基于擴(kuò)散加權(quán)的磁共振成像技術(shù)在腰脊神經(jīng)的應(yīng)用研究.pdf

1、腰脊神經(jīng)走行迂曲復(fù)雜，受周圍肌肉、骨骼和脂肪等影響，缺乏良好的組織對(duì)比，成像困難。腰脊神經(jīng)相關(guān)疾病如椎間盤突出、蛛網(wǎng)膜囊腫和結(jié)核等發(fā)病率較高，會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的神經(jīng)根癥狀，臨床醫(yī)生希望作出準(zhǔn)確的定位、定性診斷，就需要更直觀的圖像和具有評(píng)判意義的定量影像數(shù)據(jù)支持。
　　本文主要從以下幾方面進(jìn)行了論述:
　　第一部分 基于擴(kuò)散加權(quán)的磁共振腰脊神經(jīng)成像技術(shù)的參數(shù)優(yōu)化
　　目的：
　　1.探討不同擴(kuò)散敏感因子（b-value，

2、b值）和層厚對(duì)DWIBS圖像質(zhì)量的影響，以期獲得理想的腰脊神經(jīng)DWIBS成像參數(shù)。
　　2.探討不同擴(kuò)散敏感梯度方向數(shù)(number of diffusion gradient directions，NDGD)對(duì)DTI圖像質(zhì)量的影響，以期獲得理想的腰脊神經(jīng)DTI成像參數(shù)。
　　方法：
　　對(duì)10名成人志愿者，使用Philips Achieva3.0T TX雙源磁共振掃描儀，成像序列包括常規(guī)序列（矢狀面T1WI、T2WI

3、、橫斷面T2WI）和研究序列（橫斷面DWIBS、DTI）。DWIBS序列選用兩個(gè)不同的參數(shù)，每個(gè)參數(shù)取3個(gè)值，進(jìn)行排列組合后掃描，即不同b值（600s/mm2,800s/mm2,1000s/mm2）和不同層厚（2mm,3mm,4mm）搭配，一共產(chǎn)生9個(gè)序列的圖像，對(duì)圖像進(jìn)行主觀評(píng)價(jià)和客觀評(píng)價(jià)。DTI序列采用由DWIBS序列優(yōu)化出的b值和層厚，再分別選取6、15、32個(gè)方向的擴(kuò)散敏感梯度方向數(shù)進(jìn)行成像，共產(chǎn)生3個(gè)序列的圖像，對(duì)圖像進(jìn)行主觀

4、評(píng)價(jià)和客觀評(píng)價(jià)。對(duì)不同b值及不同層厚下的SNR、CNR，采用方差分析，兩兩比較采用LSD檢驗(yàn)。主觀圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)，采用非參數(shù)檢驗(yàn)多樣本比較的Friedman M檢驗(yàn)，兩兩比較采用q（SNK）檢驗(yàn)。檢驗(yàn)水準(zhǔn)以p<0.05為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　結(jié)果：
　　1.不同層厚相同b值條件下SI神經(jīng)之間無明顯差異（P>0.05）。相同層厚不同b值條件下SI神經(jīng)之間有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P<0.05），隨著b值的增加SI神經(jīng)有增加的趨勢(shì)；層厚2mm時(shí)

5、，兩兩比較b=600s/mm2的SI神經(jīng)與1000s/mm2之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.016)；層厚3mm時(shí)，兩兩比較b=600s/mm2的SI神經(jīng)與800s/mm2、1000s/mm2之間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.004、0.000)；層厚4mm時(shí)，兩兩比較b=600s/mm2的SI神經(jīng)與800s/mm2、1000s/mm2之間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.018、0.023)。
　　在b=600、1000s/mm2時(shí)，相同

6、b值不同層厚條件下SNR之間無明顯差異（P>0.05），但隨著層厚的增加SNR有增加的趨勢(shì)；相同層厚不同b值條件下SNR之間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P>0.05），但隨著b值的增加SNR有降低的趨勢(shì)；在b=800s/mm2時(shí)，兩兩比較層厚2mm的SNR與層厚4mm之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.014)，層厚2mm的SNR與層厚3mm差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.201），層厚3mm與層厚4mm的SNR差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.199）。
　　相

7、同b值不同層厚條件下CNR之間無明顯差異（P>0.05），但隨著層厚的增加CNR有增加的趨勢(shì)；相同層厚不同b值條件下CNR之間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P>0.05），但隨著b值的增加CNR有降低的趨勢(shì)。
　　2.DWIBS序列圖像主觀評(píng)分之間有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P<0.05）；兩兩比較當(dāng)b=600s/mm2時(shí)，層厚2mm主觀評(píng)分與3mm、4mm之間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05)；兩兩比較當(dāng)b=800s/mm2和b=1000s/mm2時(shí)，層厚2

8、mm、3mm、4mm之間主觀評(píng)分差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05)。層厚2mm、4mm時(shí)不同b值條件下主觀評(píng)分之間有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P<0.05）；兩兩比較當(dāng)層厚2mm，b=600s/mm2主觀評(píng)分與b=800s/mm2及b=1000s/mm2之間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05)，b=800s/mm2主觀評(píng)分與b=1000s/mm2之間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.255）；兩兩比較當(dāng)層厚3mm，b=1000s/mm2主觀評(píng)分與b=600s/

9、mm2及b=800s/mm2之間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05)，b=600s/mm2主觀評(píng)分與b=800s/mm2之間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.255）。
　　3.三種不同擴(kuò)散敏感梯度方向數(shù)DTI序列的FA及ADC值無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P>0.05）但FA值及ADC值在敏感梯度方向數(shù)為6時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)差較15及32方向大，說明穩(wěn)定性不及15及32方向。
　　4.2位專家用雙盲法對(duì)FA參數(shù)圖像質(zhì)量進(jìn)行主觀評(píng)價(jià)，雖無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P>0.

10、05），但是32方向的評(píng)分均數(shù)低于6方向和15方向。
　　結(jié)論：
　　1.當(dāng)b=800s/mm2，層厚3mm時(shí)，DWIBS圖像具有較高的信噪比和對(duì)比噪聲比，原始圖像能進(jìn)行較好的各向同性三維重建，是較好的DWIBS成像參數(shù)；
　　2.當(dāng)b=800s/mm2，層厚3mm，擴(kuò)散敏感梯度選擇15個(gè)方向時(shí)，DTI原始圖像質(zhì)量較好，在ADC圖和FA圖上能測(cè)得較穩(wěn)定的ADC值和FA值。
　　第二部分 基于擴(kuò)散加權(quán)的磁共振成像技

11、術(shù)對(duì)腰脊神經(jīng)的顯示
　　目的：
　　將基于擴(kuò)散加權(quán)的DWIBS、DTI序列與目前應(yīng)用較為成熟的PROSET序列對(duì)照，探索其對(duì)腰脊神經(jīng)顯像的可行性。
　　方法：
　　對(duì)67名腰椎間盤突出癥患者，使用Philips Achieva3.0T TX雙源磁共振儀進(jìn)行檢查，成像序列包括常規(guī)序列（矢狀面T1WI、T2WI、橫斷面T2WI）和研究序列（橫斷面DWIBS、DTI，冠狀面PROSET）。DWIBS進(jìn)行MIP后處理，D

12、TI進(jìn)行DTT后處理，PROSET進(jìn)行MPR后處理，三序列對(duì)照，2位專家根據(jù)圖像質(zhì)量由好到差分別評(píng)為4分、3分、2分、1分，對(duì)脊神經(jīng)顯示情況進(jìn)行主觀評(píng)價(jià)。通過常規(guī)序列圖像，評(píng)價(jià)67例患者，共計(jì)335個(gè)腰椎間盤，評(píng)價(jià)Pm分級(jí)Ⅳ至V級(jí)椎間盤的分布及個(gè)數(shù)。以確定本文第三部分的研究對(duì)象。判斷三種序列成像質(zhì)量的主觀評(píng)分構(gòu)成比是否相同，主觀圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)評(píng)分，采用非參數(shù)檢驗(yàn)多樣本比較的Friedman M檢驗(yàn)，兩兩比較采用q（SNK）檢驗(yàn)。檢驗(yàn)水準(zhǔn)以

13、p<0.05有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　結(jié)果：
　　1.2位專家對(duì)DWIBS、DTI、PROSET三種序列產(chǎn)生的脊神經(jīng)圖像質(zhì)量的主觀評(píng)分，構(gòu)成比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。三種序列圖像質(zhì)量評(píng)分平均秩次分別為2.25、1.46、2.29。經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，組間有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P<0.05)，DWIBS與PROSET之間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P=0.632）,DTI與DWIBS、PROSET均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P<0.05)，DWIBS、PROSET序列圖像評(píng)分優(yōu)

14、于DTI。
　　2.測(cè)量335個(gè)椎間盤，Pm分級(jí)中重度（IV-V）占65個(gè)，其中L4/5突出31個(gè)（47.7％）,L5/S1突出占26個(gè)（40%）。
　　結(jié)論：
　　1.DWIBS與DTI序列均能用于腰脊神經(jīng)成像，DWIBS和PROSET序列對(duì)腰脊神經(jīng)解剖形態(tài)的顯示優(yōu)于DTI；
　　2.腰椎間盤突出好發(fā)部位為腰4/5和腰5/骶1椎間盤。
　　目的：
　　評(píng)估中重度（Pm分級(jí)Ⅳ-Ⅴ級(jí)）腰椎間盤突出患者的

15、腰4脊神經(jīng)根受壓情況，受累脊神經(jīng)根表觀擴(kuò)散系數(shù)（apparent diffusion coefficient,ADC）和部分各向異性分?jǐn)?shù)（fractional anisotropy,FA）的特點(diǎn)。
　　方法：
　　選取31個(gè)Pm分級(jí)Ⅳ-Ⅴ級(jí)的腰4/5椎間盤突出的患者，另外隨機(jī)選擇15名正常成人志愿者，使用Philips Achieva3.0T TX雙源磁共振掃描儀，成像序列包括常規(guī)序列（矢狀面T1WI、T2WI、橫斷面T2W

16、I）和研究序列（橫斷面DTI）。測(cè)量DTI序列中正常志愿者雙側(cè)腰4脊神經(jīng)根的ADC和FA值取均值；測(cè)量患者正常側(cè)和受壓側(cè)腰4脊神經(jīng)根的ADC和FA值（如果患者雙側(cè)腰4脊神經(jīng)根受壓，則取較重測(cè)和腰5脊神經(jīng)正常側(cè)）。對(duì)三組ADC值及FA值比較，采用方差分析，兩兩比較采用LSD檢驗(yàn)；對(duì)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的指標(biāo)繪制ROC曲線，計(jì)算曲線下面積，確定閾值，計(jì)算靈敏度、特異度。檢驗(yàn)水準(zhǔn)以p<0.05有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　結(jié)果：
　　1.受壓腰4神

17、經(jīng)根、患者未受壓腰4神經(jīng)根及正常神經(jīng)根ADC值、FA值三組比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，兩兩比較受壓腰4神經(jīng)根與患者未受壓腰4神經(jīng)根及正常神經(jīng)根ADC值及FA值均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05)，患者未受壓腰4神經(jīng)根與正常神經(jīng)根ADC值及FA值無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P=0.950、0.501)。
　　2.以ADC值及FA值判斷脊神經(jīng)根有無受壓，繪制ROC曲線，曲線下面積分別為0.927、0.914。當(dāng)ADC值為1.365×10-3mm2/s時(shí)，靈敏度為8