胸椎管狹窄癥脊髓高信號的基礎(chǔ)研究與臨床預(yù)后分析.pdf

1、本研究分為三部分：
　　第一部分、MRI T2信號強度與脊髓神經(jīng)細胞凋亡相關(guān)性的研究
　　目的:核磁共振成像目前已成為脊髓病變最有價值的檢查之一，基于對MRI信號變化與患者臨床癥狀相比較的文章較為廣泛，但尚未有一致論點。有學(xué)者認為脊髓內(nèi)出現(xiàn)高信號是因為病變部位的組織長期壓迫脊髓，機械性及缺血性刺激導(dǎo)致神經(jīng)出現(xiàn)一些列的病變，高信號提示脊髓存在水腫、變性和壞死等病理性的損害改變。對于MRI信號產(chǎn)生的機制，特別對于核磁共振成像T2

2、高信號產(chǎn)生的機制及其所代表的微觀變化目前尚無一致結(jié)論。有學(xué)者認為神經(jīng)細胞凋亡在脊髓病變發(fā)病中密切參與了脊髓的損傷過程，但不同強度的MRI T2高信號是否代表了脊髓神經(jīng)的損傷程度以及與神經(jīng)細胞凋亡程度之間是否存在某種關(guān)聯(lián)，目前還沒有類似問題的探討。本研究基于建立脊髓慢性壓迫性疾病動物模型的基礎(chǔ)上，通過對不同壓迫時期脊髓信號強度變化的觀察，檢測慢性受壓脊髓在不同信號強度下的病理變化及神經(jīng)細胞凋亡情況，探討慢性脊髓壓迫性疾病持續(xù)進展過程中，不

3、同時期細胞凋亡的參與程度，從而對脊髓MRI T2信號產(chǎn)生機制做深入研究。
　　方法:健康雄性，3個月月齡新西蘭大白兔32只，采用隨機數(shù)字表法將其分為脊髓壓迫組(n=24）、對照組(n=8)。實驗大白兔逐一編號并記錄。術(shù)前32只白兔均行皮層體感誘發(fā)電位(CSEP)檢查，實驗組動物按照慢性脊髓壓迫損傷的原則建立動物模型，對照組除不植入脊髓致壓物外，余手術(shù)步驟與實驗組動物相一致。所有手術(shù)實驗動物術(shù)后24小時行皮層體感誘CSEP檢查，若存

4、在電信號異常變化，則排除出組，另行選取動物造模。CSEP檢查從術(shù)后3個月開始，所有白兔每1個月一次行例行檢查，以觀察脊髓神經(jīng)是否有異常圖形變化。采用改良Tarlov's運動功能評分法進行運動功能評估。從第四個月起，每月隨機選取8只實驗組動物取脊髓標本檢測。術(shù)后6個月所有動物均處死并行相應(yīng)檢查。于每一批動物于處死前進行MRI檢查并測算脊髓信號強度，計算T2信號比值。檢測脊髓組織中細胞凋亡程度及分布狀況，并取病變脊髓行Bax和Bcl-2免疫

5、組化染色，HE染色并行光鏡下觀察。用統(tǒng)計學(xué)軟件SPSS16.0處理數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學(xué)分析，方法采用雙變量相關(guān)與回歸分析。
　　結(jié)果:實驗大白兔術(shù)后X線片結(jié)果示椎管呈輕度受壓表現(xiàn)。所有動物術(shù)后皮層體感誘發(fā)電位(CSEP)無異常表現(xiàn)。隨著脊髓功能受呈遲緩性加重表現(xiàn)，與對照組相比皮層體感誘發(fā)電位(CSEP)結(jié)果:實驗組所有白兔隨著實驗的逐步進行，晚期處死動物較早期處死動物其潛伏期P15伴隨脊髓受壓時限的延長而逐漸延長，其改變程度尤以后期顯著

6、;對照組CSEP的波幅以及潛伏期未見明顯變化。運用改良Tarlov's運動功能評分法進行功能評分:實驗組動物在術(shù)后3個月及4個月復(fù)查時，評分差異無統(tǒng)計學(xué)意義，術(shù)后4月、5月及6月動物之間，隨著脊髓受壓時限的持續(xù)增長，Tarlov's運動功能評分逐漸降低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義。實驗組與對照組動物比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義;對照組動物未見明顯神經(jīng)功能受損癥狀。實驗組白兔于核磁共振成像T2影像上可觀察到不同程度增高的信號區(qū)域，，并且信號強度值高低不等，

7、信號強度比值范圍為:1.01至1.17，晚期處死動物脊髓高信號值較高;對照組白兔均未發(fā)現(xiàn)明顯肉眼高信號表現(xiàn)。病理大體觀檢查:對照組脊髓外觀無壓跡，鏡下HE染色可見灰質(zhì)神經(jīng)元細胞飽滿，胞漿豐富，白質(zhì)中軸突排列整齊，膠質(zhì)細胞規(guī)整。實驗組動物脊髓外觀可見輕微壓跡，壓迫6個月動物最明顯。隨著MRIT2信號強度的升高，通過聚類分析將實驗動物分為三組，信號強度值最高組（1.13-1.17），本組以術(shù)后6個月動物居多，少量術(shù)后5個月動物。HE染色可見

8、脊髓神經(jīng)結(jié)構(gòu)不清甚至消失，組織細胞水腫明顯、成分顯著減少。白質(zhì)中神經(jīng)纖維排列紊亂，軸突間呈明顯空泡樣變，灰質(zhì)中可見核固縮，HE染色示脊髓神經(jīng)灰質(zhì)中神經(jīng)元減少，神經(jīng)元細胞明顯皺縮，尼氏體消失;Bax表達顯著增高，棕黃色明顯;Bcl-2核內(nèi)棕黃色陽性明顯。信號強度比值較低組(1.01-1.06)，本組以短期壓迫動物居多，少量術(shù)后4個月動物。HE染色白質(zhì)中可見脊髓神經(jīng)脫髓鞘改變,軸突周圍間隙增大,灰質(zhì)中神經(jīng)元細胞數(shù)目基本正常，細胞輕度皺縮;且

9、病變隨受壓時間的延長而逐漸加重。Bax與對照組標本相比表達增多，胞質(zhì)顏色加深;Bcl-2細胞棕黃色出現(xiàn)向核內(nèi)轉(zhuǎn)染。中等信號強度值組(1.07-1.12)白質(zhì)出現(xiàn)脫髓鞘區(qū)，壞死組織部分吸收或被炎性細胞包裹吞噬，灰質(zhì)神經(jīng)細胞和神經(jīng)膠質(zhì)細胞周圍間隙擴大，可見應(yīng)力性裂隙，神經(jīng)細胞高度腫脹，膠質(zhì)細胞大量增生。
　　結(jié)論:實驗動物的臨床特征較好地符合了慢性脊髓壓迫性損傷癥狀漸進性加重的特點。細胞凋亡參與了慢性脊髓壓迫損傷的進程，在早期無癥狀時

10、即出現(xiàn)并伴隨損傷的進程逐漸加重。慢性壓迫性脊髓損傷導(dǎo)致的早期及中期核磁共振成像高信號的程度與細胞凋亡的程度成正相關(guān)。
　　第二部分、信號強度及臨床表現(xiàn)在判斷胸椎管狹窄癥預(yù)后中的價值
　　目的:胸椎管狹窄(thoracic spinal stenosis，TSS)是由于胸椎的關(guān)節(jié)囊增生，黃韌帶、后縱韌帶骨化及椎體增生，椎間盤突出等原因造成椎管狹窄和脊髓壓迫癥狀。TSS多見于中老年患者。易發(fā)生漏診、誤診，原因可能為臨床表現(xiàn)的多樣

11、性，另外X線片所見缺乏敏感性和特異性。核磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)是目前公認的對于脊髓疾患有價值的檢查手段之一，可以顯示脊髓的受壓程度及其神經(jīng)內(nèi)部的細微變化。相當數(shù)量胸椎管狹窄癥患者術(shù)前的MRI檢查中出現(xiàn)T2脊髓高信號，其產(chǎn)生機理目前尚不明確。而對于胸椎管狹窄癥患者而言，術(shù)前影像學(xué)檢查中MRI圖像T2加權(quán)像上出現(xiàn)脊髓高信號對手術(shù)預(yù)后的影響，目前對該相關(guān)方面的研究相對較少。本研究量化胸椎管狹

12、窄癥患者的MRI信號強度，并對本組患者采用后路減壓術(shù)式治療，探討信號變化與臨床表現(xiàn)在判斷TSS預(yù)后中的作用。
　　方法:2002年2月至2013年7月，胸椎管狹窄癥患者58例，男21例，女37例;年齡35-67歲，平均55.6±6.0歲;病史6-87個月，平均38.7±16.5個月。所有病例術(shù)前均行頸、胸、腰段X線攝片。以日本整形外科協(xié)會(Japanese Orthopaedic Association，JOA)評分標準評定患者治

13、療前后神經(jīng)功能，并計算術(shù)后改善率。將比值數(shù)據(jù)收集后通過統(tǒng)計軟件以聚類分析法按數(shù)值大小進行分組，信號強度比值范圍為1.036-2.033。比值≤1.40者為組1，（低信號強度比值組）共23人，比值＜1.70、＞1.40者為組2，（中信號強度比值組）共20人，比值＞1.70者為組3，（高信號強度比值組）共15人。術(shù)前記錄患者年齡、性別、病程、踝陣攣、Babinski征、膝腱反射,有無二便障礙等表現(xiàn)。
　　結(jié)果:所有患者JOA評分的中位

14、數(shù)及四分位數(shù)間距，術(shù)前分別為4.00、1.75，術(shù)后半年分別為6.00、1.20，術(shù)后1年為8.95、3.30。術(shù)后1年改善率中位數(shù)、四分位數(shù)間距分別為53％、47％。各組平均信號強度比值分別為1.27，1.57，1.85。
　　各組年齡經(jīng)方差分析差異有統(tǒng)計學(xué)意義。進一步行兩兩比較的SNK檢驗，組2、3之間年齡差異無統(tǒng)計學(xué)意義（q=1.70，P＞0.05），而組1、2之間(q=2.92、P＜0.05)及組1、3之間(q=3.79、

15、P＜0.05)的差異均有統(tǒng)計學(xué)意義。
　　各組Babinski征、踝陣攣陽性率差異均有統(tǒng)計學(xué)意義。表明隨著信號比值等級的增大，Babinski征、踝陣攣出現(xiàn)的概率增加。在進一步調(diào)整檢驗水準前提下，對Babinski征、踝陣攣陽性率行兩兩比較，結(jié)果顯示Babinski征陽性率在組1、2間差異無統(tǒng)計學(xué)意義（x2=0.403、P=0.381），余兩兩之間即組1、3之間（x2=16.468、P＜0.001），組2、3之間(x2=12.15

16、3、P=0.001)，差異有統(tǒng)計學(xué)意義。踝陣攣在組1、2之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(x2=2.718、P=0.095)，余兩兩之間，即組1、3之間(x2=17.623、P＜0.001)，組2、3之間（x2=7.778、P=0.006），差異有統(tǒng)計學(xué)意義。各組的病程、手術(shù)前后JOA評分及改善率經(jīng)秩和檢驗，此四項指標在3組中差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。進一步調(diào)整檢驗水準，兩兩間行Bonferroni檢驗。結(jié)果顯示病程在組1、2之間差異無統(tǒng)

17、計學(xué)意義，組1、3之間及組2、3之間差異有統(tǒng)計學(xué)意義;術(shù)前JOA評分、術(shù)后JOA評分及改善率兩兩之間差異均有統(tǒng)計學(xué)意義。即伴隨信號強度比值等級增大，術(shù)前、術(shù)后JOA評分、改善率逐步減低、術(shù)后效果欠佳，且信號比值明顯增高時，患者病程延長。我們引入多元線性回歸分析法得出:改善率=0.735-0.003×年齡-0.002×病程-0.219×信號強度比值+0.042×術(shù)前JOA評分-0.159×Babinski征+0.030×踝陣攣。入選檢驗水

18、準a=0.10，剔除水準為a=0.15，決定系數(shù)R2=0.651。
　　結(jié)論:當前研究認為，低信號強度比值組患者往往年齡相對較小，病程相對較短，Babinski征及踝陣攣出現(xiàn)概率較低，減壓術(shù)后效果較好;反之如果T2加權(quán)像高信號逐步增高且伴隨錐體束征出現(xiàn)，則提示預(yù)后較低信號比值者欠佳。而如果MRI T2.加權(quán)像上顯示長節(jié)段高信號,則可能提示預(yù)后非常不滿意。
　　第三部分、胸椎管狹窄癥后路減壓對脊髓高信號轉(zhuǎn)歸的影響及臨床研究

19、r>　　目的:在慢性脊髓壓迫性疾病的研究中，脊髓MRI T2高信號早已引起關(guān)注。有學(xué)者認為脊髓高信號反映脊髓自身的病變程度，可以作為減壓術(shù)后療效的預(yù)測指標。但也有研究認為脊髓MRI T2高信號反映的病理變化沒有特異性，與減壓手術(shù)療效沒有明確關(guān)系，用來預(yù)測手術(shù)療效并不可靠。但是對于胸椎管狹窄癥后路減壓術(shù)后，脊髓高信號的變化及其相應(yīng)臨床研究目前文獻缺乏報道。本研究在前期研究的基礎(chǔ)上，對26例胸椎管狹窄癥患者手術(shù)前后脊髓MR T2WI高信號的

20、變化進行回顧性分析，探討手術(shù)減壓對于脊髓MRI高信號的影響以及高信號的轉(zhuǎn)歸與臨床預(yù)后的關(guān)系。
　　方法:回顧性分析2006年1月-2012年11月16例在我院接受手術(shù)治療的胸椎管狹窄癥患者，男10例，女16例;年齡42-65歲，平均54.7±8.1歲;病程為病程為6個月-8年，平均29.6±7.0個月;平均體重指數(shù)為(27.4±4.3) kg/m2。本組病例除外脊柱外傷性骨折、脊柱腫瘤占位性病變、強直性脊柱炎、彌漫性特發(fā)性骨質(zhì)增生

21、癥的患者。
　　臨床癥狀主要表現(xiàn)多種多樣，主要以胸部或腹部束帶感、一側(cè)或雙側(cè)下肢麻木、無力，走路不穩(wěn)等感覺障礙及上運動神經(jīng)元損傷表現(xiàn)為主?；颊叨啾憩F(xiàn)一種以上臨床不適。臨床表現(xiàn)為進行性雙側(cè)下肢麻木無力的患者有19例，胸部或腹部有束帶感者15例，間歇性跛行者7例，大小便功能異常者3例。術(shù)前JOA評分4-8分，平均5.6±1.4分。26例患者中均存在不同程度黃韌帶骨化，合并有椎板增厚6例，合并OPLL者4例。記錄手術(shù)時間、術(shù)中出血量、術(shù)

22、后臥床時間、手術(shù)前后MRI T2脊髓信號強度值、手術(shù)前后神經(jīng)功能（JOA評分）、局部后凸改善及并發(fā)癥發(fā)生情況。
　　結(jié)果:平均手術(shù)時間277.6±52.7分鐘（190-350分鐘）;術(shù)中平均出血量為955.3±252.2ml(760-1300ml);術(shù)后平均臥床時間7.1±2.4天。所有患者平均隨訪時間14.6±6.0個月（13-49個月）。
　　手術(shù)前后JOA評分差異有統(tǒng)計學(xué)意義（術(shù)前4.5±1.4，術(shù)后3個月6.6±1.

23、3）(t=14.76，P＜0.05)，末次隨訪時JOA評分為7.6±1.4，，末次隨訪時，神經(jīng)功能改善率為(57.7±13.1)％。
　　局部Cobb角由術(shù)前的8.5°±1.9°減小至術(shù)后的7.2°±2.3°及末次隨訪時的7.4°±2.1°，術(shù)后與術(shù)前比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=16.58，P＜0.05)，末次隨訪與術(shù)后比較無顯著性差異(P＞0.05)局部Cobb平均增加1.1°±0.4°。
　　術(shù)后末次隨訪17例患者（組1）

24、MRI T2信號比值強度較術(shù)前輕度下降，經(jīng)配對t檢驗，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=4.51，P=0.044);9例患者末次隨訪MRI T2信號比值強度較術(shù)前輕度升高（組2），經(jīng)配對t檢驗，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=5.79，P=0.041)。
　　信號比值強度下降組患者神經(jīng)功能恢復(fù)率（61.55±15.9％）高于信號比值強度升高組（46.36±17.3％），經(jīng)兩樣本t檢驗分析，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=8.539，P=0.014);信號強度升高