脊髓型颈椎病是造成老年患者脊髓功能损伤的病症之一，早期症状个体差异性较大，不易被发现，确诊时四肢出现明显症状，容易耽误最佳治疗时间，增加致残率^[1]。有研究表示，磁共振扩散张量成像(diffusion tensor imaging，DTI)量化值能够反映早期脊髓型颈椎病脊髓损伤情况，据动物实验证实DTI技术对脊髓中水分子扩散敏感性较高，可为临床提供相关资料^[2,3]。故推测DTI量化值可预测术后神经功能恢复情况。但缺乏临床数据支持，因此DTI量化值与脊髓病理状态关系争议较大。有学者对脊髓型颈椎病患者DTI量化值与术前日本骨科学会(Japanese Orthopaedic Association，JOA)评分相关性进行研究，以证实DTI量化值对预后影响，但受到脊髓功能代偿等相关影响无法正确反映脊髓病理状态^[4,5]。通过减压术后12个月及以上康复，脊髓病理状态处于相对稳定状态，此时功能评分可有效评估脊髓病理状态，因此本研究通过研究DTI量化值与JOA评分关系间接探讨DTI量化值与脊髓病理状态关系。

1　材料与方法

1.1　一般资料

       选取2017年5月至2018年8月我院医学影像科收治的脊髓型颈椎病患者102例。纳入标准：(1)患者符合《颈椎病的分型与诊断》^[6]中脊髓型颈椎病诊断标准；(2)经影像学证实；(3)患者均接受颈椎减压手术12个月及以上，且影像学显示减压较彻底；(4)患者及家属知情并签署知情同意书。排除标准：(1)患者存在颈椎外伤；(2)患者患有恶性肿瘤；(3)合并神经源性疾病；(4)存在重要脏器严重功能障碍。102例脊髓型颈椎病患者，根据患者术后神经功能恢复情况分为良好组(JOA恢复率≥60%)和不良组(JOA恢复率<60%)，本研究经我院医学伦理委员会审核并通过。

1.2　方法

       神经功能评估：术前及术后随访时，采用JOA 17分法脊髓损害功能评定标准，根据Hirabayashi方法，计算术后随访神经脊髓功能恢复率，即JOA恢复率=(术后JOA-术前JOA)/(17-术前JOA)×100%。

       MRI扫描：患者术后均采用美国GE SIGNA Pioneer 3.0 T扫描仪，患者取仰卧位，保持呼吸平稳，颈部八通道线圈，MRI平扫：患者取仰卧位，保持呼吸平稳，MRI平扫：轴位SE T1WI：TR 548 ms，TE 10 ms；轴位SE T2WI：TR 3500 ms，TE 120 ms；冠位TSE T2WI：TR 3000 ms，TE 100 ms，层厚3 mm，间隔1.2 mm，矩阵256×256，视野240 mm×240 mm。颈椎DTI扫描：患者取仰卧位，颈部线圈，双侧颈部、线圈空隙、胸廓入口处分别放置自制米袋减少磁敏感伪影，利用采集技术，GRAPPA模式，并行因子3。TR 8300 ms，TE 74 ms，视野230 mm×230 mm，层厚3 mm，间隔0 mm，扩散敏感因子800 s/mm²，扩散梯度方向增加20个，饱和带前后增加2个。扫描颅底到第一胸椎，扫描7 min左右。

       图像处理：利用GE SIGNA Pioneer 3.0 T工作站自动得到相关图像，根据术前颈椎MRI，选取颈脊髓压迫最严重节段，避开脑脊液的轴位受压节段在异性分数(fractional anisotrpy，FA)图、ADC图、λ1、2、3图分别取1个测量区域，最大限度包含颈髓，获取FA值、ADC值、λ1、2、3值，每个测量区域重复测量3次，取平均值，受压节段平行本征值(λ∥值)=λ1、垂直本征值(λ⊥值)=(λ2+λ3)/2。

1.3　观察指标

       记录颈椎MRI平扫T2WI信号，术后FA值与ADC值，术后λ∥值与λ⊥值，术后JOA评分与JOA恢复率。

1.4　统计学方法

       采用SPSS 20.0进行统计分析。λ∥值、λ⊥值、JOA评分等计量资料以(±s)的形式表示，组间比较采用成组设计资料的t检验；MRI平扫T2WI信号、FA、ADC等计数资料以"%"表示，组间比较采用χ²检验，术后DTI量化值与JOA评分相关性分析采用Pearson相关，P<0.05为差异具有统计学意义。

2　结果

2.1　良好组与不良组一般资料比较

       良好组49例，年龄36~83岁，病程3~20个月；不良组53例，年龄36~83岁，病程3~20个月，两组一般资料无显著差异(P>0.05)，见表1。

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表1  良好组与不良组一般资料比较(±s)

2.2　两组图像特征比较

       与不良组比较，良好组存在T2WI高信号比例低，术后FA值高，术后ADC值低，差异有统计学意义(P<0.05)，两组术后λ∥值、λ⊥值对比组间差异无统计学意义(P>0.05)。见表2，图1、图2。

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图1  良好组，女，55岁，术前双手麻木，行走不稳，双足无力，大小便正常，术后随访无脊髓型颈椎病相关临床症状。A与B表示术后颈椎MRI图像部分减压充分，脊髓前后径恢复，无T2WI高信号。术后DTI：FA=0.719，ADC=1.628×10^-3 mm²/s，λ1=3.269×10^-3 mm²/s，λ2=2.278×10^-3 mm²/s，λ3=0.546×10^-3 mm²/s
图2  不良组，女，53岁，术前颈部疼痛，左侧上肢麻木，精细活动障碍，下肢无力，双足无力，大小便正常，术后随访左侧上肢精细活动及下肢灵活性改善。A与B表示术后颈椎MRI图像减压充分，脊髓前后径恢复，无T2WI高信号。术后DTI：FA=0.592，ADC=1.276×10^-3 mm²/s，λ1=3.219×10^-3 mm²/s，λ2=0.835×10^-3 mm²/s，λ3=0.713×10^-3 mm²/s

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表2  两组图像特征比较(±s)

2.3　术后JOA评分与JOA恢复率比较

       良好组术后JOA评分与JOA恢复率明显高于不良组，对比组间差异有统计学意义(t=7.22、15.1，P<0.001)，见表3。

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表3  术后JOA评分与JOA恢复率比较(±s)

2.4　术后DTI量化值与JOA评分系统相关性

       经相关性分析得到，术后FA值与术后JOA评分呈正相关(r=0.53，P<0.001)，术后ADC值与JOA恢复率呈负相关(r=-0.42，P<0.001)，术后λ⊥值与JOA恢复率呈负相关(r=-0.39，P=0.03)。

3　讨论

3.1　图像特征分析

       相关研究表示，脊髓内T2WI呈高信号反映手术预后不良^[10]。本研究结果显示，良好组存在T2WI高信号比例低于不良组，提示脊髓型颈椎病患者存在T2WI高信号，反映了术后神经功能恢复不良。根据结果图像分析得到良好组术后恢复部分减压充分，脊髓前后径恢复，无T2WI高信号；不良组术后减压充分，脊髓前后径恢复。DTI作为MRI中水分子扩散敏感技术，临床将其作为脊髓损伤生物标志物，主要通过扩散敏感梯度量化不同方向水分子扩散各向异性，可直观、无创观察脊髓微观功能；同时DTI对脊髓病灶敏感性高于MRI，能较早发现脊髓内病变情况^[11]。目前临床常用DTI量化值包括FA值、ADC值、λ值。FA值作为各向异性参数反映测量目标的扩散异性程度，在0~1之间，当数值趋于1时，代表组织水分子各向异性越大，则表示该测量组织中神经纤维束细胞膜、髓鞘、轴索较完整，发育较好；当数值趋于0时，则反之^[12]。有研究表示，病灶FA数值越高，表示患者术后功能恢复越佳，且每上升0.1，患者临床症状改善会相应提高1.5倍^[12]。本研究也得出类似结果，良好组术后FA值高于不良组，提示神经功能恢复良好患者脊髓纤维束完整性较好。ADC值反映水分子扩散程度，无方向性，水分子扩散程度越大，则ADC值越大，反之ADC值越小^[13]。本征值λ∥值表示水分子在平行方向上的扩散程度，与λ1相等，表示该测量区域纤维束完整状态；λ⊥值代表水分子在垂直方向上的扩散程度，λ⊥值为λ2和λ3的平均值，是水分子沿纤维束y轴和z轴上扩散运动平均值，表示其纤维束髓鞘完整状态。既往研究表示，脊髓型颈椎病患者进行DTI扫描中，病灶部分FA值低于正常人，而ADC值高于正常人^[14]。本研究结果表示，良好组术后ADC值低于不良组；两组术后λ∥值、λ⊥值比较无显著差异，说明神经功能恢复良好患者受压脊髓中细胞膜等伤害较低，水分子扩散运动受到限制且扩散程度下降；λ∥值、λ⊥值对脊髓损伤敏感性较小。

3.2　DTI量化值与脊髓功能关系

       JOA评分是临床对脊髓型颈椎病的一种评价方式，能够反映脊髓功能情况，相关研究已证实其可靠性^[15]。大部分研究表示，脊髓型颈椎病患者DTI量化值与临床评分有关：FA与脊髓型颈椎病患者术后神经功能恢复呈正相关；ADC与其呈负相关。但仍有研究表示，脊髓型颈椎病患者DTI量化值与其症状严重程度无显著相关^[16,17]。故DTI量化值与脊髓型颈椎病患者术后神经功能恢复的关系争议较大。有研究表示，对69例脊髓型颈椎病手术减压术后进行随访，时间为2年，发现术后JOA评分在1个月内改善明显，之后趋于稳定状态^[18]。因此可以推测脊髓型颈椎病患者在术后一段时间恢复中脊髓病理和功能状态相对稳定，该阶段通过JOA评分可间接表示真实脊髓病理情况。有研究表示，脊髓型颈椎病患者FA值低于正常人群，并与术后神经功能恢复呈正相关^[19]。本研究结果表示，良好组术后JOA评分与JOA恢复率明显高于不良组，经相关性分析得到，术后FA值与术后JOA评分呈正相关，术后ADC值与JOA恢复率呈负相关，术后λ⊥值与JOA恢复率呈负相关；提示术后脊髓减压充分，损伤神经纤维束形态较稳定，与FA值相关；ADC值、λ⊥值反映水分子扩散强度，该区域缺乏脊髓灌注，导致部分神经细胞缺血、缺氧，造成细胞内外水分子流动性改变。

       综上所述，DTI量化值与脊髓型颈椎病患者术后神经功能恢复有关，DTI量化值与术后JOA评分有关，DTI量化值能够体现脊髓病理状态，并对术后神经功能预后具有预测价值。本研究不足之处在于小样本研究，应扩大样本加深对DTI量化值与脊髓型颈椎病患者术后神经功能恢复关系的研究。