bào)道[1]，臂叢神經(jīng)病變的漏診或誤診易導(dǎo)致上肢肌萎縮、癱瘓等嚴(yán)重后果。因此準(zhǔn)確、直觀的診斷臂叢神經(jīng)病變對臨床治療方案的選擇和預(yù)后改善有重要作用。目前臨床對于臂叢神經(jīng)病變的診斷主要依靠體格檢查和肌電圖檢查，盡管肌電圖對神經(jīng)損傷的診斷有較高的參考價(jià)值，但其無法提供立體且直觀的解剖學(xué)信息，有一定創(chuàng)傷性，且多在傷后3周左右進(jìn)行，易延誤病情[2]。影像學(xué)檢查是臂叢神經(jīng)病變的主要途徑，MRI具有軟組織對比度高、無輻射、多平面成像等特點(diǎn)，已成為外周神經(jīng)疾病診斷的重要手段，但臂叢神經(jīng)的解剖特點(diǎn)特別，常規(guī)MRI序列對其顯示效果有限[3]。三維快速自旋回波序列(3D-SPACE)為新型的MRI成像技術(shù)，可在短時(shí)間內(nèi)提取高空間分辨力，在不同層厚下觀察病變并可進(jìn)行斜向和曲面重建[4]。本研究主要分析優(yōu)化MRIT2-3D-SPACE的序列成像在臂叢神經(jīng)掃描中的應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇江門市新會區(qū)人民醫(yī)院2019年7月至2020年12月收治的42例單側(cè)臂叢神經(jīng)病變患者納入研究。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)因外傷、腫瘤、背部疼痛引起程度不一的上肢感覺或運(yùn)動障礙就診，均經(jīng)臨床確診為臂叢神經(jīng)病變；(2)均接受MRI檢查；(3)肝腎等功能基本正常。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)嚴(yán)重精神系統(tǒng)病變者；(2)MRI檢查禁忌證。42例患者中男性27例，女性15例；年齡22～67歲，平均(46.89±6.75)歲；就診原因：頸肩痛19例，肩部外傷15例，肩部腫塊至上肢活動受限8例。按照隨機(jī)數(shù)表法將患者均分為A組、B組和C組，每組14例，分別接受T2-3D-SPACE常規(guī)平掃、增強(qiáng)掃描、優(yōu)化T2-3D-SPACE序列掃描。A組患者男性9例，女性5例；年齡23～66歲，平均(46.75±6.84)歲；就診原因：頸肩痛6例，肩部外傷5例，肩部腫塊至上肢活動受限3例。B組患者中男性8例，女性6例；年齡22～65歲，平均(46.93±6.62)歲；就診原因：頸肩痛5例，肩部外傷6例，肩部腫塊至上肢活動受限3例。C組患者中男性10例，女性4例；年齡23～67歲，平均(46.99±6.79)歲；就診原因：頸肩痛8例，肩部外傷4例，肩部腫塊至上肢活動受限2例。三組患者的一般資料比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)，具有可比性。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)，患者及家屬均簽署知情并簽署同意書。

1.2 方法

1.2.1 檢查方法 所有患者檢查前均去除身上電子器件、磁性物品和金屬物品。采用西門子Avanto1.5T磁共振掃描儀進(jìn)行MRI檢查，包含配套的體部線圈、脊柱線圈和頭頸聯(lián)合線圈。指導(dǎo)患者為仰臥位，采取頭部先進(jìn)入體位，在頭頸聯(lián)合線圈內(nèi)部放置頭部，使頸椎和上肢與機(jī)體冠狀面呈垂直、平行。上肢背側(cè)用海綿軟墊適當(dāng)填塞，保持頸椎與冠狀面盡可能平直，并將頭部固定。在患者上胸部放置體部陣列線圈，并覆蓋兩側(cè)肩部。囑患者保持平靜、均勻呼吸，檢查期間保持體位不動，禁止吞咽行為。以C6為中心，取椎管后緣至椎體前緣為掃描范圍，進(jìn)行頸胸段冠狀面掃描。進(jìn)行常規(guī)自旋回波序列T1加權(quán)成像和快速自旋回波序列T2加權(quán)成像的橫斷位、冠狀位和T2加權(quán)成像矢狀位掃描。(1)予以常規(guī)臂叢神經(jīng)T2-3D-SPACE平掃，回波鏈長度為136，回波時(shí)間為160 ms，重復(fù)時(shí)間為3 500 ms，層厚為1 mm，層間距為0，層數(shù)為60～80層，用短T1時(shí)間反轉(zhuǎn)恢復(fù)抑制技術(shù)，視野為400 mm×384 mm，反轉(zhuǎn)時(shí)間為220 ms，矩陣為400×384，激勵(lì)次數(shù)為1.8。SPACE并行采集形式為GPAPPA，并行采集因子為2。(2)T2-3D-SPACE增強(qiáng)掃描：在肘靜脈注入0.1 mmol/kg對比劑釓貝葡胺進(jìn)行T2-3D-SPACE增強(qiáng)掃描，注射速度為2 mL/s。注射結(jié)束后參照常規(guī)臂叢神經(jīng)平掃參數(shù)不變，在延遲3 min后進(jìn)行掃描。(3)優(yōu)化MRIT2-3D-SPACE序列掃描：回波鏈長度為167，回波時(shí)間為299 ms，重復(fù)時(shí)間為6 000 ms，反轉(zhuǎn)時(shí)間為160 ms，結(jié)合頻率選擇脂肪抑制技術(shù)，增加絕熱脈沖，加以局部勻場，余下掃描參數(shù)同常規(guī)臂叢神經(jīng)平掃。

1.2.2 圖像后處理 掃描完成后，將采集所得的T2-3D-SPACE序列薄層原始圖像數(shù)據(jù)上傳至工作站，創(chuàng)建3D模型，進(jìn)行相關(guān)圖像后處理，重組得出冠狀位、矢狀位和曲面等圖像。

1.2.3 圖像評價(jià) T2-3D-SPACE常規(guī)平掃、T2-3D-SPACE增強(qiáng)掃描和優(yōu)化MRIT2-3D-SPACE掃描中所得到的臂叢神經(jīng)圖像質(zhì)量由2名高年資影像科醫(yī)師共同觀察，并參考格氏解剖學(xué)圖譜進(jìn)行評價(jià)，二者診斷意見不一時(shí)經(jīng)協(xié)商得出統(tǒng)一觀點(diǎn)。(1)臂叢神經(jīng)顯影情況：神經(jīng)根、干、股、束及支均可見，邊緣模糊及邊緣清晰分別記2.5分與5分；神經(jīng)根、干、股、束均可見，邊緣模糊及邊緣清晰分別記2分與4分；神經(jīng)根、干、股均可見，邊緣模糊與邊緣清晰分別記1.5分與3分；神經(jīng)根、干可見，邊緣模糊與邊緣清晰分別記1分與2分；僅可見神經(jīng)根，邊緣模糊與邊緣清晰分別為0.5分與1分。(2)圖像背景抑制情況：圖像背景抑制非常差，與周圍脂肪信號對比干擾背景呈極高信號，記4分；圖像背景抑制差，與周圍脂肪信號對比干擾背景呈高信號，記3分；圖像背景抑制好，與周圍脂肪信號對比干擾背景呈稍高信號，記2分；圖像背景抑制非常好，與周圍脂肪信號對比干擾背景呈低或等信號，記1分。(3)測量圖像中C6及C7的神經(jīng)干對比噪聲比(CNR)及信噪比(SNR)[5-6]。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS18.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示，多組比較采用方差分析，兩兩比較采用t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料比較采用χ2檢驗(yàn)，以P＜0.05差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 三種成像方式的圖像質(zhì)量評分、圖像背景抑制評分比較 A組患者的圖像質(zhì)量評分明顯低于B組及C組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，而B組及C組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)；A組患者的圖像背景抑制評分明顯高于B組，而C組又明顯高于B組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，見表1。三種成像方式的圖像見圖1～3。

圖1 T 2-3D-SPACE常規(guī)平掃

表1 三種成像方式的圖像質(zhì)量評分、圖像背景抑制評分比較(±s，分)

表1 三種成像方式的圖像質(zhì)量評分、圖像背景抑制評分比較(±s，分)

注：與A組比較，a P＜0.05；與B組比較，b P＜0.05。

組別A組B組C組F值P值例數(shù)14 14 14圖像質(zhì)量評分3.45±0.42 3.78±0.31a 3.81±0.29a 4.699 0.015圖像背景抑制評分3.01±0.33 2.27±0.21a 2.61±0.28ab 24.902 0.001

圖2 T 2-3D-SPACE增強(qiáng)掃描

圖3 優(yōu)化T 2-3D-SPACE掃描

2.2 三種成像方式圖像的SNR值和CNR值比較A組患者的SNR值及CNR值明顯低于B組及C組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，而B組與C組比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)，見表2。

表2 三種成像方式圖像的SNR值和CNR值比較(±s)

表2 三種成像方式圖像的SNR值和CNR值比較(±s)

注：與A組比較，a P＜0.05。

?

2.3 三種成像方式對臂叢神經(jīng)鎖骨上下段的顯示率比較 A組患者的鎖骨上段顯示率及鎖骨下段顯示率明顯低于B組及C組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，而B組與C組比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)，見表3。

表3 三種成像方式對臂叢神經(jīng)鎖骨上下段的顯示率比較[例(%)]

3 討論

臂叢神經(jīng)病變?yōu)橹車窠?jīng)病變的主要類型之一，可引起其對應(yīng)神經(jīng)支配區(qū)域的肌肉功能異常，限制患者上肢功能，嚴(yán)重影響患者勞動力和生活質(zhì)量。臂叢神經(jīng)病變早期的定性、定位觀察能夠?yàn)榕R床診療提供有利支持。神經(jīng)電生理檢查為臂叢神經(jīng)病變診斷的金標(biāo)準(zhǔn)，可反映臂叢神經(jīng)通路的連續(xù)性，判斷臂叢神經(jīng)病變的程度和性質(zhì)。但神經(jīng)電生理檢查存在疼痛，部分患者無法耐受，且無法直觀反映病變周圍結(jié)構(gòu)，對手術(shù)方案的制定缺乏指導(dǎo)價(jià)值。

影像學(xué)檢查在臂叢神經(jīng)病變診斷和病變程度評價(jià)中有重要參考，其中B超檢查存在便捷、直觀等特點(diǎn)，能夠顯示正常臂叢神經(jīng)的形態(tài)特點(diǎn)，但無法顯示椎管內(nèi)臂叢神經(jīng)，且易受到骨質(zhì)偽影的影響，有一定局限性[7]。X線檢查可間接顯示臂叢神經(jīng)周圍有無異物和骨折，但無法直接顯示臂叢神經(jīng)病變。CT檢查對軟組織結(jié)構(gòu)的顯示度較高，且可反映骨質(zhì)變化，但對臂叢節(jié)后神經(jīng)的顯像度差。目前MRI已成為臂叢神經(jīng)首選的影像學(xué)檢查方式，能夠盡早明確臂叢神經(jīng)損傷的類型、程度和部位，且不受到時(shí)間的限制，還可避免肌電圖檢查的不足[8]。

T1WI、T2WI為MRI掃描的常規(guī)序列，T1WI對臂叢神經(jīng)的解剖結(jié)構(gòu)顯示較好，T2WI又可顯示臂叢神經(jīng)的信號和形態(tài)變化。但肌肉和神經(jīng)的T1、T2弛像時(shí)間接近，MRI常規(guī)序列對臂叢神經(jīng)和周圍肌肉組織的對比度欠佳，均可呈略低或中等信號，難以清晰顯示臂叢神經(jīng)。THAPLOO等[9]研究也認(rèn)為，臂叢神經(jīng)的解剖結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，其結(jié)構(gòu)未分布在同一平面，加上呼吸運(yùn)動和肩頸部血管搏動可產(chǎn)生偽影，難以顯示臂叢節(jié)后神經(jīng)。傳統(tǒng)的臂叢神經(jīng)MR成像以2D平面成像為主，需結(jié)合多個(gè)掃描方向圖像以顯示臂叢節(jié)后神經(jīng)和病變情況[10]。

近年來隨著MRI技術(shù)的不斷改善，MR成像已發(fā)展為3D容積成像，可提高空間分辨率，進(jìn)行最大信號強(qiáng)度的圖像處理，增加圖像的立體感，從而更清晰、直觀的顯示外周神經(jīng)全貌[11]。3D-SPACE序列在回聚脈沖中通過可變的翻轉(zhuǎn)角，明顯延長回波鏈長度，提高采集效率，縮短TSE序列中3D成像耗時(shí)，降低射頻能量吸收率[12]。臨床研究指出[13]，機(jī)體中水樣組織的T2值較其他組織大，橫向磁化矢量，呈明顯的高信號。婁路馨等[14]研究也指出，T2-3D-SPACE由于重T2效應(yīng)，導(dǎo)致周圍肌肉呈短T2弛豫時(shí)間呈低信號，低蛋白液體呈高信號。有文獻(xiàn)報(bào)道，T2-3D-SPACE序列更可清晰反映臂叢神經(jīng)和其病變情況，且有利于病變范圍及數(shù)目的評價(jià)，并可直觀反映神經(jīng)迂曲、增粗、中端及受壓等征象[15]。T2-3D-SPACE序列能夠增加掃描中的矩陣和視野，達(dá)到高分辨力、大范圍的3D容積成像，進(jìn)行圖像后處理，更有利于結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)和病理變化的顯示。相關(guān)研究報(bào)道，T2-3D-SPACE序列對解剖結(jié)構(gòu)的顯示能力優(yōu)于MRI常規(guī)序列，且T2-3D-SPACE序列能夠避免磁敏感偽影[16]。但本研究結(jié)果顯示，T2-3D-SPACE序列常規(guī)平掃對臂叢神經(jīng)的圖像質(zhì)量評分較低，圖像背景抑制評分相對較高，仍有一定局限性。

目前對比增強(qiáng)的T2-3D-SPACE序列成像在臨床上應(yīng)用較廣泛，靜脈團(tuán)注能夠縮短組織T1及T2弛豫時(shí)間的順磁性對比劑，縮短臂叢神經(jīng)周圍高順磁性對比劑的組織T2值，加上機(jī)體存在血液神經(jīng)屏障作用，導(dǎo)致對比劑難以進(jìn)入神經(jīng)鞘膜，從而提高神經(jīng)和組織的對比[17]。但有研究報(bào)道，腫瘤或炎癥等疾病能夠影響機(jī)體正常神經(jīng)鞘膜結(jié)構(gòu)，致神經(jīng)屏障功能受損。因此對比劑能夠使鞘膜內(nèi)組織T2值縮短，使神經(jīng)呈低信號[18]。既往研究也表明，對于合并嚴(yán)重腎功能不良或高血壓、糖尿病等基礎(chǔ)疾病患者需慎用對比劑[19]。

本研究優(yōu)化MRI檢查中通過超長TE、TR的T2-3D-SPACE序列成像，進(jìn)一步提高神經(jīng)和周圍組織的圖像對比。結(jié)果顯示，增強(qiáng)的T2-3D-SPACE與優(yōu)化MRIT2-3D-SPACE序列成像中的圖像質(zhì)量評分均高于T2-3D-SPACE常規(guī)平掃，且兩者的CNR、SNR無顯著差異，均可直觀顯示臂叢神經(jīng)鎖骨上、下段，均明顯高于臂叢神經(jīng)的T2-3D-SPACE常規(guī)平掃，表明參數(shù)優(yōu)化后的T2-3D-SPACE在臂叢神經(jīng)損傷掃描中的有較高價(jià)值，與文獻(xiàn)報(bào)道結(jié)果相符[20]。另外本研究中，三種掃描方式均可一定程度的抑制骨髓、小血管和淋巴結(jié)等的高信號，但增強(qiáng)掃描的T2-3D-SPACE的圖像背景抑制評分較T2-3D-SPACE常規(guī)平掃和優(yōu)化MRI T2-3D-SPACE低，提示其抑制效果更好。

綜上所述，常規(guī)增強(qiáng)掃描T2-3D-SPACE及優(yōu)化MRIT2-3D-SPACE的序列成像均可清晰顯示臂叢神經(jīng)，利于臂叢神經(jīng)病變的診治，但優(yōu)化MRI T2-3D-SPACE的序列成像更適用于對比劑禁忌證者。