冯世波， 王 蔚， 张 力， 郑 斌
武汉市汉口医院骨科， 湖北 武汉 430012
脊柱外伤属于临床常见的骨科损伤类型之一，一般是外界暴力造成脊柱受损，而多数患者伴有脊髓功能的损伤，会增加患者发生截瘫的概率，严重地影响了患者生命安全与生活质量，目前临床缺乏客观功能影响评价指标分析患者脊髓功能状态[1]。近年来磁共振成像(MRI)检查在临床多种疾病诊断中广泛应用，具有良好的软组织分辨率和多参数成像等优势，可以对脊柱与脊髓组织结构进行良好的显影，但是目前临床对于合并脊髓功能损伤的脊柱外伤患者采用磁共振成像检查分析特异性的报道较为少见[2]。本研究以脊柱外伤患者作为研究对象，分析了磁共振多参数成像在出现脊髓功能损伤患者中的影像特征，为临床早期评价脊髓功能损伤提供相应的依据。
1.1 一般资料
选取武汉市汉口医院2018年1月至2022年3月收治的50例脊柱外伤且发生脊髓功能损伤的患者作为观察组，平均年龄(41.8±8.4)岁，其中男性34例、女性16例；
另选取同期脊柱外科受伤后未发生脊髓损伤的30例患者作为对照组，平均年龄(39.4±8.9)岁，其中男性18例、女性12例。两组年龄、体质量指数(BMI)、性别、吸烟、饮酒、外伤原因(车祸、摔伤、重物砸伤)情况比较，具有较好可比性(P>0.05)。纳入标准：具有明确的脊柱外伤病史；
年龄19～65岁；
脊髓功能评价标准参考美国脊柱外伤协会(ASIA)标准[3]；
患者入院后48 h内完成MRI检查；
患者具有正常的沟通、交流功能。排除标准：恶性肿瘤患者；
伴有重症感染患者；
脊髓灰质炎、强直性脊柱炎、脊柱结核等患者；
妊娠及哺乳期妇女；
痴呆及认知功能障碍等患者。
1.2 方法
1.2.1MRI检查
使用德国西门子公司提供的超导核磁共振扫描仪(型号MAGNETOM Skyra)进行检查。线圈为头颈联合线圈。矢状面T1WI序列参数：重复时间(TR)/回波时间(TE)：700 ms/10 ms，翻转角度70°，层厚5 mm，视野230 mm×184 mm，矩阵448×358。T2WI序列参数：TR/TE：3000 ms/107 ms，翻转角度120°，层厚5 mm，视野230 mm×184 mm，矩阵448×358。STIR序列：TR/TE：3000 ms/49 ms，翻转角度15°，层厚2 mm，使用仪器自带软件形成磁矩图像、相位图像、融合图像以及最小密度投影。将获取数据录入医学影像工作站处理，对脊髓病理组织开展分析，自动获取患者的磁共振表观扩散系数(ADC值)、各向异性分数(FA值)，扩散张量2个本征值λ1、λ2，通常借助椭球体进行形象描绘，λ1代表椭球体最长径的扩散能力，λ2代表椭球体前后径2个短轴的扩散能力。
1.2.2治疗方法
根据患者情况合理选择治疗方案，常规治疗包括采用护具固定，局部出现肿胀可以采用冰袋冷敷，给予预防性抗生素预防伤口感染。手术患者采取内固定手术或植骨融合手术开展治疗。其中，21例接受常规治疗，29例接受手术治疗，患者均在治疗后1个月、3个月、6个月进行随访并接受检查。
1.3 统计学处理
2.1 观察组和对照组的DTI参数对比
观察组患者的ADC值、λ1值、λ2值均显著高于对照组患者，观察组患者的FA值显著低于对照组患者，两组上述指标差异均具有统计学意义(P<0.05)。详见表1。
表1 观察组和对照组的DTI参数对比
2.2 DTI参数诊断脊柱外伤患者发生脊髓损伤的价值
以患者是否发生脊髓损伤作为因变量，以ADC值、λ1值、λ2值、FA值分别绘制ROC曲线，结果显示，FA值、λ1值、ADC值和λ2值诊断脊髓损伤的曲线下面积(AUC)值分别为0.885、0.877、0.834和0.733。详见表2。
表2 各项DTI参数诊断脊柱外伤患者发生脊髓损伤的价值
2.3 不同脊髓损伤程度的患者DTI参数对比
根据ASIA分级标准，50例发生脊髓损伤的患者中，D级患者30例、C级患者14例、B级患者6例、A级患者0例。中重度脊髓损伤患者的ADC值、λ1值、λ2值均显著高于轻度脊髓损伤患者，FA值显著低于轻度脊髓损伤患者，两组上述指标差异均具有统计学意义(P<0.05)。详见表3。
表3 不同脊髓损伤程度的患者DTI参数对比
2.4 观察组患者治疗前后的DTI参数对比
治疗后3个月，观察组患者的ADC值、λ1值、λ2值均较治疗前显著降低，FA值较治疗前显著升高，上述指标差异均具有统计学意义(P<0.05)。详见表4。
表4 观察组患者治疗前后的DTI参数对比
脊柱外伤是临床常见的骨科疾病，多数患者出现脊髓功能损伤，患者发生损伤平面以下运动、感觉功能障碍，对患者生活质量、心理状态产生严重的影响[3]。目前认为，脊柱外伤对于脊髓功能造成的损伤主要是在损伤的瞬间对韧带和骨结构完整性造成伤害，脊髓会直接暴露在炎症因子等有害环境下，引发神经元细胞的急性功能障碍与死亡[4,5]。早期开展损伤严重性评估对指导临床治疗和分析预后具有重要的意义，CT检查在临床较为常用，但是在软组织分析方面效果一般，磁共振成像检查则具有一定优势，常规磁共振检查对脊髓损伤形成的出血、挫伤、水肿显像清晰，但是容易对微小脊髓损伤易遗漏[6]。
本研究应用MRI多模态成像分析脊髓损伤特点，弥散张量成像技术利用水分子扩散运动的各向异性原理对组织微观结构进行分析，对水分子在组织内弥散特征进行分析[7]。本研究中观察组患者的ADC值高于对照组，FA值低于对照组患者，FA值、ADC值对组织微观结构改变的定量分析以及神经纤维束成像具有较高的优势，ADC值主要可以反映出水分子在各方向上的平均弥散能力，FA值大小的主要影响因素有神经纤维束直径、纤维髓鞘化程度、密度等，它在反映神经纤维的连接性、完整性及损伤情况等方面表现出了较高的精确性[8]。研究发现，脊髓损伤发生后早期形成细胞水肿，水分子扩散受阻，血管周围细胞深处和水肿以及炎症因子浸润，会形成血管源性水肿，常规MRI上表现T2长信号，脊髓束中水分子扩散功能会受到阻碍，因此在ADC值和FA值上出现相应的变化，同本研究结果一致[9]。本研究还发现观察组患者λ1值、λ2值均显著高于对照组，λ1值、λ2值升高提示脊髓损伤程度较重，损伤形成后细胞崩解越多，血管源水肿越严重，部分患者纤维轴索损伤导致机体脊髓长轴水分子扩散障碍减低，横向扩散能力升高，因此表现出λ1值、λ2值升高[10-12]。本研究绘制ROC曲线发现FA值诊断脊髓损伤价值最高，λ1值次之，再次为ADC值和λ2值。
本研究对患者脊髓损伤程度分层研究发现，中重度脊髓损伤患者的ADC值、λ1值、λ2值均显著高于轻度脊髓损伤患者，FA值低于轻度脊髓损伤患者，对患者开展积极治疗后观察组患者的ADC值、λ1值、λ2值均较治疗前显著降低，FA值较治疗前显著升高。一方面说明积极有效的治疗后患者磁共振成像参数发生改变，另一方面也说明中重度损伤患者相关指标变化更显著，磁共振成像检查扫描参数范围广泛，通过多参数联合诊断脊髓损伤具有一定的价值，提升诊断准确性[13,14]。有研究表明，磁共振多参数成像可以利用水分子扩散方向强度受阻情况了解脊髓扩散各向异性变化，评估脊髓白质传导功能完整性，相关参数变化反映了损伤、缺氧、缺血的细胞钾离子外流情况及相邻神经元广泛去极化情况，损伤越严重，越趋于各向同性扩散，扩散变化即可通过相关参数直观体现[15]，同本研究结果一致。
本研究分析了ADC值、FA值、λ1值、λ2值评估脊柱外伤患者发生脊髓损伤的价值，并对不同严重程度患者和治疗前后参数变化进行了分析，特别是开展了病情程度分层研究，为评价患者病情严重性提供了依据。但是本研究入组病例数量少，未能对不同节段脊髓损伤患者进行分层研究，今后还需要扩充样本量进一步论证。
综上所述，采用MRI的DTI参数评估脊柱外伤患者发生脊髓损伤具有一定的临床价值，同时可对患者治疗前后的功能恢复情况进行评价。
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