MRI功能成像对腰椎间盘退变下腰痛的临床应用价值研究

摘要

目的:应用3.0T磁共振常规扫描序列和弥散加权成像（Diffusionweightedimaging，DWI）、弥散张量成像(Diffusiontenserimaging，DTI)及T2*mapping成像(T2*mapping)等功能成像方法，对下腰痛患者的各种退变的影像学征象进行观察，评价各种功能成像在下腰痛椎间盘病变中的诊断价值，以及其与临床的相关性。
　　 方法:所有应试者检查前签署知情同意书。排除标准:通过问诊及必要的辅助检查（如实验室检查等）排除以下情况:腰椎外伤致压缩骨折、腰椎椎体肿瘤、感染性病变和腰椎畸形等疾病及MRI图像存在伪影影响观察或测量者。
　　 1.研究对象:(1)2012年7月至2013年1月到河北医科大学第三医院就诊的主诉为下腰痛的患者60例，男26例，女34例，年龄19～66岁，平均42.0±12.0岁。所有患者均以下腰部疼痛为主诉就诊，病史3个月至10年不等。在同一时期对67例无下腰部疼痛的志愿者进行对比研究，其中男33例，女34例，年龄19-65岁，平均年龄34.3±13.1岁，对病例组与对照组椎间盘进行常规MR检查和MR弥散成像。(2)对21例研究对象进行DTI扫描并得到其FA值，对其中的12例行T2-STAR的扫描并得到T2*值。
　　 2.检查方法:(1)应用Siemens3.0TVerioMR系统对受试者分别进行腰椎间盘MRI常规和DWI扫描。脊柱矢状位TSE序列T2WI(TR/TE=4000ms/42ms)扫描，扫描层数11层;层厚4mm;FOV300mm×300mm;SE-EPI序列(TR/TE=5842ms/83ms)扫描。全部使用频率选择脂肪抑制技术，扫描层数25层，矩阵164×164，FOV281mm×281mm，采集次数6次，TR5842ms，TE83ms，层厚3mm。弥散梯度因子b值设为0、800s/mm2，弥散方向3，带宽1644HZ/Px。(2)部分受试者进行矢状位T2*mapping及DTI的扫描，T2*序列T2mapping(TR/TEs=1200ms/13.8ms、27.6ms、41.4ms、55.2ms、69.0ms)扫描，扫描层数13层;厚4mm;FOV300mm×300mm;DTI扫描序列选择单次激发平面回波(EPI)弥散张量成像矢状面(TR/TE=3300ms/72ms)扫描。扫描层数20层，矩阵128×128，FOV300mm×300mm，采集次数5次，TR3300ms，TE13.8ms、27.6ms、41.4ms、55.2ms、69.0ms，层厚2mm。弥散方向12，带宽1502HZ/Px。
　　 3.观察指标:选择矢状位正中间层面对腰椎间盘ADC值、FA值及T2*值进行测量，取三个圆形兴趣区（regionofinterest，ROI），包括髓核区域，避开上下椎体的终板及脑脊液，ROI大小为5个像素，对病例组及对照组每个椎间盘按Pfirrmann标准[1]分级。
　　 3.1.临床观察指标
　　 腰痛的视觉模拟评分法评分(VisualAnalogueScale，VAS)评分，VAS疼痛评分的评分标准:0分-10分。其中0分:无痛;3分以下:有轻微的疼痛，患者能忍受;4分-6分:患者疼痛并影响睡眠，尚能忍受;7分-10分:患者有渐强烈的疼痛，疼痛难忍。根据VAS评分将疼痛分为三级，轻度疼痛:1-3分;中度疼痛:4-6分;重度疼痛:7-10分。
　　 3.2.影像学指标
　　 对MR常规T2WI序列腰椎间盘按Pfirrmann标准进行分级，两名医师分别对127例（60例病例组和67例对照组）椎间盘进行分级，将Ⅰ至Ⅴ级分别赋予其为1分至5分以便量化分析。
　　 4.资料分析
　　 4.1.将127例应试者按临床VAS评分分为4组，即无症状组、轻度疼痛组、中度疼痛组、重度疼痛组，比较4组椎间盘ADC值的差异性。分析病例组与对照组ADC值的差异性。将腰椎间盘按Pfirrmann标准分级后，对不同分级的腰椎间盘的ADC值进行比较。按不同椎间盘节段分别比较60例病例组与67例对照组ADC值的差异性。
　　 4.2.通过对腰椎间盘DWI、DTI及T2*图像的椎间盘进行ADC值、FA值及T2*值的测量，分析其与腰椎间盘Pfirrmann分级的相关性及彼此之间的相关性。
　　 5.统计学分析:将两位医师测得的ADC值、FA值及T2*值用组内相关系数（intraclasscorrelationcoefficient，ICC）进行效能分析;对两位医师的椎间盘Pfirrmann结果做Kappa一致性检验。
　　 5.1.对病例组与对照组腰椎间盘ADC值及Pirrmann分级进行分析:(1)将病例组与对照组ADC均值进行比较，采用两独立样本t检验或两样本秩和检验，分析两组统计学上有无差异性。(2)病例组与对照组不同节段ADC值比较同样采用两独立样本t检验或两样本秩和检验。(3)按病例组及对照组的腰椎间盘Pirrmann分级结果进行行*列表卡方检验，比较两组分级结果的差异性，理论值＜5时，用Fisher确切概率法。(4)将不同级别椎间盘的ADC值行多样本比较方差分析或非参数多样本比较秩和检验并采用LSD法进行两两比较。(5)按临床VAS评分分组后，将4组ADC值进行多样本比较方差分析或非参数多样本比较秩和检验，并进行两两比较。
　　 5.2.用Pearson或者Spearman法分别将ADC值、FA值、T2*值之间的相关性及它们与椎间盘分级结果之间的相关性进行分析。
　　 结果:两人分别测得ADC值的数据用ICC进行效能分析，结果为单个测量组内相关系数为0.897，平均测量组内相关系数为0.946;两组FA值效能分析结果为单个测量组内相关系数为0.988，平均测量组内相关系数为0.994;两组T2*值效能分析结果为单个测量组内相关系数为0.987，平均测量组内相关系数为0.993，其值均在0.8以上，即两组的一致性好，可以认为两组无差异性。两位医师Pfirrmann分级结果比较Kappa值为0.982，P值小于0.05，两人测得结果一致性好，可以认为两组无差异性。对于不同的意见，经协商确定为最终结果。
　　 1.病例组ADC值为（1.56±0.38）×10-3mm2/s，对照组ADC值（1.62±0.39）×10-3mm2/s，两组比较P值小于0.05，两组有统计学差异，即病例组ADC值较对照组ADC值小，说明病例组有更多的椎间盘发生了退变。按不同节段分别进行病例组与对照组ADC值的比较，其中两组在L3-4及L1-2椎间盘ADC有明显差异，其余椎间盘ADC值未见明显统计学差异。
　　 2.不同疼痛程度组别的ADC值总体分布不同，P值为0.002，随疼痛的加重，其ADC值呈递减趋势，但无症状组与轻度疼痛组之间无统计学差异，中度及重度疼痛组之间也无统计学意义，而无症状组和轻度疼痛组分别与中度及重度疼痛组之间具有统计学差异。
　　 3.不同Pfirrmann分级的腰椎间盘的ADC值有明显差异性，其中退变椎间盘的ADC值较正常椎间盘ADC值小。不同级别的椎间盘的ADC值有明显的统计学差异，行两两比较后，除Ⅰ级与Ⅱ级椎间盘均存在显著统计学差异。分别比较病例组与对照组不同节段椎间盘的级别有无差异，结果显示不同椎间盘的分级有统计学差异，L4-L5及L5-S1椎间盘退变分级较高。
　　 4.ADC值、FA值、T2*值相关性分析具有明显的统计学意义，并且与分级结果具有相关性，P值均小于0.05。
　　 结论:腰椎间盘退变是引起下腰痛的原因之一。ADC值、FA值及T2*值能够在一定程度上对腰椎间盘的退变做出定量评价。

目录

声明

摘要

前言

材料与方法

1 研究对象

2 MR扫描

3 观察指标

4 资料分析

5 统计学分析

结果

附图

附表

讨论

1 腰椎间盘的生理结构及营养

2 腰椎间盘的退变与MR检查

3．椎间盘MR图像的定量定性分析

4 研究不足与展望

结论

参考文献

综述 下腰痛发生机制及MRI功能成像对腰椎间盘退变价值研究

致谢

个人简历