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目的:运用磁共振扩散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)技术评估腰骶神经病变,探究该成像技术诊断腰骶神经病变的可行性,并探究腰骶神经病DTI与其神经电生理学之间的相关性。方法:选取2016年1月-2016年9月经河北医科大学第三医院神经科确诊的腰骶神经病患者18例作为实验组(男11例,女7例,年龄21-84岁,平均年龄56.49岁)。选取20例健康者志愿者作为对照组(男9例,女11例,年龄21-32岁,平均年龄25.59岁)。实验组按神经电生理学检查结果分为实验亚组A(脱髓鞘组,6例,其中腰骶神经炎2例,特发性腰骶神经病4例)和实验亚组B(轴索损伤伴脱髓鞘组,12例,其中格林巴利综合征2例,特发性多发周围神经病7例,特发性腰骶神经炎2例,梅毒性神经炎1例)。实验组与对照组均分别进行骶丛神经和坐骨神经3D STIR SPACE序列及DTI序列扫描。将两个序列所得图像传至Neuro3D工作站,使两组图像融合,以3D STIR SPACE图像作为解剖参考图,采用纤维示踪成像方法对双侧L4、L5、S1、S2和坐骨神经(sciatic nerve,SN)(以下统称“L4-SN”神经)DTI进行量化分析,分别选取双侧L4-S2神经近、中及远三处作为相应神经感兴趣区(region of interesting,ROI),选取双侧SN股骨头中心水平、股骨小转子水平及其两处中点水平作为SN ROI。在每条神经三处预定的ROI处进行“播点”,在纤维示踪成像的同时,依次测量出每条目标神经所“播点”的每个ROI范围内的DTI参数(FA、ADC、λ∥和λ⊥),进而分别对每条神经所检测得的3处ROI DTI参数值取平均值,以此平均值作为相应神经的最终DTI参数。采用独立样本t检验分别对对照组和实验组双侧L4-SN同节段神经进行DTI参数对比分析。采用独立样本t检验对实验组与对照组L4-SN同节段神经DTI参数对比分析。对照组和实验组FA值及λ⊥值进行受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic,ROC)分析,确立每条目标神经截断值及其诊断灵敏度和特异度。实验亚组A和实验亚组B FA值与胫神经和腓总神经复合肌肉动作电位(compound muscle action potential,CMAP)和运动神经传导速度(motor nerve conduction velocity,m NCV)行非参数秩相关分析。对照组、实验亚组A及实验亚组B DTI参数行非参数独立样本Kruskal-Wallis H检验,三组两两比较采用Nemenyi检验。结果:1对照组双侧L4-SN同节段神经FA值、ADC值、λ∥值及λ⊥值独立样本t检验不存在显著统计学差异(P>0.05)(表1)。2实验组双侧L4-SN同节段神经之间FA值、ADC值、λ∥值及λ⊥值独立样本t检验不存在显著统计学差异(P>0.05)(表2)。3实验组与对照组L4-SN同节段神经FA值、ADC值、λ∥值和λ⊥值独立样本t检验(表3)显示,实验组L4-SN同节段神经FA值显著低于对照组L4-SN FA值(P<0.05);实验组L4、S1-SN同节段神经ADC值显著高于对照组L4、S1-SN ADC之值;实验组与对照组L4-SN同节段神经λ∥值之间对比分析不存在显著统计学差异(P>0.05);实验组L4-SN同节段神经λ⊥值显著高于实验组L4-SNλ⊥值(P<0.05)。4实验组与对照组FA值和λ⊥值ROC分析(表4)显示,L4-SN FA值曲线下面积(area under the curve,AUC)分别为0.834,0.745,0.860,0.772和0.811,截断值分别为0.427,0.421,0.418,0.414和0.438,灵敏度分别为66.7%,72.2%,77.8%,83.3%和66.7%,特异度分别为91.7%,69.4%,80.6%,61.1%和88.9%;L4-SNλ⊥值AUC分别为0.796,0.656,0.791,0.701和0.843,截断值分别为1208.31,1248.43,1304.96,1098.82和1072.15,灵敏度分别为55.6%,50.0%,66.7%,97.2%和88.9%,特异度分别为91.7%,77.8%,86.1%,36.1%和66.7%。由此可见FA值和λ⊥值具有中等程度鉴别实验组和对照组能力。5实验亚组A和实验亚组B L4-SN神经FA值与胫神经和腓总神经CMAP和m NCV秩相关分析(表5)显示,实验亚组A L4-S2 FA值与双下肢胫神经和腓总神经CMAP及m NCV均无显著相关性(|rs|<0.6,P>0.01)。SN FA值与胫神经CMAP(rs=0.301,P=0.341)和m NCV(rs=0.078,P=0.81)均无显著相关性。SN FA值与腓总神经CMAP(rs=-0.16,P=0.618)无显著相关性,与腓总神经m NCV之间存在显著相关性(rs=0.846,P<0.01)。实验亚组B L4-SN FA值与双下肢胫神经和腓总神经的CMAP及m NCV均无显著相关性(|rs|<0.4,P>0.01)。6对照组、实验亚组A及实验亚组B Kruskal-Wallis H检验(表6)示,L4-SN三组之间FA值存在总体分布差异(P<0.05);L4、S1-SN三组之间ADC值存在总体分布差异(P<0.05),L5 ADC值不存在总体分布差异(P>0.05);λ⊥值三组之间存在总体分布差异。Nemenyi检验(表6)两两比较示,对照组与实验亚组B FA值、ADC值和λ⊥值存在总体分布差异(P<0.05),L5实验亚组A与实验亚组B及S1对照组与实验亚组A FA值存在总体分布差异(P<0.05),余对照组与实验亚组A、实验亚组A与实验亚组B同节段神经FA值、ADC值和λ⊥值均不存在总体分布差异(P>0.05)。结论:DTI具有评估腰骶神经病变的能力,能够对健康者与轴索损伤伴脱髓鞘患者进行鉴别,因此有望实现临床无创定量定性诊断腰骶神经病的可能。但本研究未发现腰骶神经DTI与神经电生理学存在显著线性相关性。