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目的:应用磁共振T2Mapping的T2值、DWI的ADC值及DTI的FA值,对腰椎间盘退变进行量化研究,定量分析腰椎间盘退变过程中腰椎间盘在分子水平的改变,从而对椎间盘退变进行更准确的早期诊断,为椎间盘退变分级提供更客观的量化数值和更精准的诊断信息从而做到早期预防及时治疗,提高人们的健康水平。 材料与方法: (1)病例入选标准:无脊柱外伤、肿瘤及手术史;无椎体及椎管内疾病所致腰背部疼痛者;无糖尿病、严重系统性疾病、腰背部感染及手术治疗者;非日常体力劳动者,年龄在20-55岁。将所有受试者分为腰痛组和无症状组。 腰痛组:近3年有反复发作的腰背部疼痛或坐骨神经痛病史者47例,其中男25例,女22例,年龄在20-55岁,平均年龄(39.8±12.5)岁; 无症状组:近3年无腰背部疼痛、坐骨神经痛及脊椎疾病治疗史33例,其中男17例,女16例,年龄在20-55岁,平均年龄(34.9±11.6)岁。 (2)研究方法:收集2015年7月至2016年12月间符合入选标准的腰痛组和无症状组共计80例,选用GE signa1.5T HD echospeed MRI仪对所有的受试者行磁共振扫描,扫描序列包括矢状位T2WI、T1WI、T2Mapping、DWI、DTI及轴位T2WI。采用后处理软件重建和分析T2 Mapping图、ADC图及FA图,选择矢状位T2图、ADC图和FA图的正中层面进行T2值、ADC值及FA值的测量,对每一个椎间盘的髓核进行3次感兴趣区的测量,取平均值作最后标准。对腰椎间盘退变的分级由两位中级职称及以上的医生完成,按照Pfirrmann分级标准(见表1)分别对每个椎间盘进行Pfirrmann分级。运用SPSS18软件,对所有采集的数据进行分析,p<0.05则表明统计结果具有差异性。 结果: (1)将腰痛组与无症状组腰椎间盘的Pirrmann分级结果进行行*列表卡方检验。腰痛组和无症状组的Pirrmann分级差异性有统计学意义(P<0.05),腰痛组Pirrmann分级比无症状组的分级高。 (2)将腰痛组与无症状组ADC值、T2值及FA值进行对比分析。结果显示ADC值、FA值、T2值在两组之间的差异性均有统计学意义(P<0.05),腰痛组的T2值和ADC值比无症状组的低,而FA值比无症状组高。 (3)将不容易退变的L1/L2节段和较容易发生退变的L4/L5、L5/S1节段的ADC值、T2值及FA值在腰痛组与无症状组进行对比分析。结果显示在L4/L5、L5/S1节段ADC值、T2值及FA值在腰痛组和无症状组之间差异均有统计学意义;在L1/L2节段ADC值、T2值、FA值在腰痛组和无症状组之间差异没有统计学意义。 (4)对腰椎间盘不同Pfirrmann分级的ADC值、T2值、FA值分别进行比较,分析其与Pfirrmann分级的相关性。结果显示ADC值、T2值、FA值在PfirrmannⅠ-Ⅱ级和Ⅳ-Ⅴ级之间差异没有统计学意义,在其余各组之间的差异均有统计学意义。T2值与Pfirrmann分级显著负相关(rs=-0.82,P<0.05);ADC值与Pfirrmann分级显著负相关(rs=-073,P<0.05);FA值与Pfirrmann分级显著正相关(rs=0.77,P<0.05)。 (5)分析ADC值、T2值及FA值之间的相关性。ADC值和T2值存在正相关,r=0.477;ADC值和FA值存在负相关,r=-0.582;T2和FA存在负相关,r=-0.641。 (6)ADC值、T2值及FA值在鉴别不同椎间盘退变分级的相关参数。T2值鉴别Ⅱ级与Ⅲ级AUC=0.89、诊断界点87.11ms、灵敏度84%、特异度87%;Ⅲ级与Ⅳ级AUC=0.86、诊断界点66.9ms、灵敏度80%、特异度82%。ADC值鉴别Ⅱ级与Ⅲ级AUC=0.74、诊断界点1.96×10-3mm2/s、灵敏度71%、特异度71%;Ⅲ级与Ⅳ级AUC=0.90、诊断界点1.73×10-3mm2/s、灵敏度86%、特异度82%。FA值鉴别Ⅱ级与Ⅲ级AUC=0.84、诊断界点0.09、灵敏度86%、特异度69%;Ⅲ级与Ⅳ级AUC=0.88、诊断界点0.14、灵敏度84%、特异度80%。 结论: (1)ADC值、FA值、T2值的量化改变能反映椎间盘退变时腰痛的发病机制。椎间盘退变是引起下腰部疼痛的主要原因之一,本研究中腰痛组比无症状组的Pfirrmann分级高,ADC值、FA值、T2值在腰痛组与无症状组的差异性均有统计学意义,腰痛组T2值和ADC值比无症状组低,而FA值比无症状组高,说明有腰痛症状的病人部分椎间盘已有退变的发生,相应分子成分和结构上的改变较无疼痛症状的明显。临床进行诊疗时,可参照导致疼痛的机制,结合自身的退变分级程度及ADC值、FA值、T2值,制定相应的治疗方案来控制疼痛的症状及病情的进展。 (2)ADC值、FA值、T2值能为临床提供更精准、更客观的定量分级信息。随着Pfirrmann分级的升高,T2值和ADC值逐渐下降而FA值逐渐升高,MRI可通过ADC值、FA值及T2值定量分析腰椎间盘的退变程度,并反应退变过程中分子成分的改变,对腰椎间盘退变进行定量分级,从而为临床选择合适的治疗方法及预后评估提供参考依据。 (3)ADC值、FA值及T2值均可以用于腰椎间盘退变的早期诊断。T2值在诊断PfirrmannⅡ-Ⅲ的诊断界点87.11ms,AUC为0.89,对早期退变的诊断价值最大,ADC在诊断PfirrmannⅢ-Ⅳ的诊断界点1.73×10-3mm2/s,AUC为0.90,用于中晚期退变的诊断价值最大。ADC值、FA值及T2值通过对腰椎间盘退变的早期诊断可指导临床在腰椎间盘退变的早期从分子水平进行细胞干预等治疗,来延缓或者逆转腰椎间盘退变的发生,具有十分重要的临床应用价值。