扩散张量成像在脊髓损伤中的应用

1、3.0T磁共振扩散张量成像在脊髓损伤性病变中的应用研究,研究生：苏佳佳 导师：吴光耀 教授,放射科,正文,引言,材料与方法,结果,讨论,结论,引言,诊断方法,1Matsumoto M, Toyoma Y, a Mi. Increased signal intensity of the spinal cord on magnetic resonance images in cervical compressive myelopathy. Does it predict the out come of conservative treatment . Spine ( Phil a Pa 1976)

2、. 2000;25(6):677-682.,DTI指标,DTI发展进程,本课题收集我院37例急性外伤颈髓损伤患者（颈髓T2WI阳性20例，T2WI阴性17例） 、24例重型脊髓型颈椎病患者（颈髓T2WI阴性） 、15例临床无症状艾滋病患者及24例年龄和性别大致匹配正常志愿者的 3.0T-DTI资料，对颈髓损伤早期发现隐匿性病变、定量评估颈髓损伤程度、显示颈髓损伤微观结构的早期改变，具有重要的价值。,材料与方法,2010年10月2012年2月,3.0T常规MRI扫描和DTI扫描,患者37例：T2WI阳性20例，阴性17例,正常组24例：男性12例，女性12例,患者组37例：男性22例，女性15例

3、,第一部分：3.0T-DTI在急性外伤颈髓损伤中的应用研究,颈髓上段：C2/3,颈髓中段：C3/4-C5/6,颈髓下段：C6/7,颈髓损伤节段分布,筛选标准,扫描方法,结果,正常组：ADC值(0.950.18)10-3mm2/s，FA值(0.660.07),T2WI阳性组：ADC值(1.200.20)10-3mm2/s ，FA值(0.500.04),T2WI阴性组：ADC值(0.800.19)10-3mm2/s， FA值(0.410.06),典型病例,典型病例1,无MRI检查禁忌症,常规T2WI矢状位,常规T2WI轴位,FT纤维束示踪纤维束走行饱满，形态正常,正常对照组,典型病例2,MRI提示

4、C1/2平面水平脊髓损伤,常规T2WI矢状位,常规T2WI轴位,ADC图,FA图,FT图示多处纤维束断裂，信号及方向发生改变,典型病例3,MRI提示C6/7层面椎管轻度受压，信号无异常,常规T2WI矢状位,常规T2WI轴位,ADC图,FA图,FT图示椎管受压处纤维束扭曲、变细，纤维束数量变少,材料与方法,2010年10月2012年2月,DTI和常规MRI扫描,患者24例：男性17例，女性7例,正常组24例：男性12例，女性12例,患者组平均年龄48.7岁，正常组34.9岁,第二部分：3.0T-DTI在重度脊髓型颈椎病的应用研究,颈椎病的分类,神经根型,脊髓型,椎动脉型,交感神经型,压迫神经根引

5、起上肢感觉、运动功能障碍，常表现一侧上肢节段的运动障碍或感觉麻木。,颈椎椎管狭窄 脊髓受压和缺血，引起脊髓传导功能障碍者，主要表现为走路不稳、四肢麻木、大小便困难等 。,椎动脉受压造成椎基底动脉供血不全，常伴有头晕、黑朦等症状，与颈部旋转有关,颈部交感神经纤维受压引起一系列反射性症状，临床上比较少见,重度颈椎病诊断标准,日本骨科学会脊髓功能评分标准 （JOA）,筛选标准,扫描方法,结果,正常组：ADC值(0.950.18)10-3mm2/s，FA值(0.660.07),颈髓重度损伤组(T2WI阴性)： ADC值(1.070.09)10-3mm2/s，FA值(0.510.05),典型病例,典型病

6、例1,CT提示颈椎退行性改变,常规T2WI矢状位,常规T2WI轴位,ADC图,FA图,FT图示受压处纤维束变细,材料与方法,2010年10月2012年2月,DTI和常规MRI扫描,患者15例：男性10例，女性5例,正常组15例：男性10例，女性5例,患者组平均年龄57.5岁，正常组44.9岁,第三部分：3.0T-DTI在无症状艾滋病颈髓损伤的应用研究,筛选标准,扫描方法,结果,典型病例,典型病例1,无MRI检查禁忌症,常规T2WI矢状位,FA图测量ROI,E2图测量ROI,E3图测量ROI,后处理计算机自动处理数据,FT图示纤维束变细,讨论,4.1,正常颈髓的3.0T-DTI参数,层面：ADC

7、值和FA值与不同层面的灰质及白质比例、颈髓进出的脊神经前后根数量和大小有关，臂丛神经的进出常导致神经纤维束方向一致性发生改变2，正常人颈椎上段C2-C3平均FA值、ADC值均高于中下段C4-C7。 年龄：正常颈髓ADC值与年龄呈正相关，FA值呈负相关，一方面可能因为年龄导致相对神经细胞数量减少、退化，神经胶质细胞数量增加、体积增大有关，另一方面白质中纤维束和髓鞘的鞘磷脂丧失更多，水分子扩散增加3。,1.1,1.2,2韩博, 杨广夫, 何滨, 等. 正常人颈髓扩散张量成像的初步研究. 实用放射学杂志. 2009;25(3):417-419. 3宗会迁, 刘怀军, 宋鹏, 等. MR扩散张量成像诊

8、断慢性脊髓型颈椎病. 中国医学影像术. 2011;27(8):1555-1558.,争议,4.2,3.0T-DTI 探讨颈髓损伤不同时期病理过程,细胞毒性水肿,细胞肿胀，细胞外空间减少，ADC值减小，FA值亦减小,血管源性水肿,细胞膜和髓鞘破坏，纤维数量减少，细胞外空间增加，ADC值增加，而FA值降低,T2WI阴性急性颈髓损伤,T2WI阳性急性颈髓损伤,慢性脊髓型重度颈椎病颈髓损伤,7.0T-DTI不同时期小鼠颈髓损伤的表现,颈髓损伤的微观病理生理变化,ELLINGSON BM, SCHMIT BD, ULMER JL, et al. Diffusion tensor magnetic res

9、onance imaging in spinal cord injury.DTI IN SPINAL TRAUMA. 2008;11(2):219-237.,4.3,3.0T-DTI对颈髓损伤后神经再生及修复的研究,4.4,3.0T-DTI 探索无症状AIDS患者颈髓改变,一例AIDS脊髓空洞症患者,脊髓构造,空泡性脊髓病(vacuolar myelopathy，VM)在临床AIDS患者的发生率约20% 55%， 晚期MRI最直接的表现为T2WI信号增高、脊髓空洞（29%），伴随脊髓萎缩（86%），但一般MRI很难发现，虽然脊髓检查正常、组织学检查轴索完好，但脊髓已有髄鞘丧失和海绵状变性等现象

10、，以后索和侧索最为明显，病理可见到小胶质细胞结节和含有HIV的多核巨细胞。,侧索3本征值增高可能因为脱髓鞘、轴突直径增加及蛋白质完整性破坏提示早期脊髓炎征象。,可能由于HIV表面膜糖蛋白gpl20选择性的和细胞表面CD4+受体结合，促使HIV在淋巴细胞内感染、繁殖导致细胞死亡，引起细胞免疫功能缺陷。,HIV可能不是直接的致病因子， 而可能是由 HIV病毒及细胞因子诱导的甲基化转移异常所致,结论,（1）与常规MRI比较，DTI具有更早期发现隐匿性脊髓损伤能力；且依据ADC值、FA值、1值、2值、3值能定量评估脊髓损伤程度。 （2）反应颈髓损伤不同时期不同病理过程。 （3）AIDS颈髓白质纤维束侧索3值增高显著，提示侧索可能是AIDS颈髓早期损伤敏感部位。 （4）FT能显示部分病变区白质纤维束肿胀、移位及扭曲断裂征象。 （5）3.0T DTI能清晰显示不同疾病所致颈髓损伤微观结构的早期改变，比常规MRI显示更多病变，对颈髓损伤预后评估、追踪观察和治疗计划制定具有巨大应用价值。,49,致 谢,50,衷心