頸髓壓迫性損傷的DTI動態(tài)演變規(guī)律及其病理學(xué)機制的研究.pdf

1、脊髓壓迫性損傷是神經(jīng)系統(tǒng)的常見病，其中頸髓壓迫性損傷最常見。常規(guī)MRI是目前顯示頸髓壓迫性損傷的范圍和程度的最好方法，但還存在不足。一方面，頸髓受壓變形的程度是判斷頸髓壓迫性損傷的重要指標(biāo)，但與臨床表現(xiàn)不完全相符。另一方面，目前主要依靠常規(guī)MRI 顯示的T2WI 高信號來判斷頸髓的損傷程度，但其敏感性低，一般出現(xiàn)在較晚期的病例，對其形成機制、病理學(xué)意義還有爭議。因此，還需要探索更加敏感、準(zhǔn)確的方法以評價頸髓損傷程度和判斷預(yù)后，指導(dǎo)臨床治

2、療。 近年有學(xué)者進行了脊髓的DWI和DTI初步研究，顯示有很大的潛在價值。對脊髓撞擊傷動物模型的研究表明，DWI和DTI在顯示病變和監(jiān)測療效方面比常規(guī)MRI敏感，可以定量反映病變的程度。對脊髓壓迫性損傷病例的研究，也顯示DWI和DTI有較大價值，但結(jié)果不一致。對于外傷所致急性脊髓壓迫性損傷，大部分病例ADC值降低，少數(shù)病例ADC值升高。對于慢性脊髓壓迫性損傷病例，有人報道ADC值升高，有人報道ADC值降低；有些病例FA值升高，有

3、些FA值降低；有人認(rèn)為ADC值敏感度最高，有人認(rèn)為FA值敏感度最高。 這些不同的結(jié)果，可能與脊髓受壓的程度、快慢、持續(xù)時間等不同有關(guān)，脊髓受壓后的DWI和DTI表現(xiàn)可能有動態(tài)演變過程。但目前對脊髓壓迫性損傷，只有臨床病例研究，沒有進行動態(tài)觀察，也沒有動物模型的組織病理學(xué)對照研究。 因此，本研究通過建立一種新的適合MRI 研究的動物模型，應(yīng)用先進的3.0T MRI 機，研究頸髓壓迫性損傷MRI 的動態(tài)演變規(guī)律，研究DTI的

4、變化與壓迫程度和速度的關(guān)系。通過組織病理學(xué)對照，研究DTI變化的病理學(xué)機制及對于顯示病變、判斷預(yù)后的價值。同時還研究了頸髓慢性壓迫性損傷患者的DTI表現(xiàn)，探討了DTI表現(xiàn)的形成機制和臨床價值。 第一部分適合MRI 研究的羊頸髓壓迫性損傷模型的制作 目的：探討建立一種新的適合MRI研究的羊頸髓壓迫損傷模型，并對其進行影像學(xué)和神經(jīng)功能評價。 方法：健康山羊6只，體重20-25Kg，隨機分為實驗組和對照組，每組3只。手

5、術(shù)顯露左側(cè)頸<,3-4>椎間孔，將自制的導(dǎo)管球囊通過椎間孔向前、向上緩慢插入硬膜外腔，達頸<,2-3>椎間盤水平。導(dǎo)管固定于椎間孔旁軟組織。實驗組術(shù)后第10天經(jīng)導(dǎo)管緩慢注射生理鹽水0.2ml使球囊膨脹，持續(xù)壓迫40天。對照組不注水。利用MRI、運動功能評分和病理學(xué)檢查對模型進行評價。DTI采用單激發(fā)的SE-EPI，b值500 s/mm<'2>，擴散敏感梯度方向6，NEX4次，橫軸面掃描。 結(jié)果：置入的球囊位于脊髓的左前方。球囊未

6、注水時，球囊所在部位蛛網(wǎng)膜下腔變窄，脊髓沒有明顯受壓。注水0.2ml后，球囊呈橢圓形，脊髓受壓變扁。所有MRI圖像顯示清楚。DTI圖像有輕微變形，沒有明顯偽影。實驗組運動功能評分下降。病理學(xué)檢查示神經(jīng)細(xì)胞和神經(jīng)纖維腫脹、變性、壞死，有髓神經(jīng)髓鞘板層狀結(jié)構(gòu)排列紊亂，炎細(xì)胞浸潤，膠質(zhì)細(xì)胞增生。對照組運動功能評分正常，病理學(xué)檢查未見明顯異常。 結(jié)論：采用經(jīng)頸椎椎間孔置入導(dǎo)管球囊制作羊頸髓壓迫損傷模型，壓迫程度、壓迫速度和持續(xù)時間可控，

7、易于通過運動功能評分評價脊髓功能。不切除骨質(zhì)，保留了椎管的完整性。能獲得較滿意的MRI圖像。本模型適合進行急性和慢性脊髓壓迫性損傷的研究，為深入研究其病理生理變化和MRI影像學(xué)奠定了基礎(chǔ)。 第二部分羊頸髓壓迫性損傷模型的 DTI 動態(tài)演變規(guī)律及其病理學(xué)機制的實驗研究 目的：研究羊頸髓壓迫性損傷模型的DTI動態(tài)演變規(guī)律及病理學(xué)機制，DTI的變化與壓迫程度和速度的關(guān)系，DTI評價頸髓損傷的價值。 方法：健康山羊12只

8、，體重20-25Kg，隨機分為A、B、C、D4組，每組3只。手術(shù)顯示左側(cè)頸卜4椎間孔，將自制的導(dǎo)管膠囊通過椎間孔向前、向上緩慢插入硬膜外腔，達頸<,2-3>椎間盤水平。A、B、C組術(shù)后第10天經(jīng)導(dǎo)管注射生理鹽水。A組注水0.3ml，持續(xù)壓迫40天。B組注水0.2ml，持續(xù)壓迫40天。C組每天注水0.01ml，共注水40天。D組為對照組，不注水。進行運動功能評分，常規(guī)MRI檢查和DTI檢查，測量ADC值和FA值。造模術(shù)后50天對受壓脊髓進

9、行光鏡、電鏡等病理學(xué)檢查。 結(jié)果： A組注水壓迫后動物迅速出現(xiàn)癱瘓，后有輕度好轉(zhuǎn)。脊髓受壓后ADC值迅速降低，第5天達最低值，后開始逐漸上升，第10天左右恢復(fù)正常，呈“假正?；?，后繼續(xù)上升，高于正常。受壓后FA值迅速降低，后呈緩慢降低。壓迫后10天開始出現(xiàn)T2WI高信號。B組注水壓迫后動物運動功能評分下降，脊髓ADC值輕度降低，后逐漸回升至正常，40天后輕度高于正常。受壓后FA值輕度升高，后逐漸恢復(fù)至正常，40天時輕度低于正常

10、。常規(guī)MRI未見異常。C組當(dāng)注水總量達到0.1ml前，ADC值和FA值沒有明顯變化，運動功能評分沒有改變。注水總量超過0.1ml后，ADC值逐漸升高，F(xiàn)A值輕度降低，運動功能評分沒有明顯改變。注水總量增加至0.3ml后，ADC值開始逐漸下降，但仍高于正常值；FA值逐漸上升并高于正常值，運動功能評分輕度下降。注水總量增加至0.4ml左右，ADC值迅速降低，F(xiàn)A值輕度降低，運動功能評分迅速下降，出現(xiàn)癱瘓。常規(guī)MRI未見異常。D組運動功能評分

11、5分，ADC值、FA值、常規(guī)MRI均未見異常。A、B、C組的病理學(xué)改變相似，主要是脊髓組織水腫，灰質(zhì)內(nèi)神經(jīng)細(xì)胞變性壞死，白質(zhì)內(nèi)髓鞘板層狀結(jié)構(gòu)紊亂，軸索水腫，線粒體、微絲、微管的數(shù)量明顯減少。A組病理學(xué)改變最重，C組次之，但有灶狀出血，B組改變最輕。D組光鏡觀察和電鏡觀察未見明顯異常。 結(jié)論：羊頸髓壓迫損傷的ADC值和FA值的變化與壓迫程度、速度、持續(xù)時間有關(guān)系。與撞擊傷模型的不同點是有時出現(xiàn)FA值升高。DTI比常規(guī)MRI顯示損傷

12、敏感，ADC值和FA值可以定量評價損傷的程度，能為制定治療方案和判斷預(yù)后提供更準(zhǔn)確的依據(jù)，可作為判斷病變新舊程度和進行病變分期的一個指標(biāo)。 第三部分頸髓慢性壓迫性損傷的DTI研究 目的：探討頸髓慢性壓迫性損傷的DTI表現(xiàn)及其變化規(guī)律和臨床價值。 方法：對54 例頸髓慢性壓迫性損傷患者，25例健康志愿者，11 例頸髓受壓但無癥狀者進行研究。根據(jù)JOA評分將患者臨床癥狀分為4度：輕度、中度、重度、嚴(yán)重。行常規(guī)MRI和

13、DTI檢查。在常規(guī)MRI圖像將脊髓受壓程度分為4度：Ⅰ度、Ⅱ度、Ⅲ度、Ⅳ度。測量受壓頸髓和正常頸髓的ADC值、FA值。計算相對ADC值(rADC)和相對FA值(rFA)。對各參數(shù)值進行統(tǒng)計學(xué)分析。 結(jié)果：正常頸髓的 ADC值與年齡呈正相關(guān)，F(xiàn)A 值與年齡呈負(fù)相關(guān)。臨床癥狀與壓迫程度呈正相關(guān)。有T2WI高信號者臨床癥狀較重，壓迫程度較重，病程較短，rADC值較大。rADC 值與臨床癥狀、壓迫程度、病程無相關(guān)性。rFA 值與臨床癥狀

14、、壓迫程度無相關(guān)性，與病程呈負(fù)相關(guān)。頸髓慢性壓迫患者的ADC值和FA值的變化有多種，共分為6種類型：27例表現(xiàn)為ADC值升高、FA值降低；10例表現(xiàn)為ADC值升高、FA值升高；6例表現(xiàn)為ADC值升高、FA值混和變化(既有FA值降低區(qū)域又有升高區(qū)域)；5例表現(xiàn)為．ADC值升高、FA值不變；3例表現(xiàn)為ADC值降低、FA值不變或降低；3例表現(xiàn)為ADC值和FA值不變。其中ADC值升高、FA值升高者和ADC值升高、FA值混和變化者，在文獻中未見報

15、道。各種類型患者的臨床癥狀、病程、壓迫程度、T2WI高信號有一些差別。部分頸髓受壓但無癥狀者，也出現(xiàn)ADC值升高、FA值降低和ADC值升高、FA值不變。ADC值、FA值和T2WI診斷頸髓慢性壓迫損傷的敏感度分別是94.4％(51/54)、83.3％(4.5/54)、35.2％(19/54)，特異度分別是45.6％(5/11)、63.6％(7/11)、100％(11/11)。 結(jié)論：正常頸髓的ADC值和FA值與年齡有關(guān)。頸髓慢性壓