牛金亮，黃椿堯，王 峻，田 雪

肝性脊髓病變(hepatic myelopathy, HM)是指肝硬化患者門體靜脈分流和血氨升高，導(dǎo)致頸髓以下脊髓側(cè)索脫髓鞘病變，呈現(xiàn)進(jìn)行性對(duì)稱性痙攣性截癱，偶可累及感覺(jué)和括約肌功能[1]。目前對(duì)HM尚無(wú)有效的治療方法，早期診斷HM對(duì)指導(dǎo)臨床治療具有重要意義。MR擴(kuò)散張量成像(diffusion tensor imaging, DTI)技術(shù)是利用水分子的擴(kuò)散各向異性進(jìn)行成像，定量分析組織三維空間內(nèi)水分子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，觀察神經(jīng)纖維走行及分布特點(diǎn)[2]。筆者對(duì)肝硬化患者進(jìn)行脊髓胸、腰段掃描，計(jì)算相應(yīng)層面的平均擴(kuò)散系數(shù)(average diffussion coefficient, DCavg)值和部分各向異性分?jǐn)?shù)(fractional anisotropy, FA)值，分析DTI對(duì)HM早期診斷的價(jià)值。

1 材料與方法

1.1 一般資料

搜集2011年6月至12月間山西醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院病毒性肝炎肝硬化患者45例，男28例，女17例，年齡33～61歲，平均50歲。以Child-Pugh分級(jí)[1]為標(biāo)準(zhǔn)分成3組，A、B、C各組15例。選取15例年齡相仿正常志愿者對(duì)照(D組)。所有受試者均行胸腰段常規(guī)T1WI、T2WI及DTI掃描。受試肝硬化患者均未進(jìn)行門體分流術(shù)、無(wú)糖尿病、高血壓等疾病。患者神志清楚，能良好配合MRI檢查。所有受試者均簽署知情同意書。

1.2 檢查方法

采用美國(guó)GE Signa Excite 1.5T HD TwinSpeed超導(dǎo)型MR掃描儀，體部相控陣線圈行多序列掃描，掃描序列包括：矢狀面梯度回波T1WI、T2WI，掃描參數(shù)T1WI：TR 450.0 ms，TE 9.3 ms；T2WI：TR 2800 ms，TE 102.0 ms。矢狀面層厚4.0 mm，層間距0.5 mm，F(xiàn)OV 34 cm×34 cm，采集矩陣為428×256，激勵(lì)次數(shù)(NET) 4；以矢狀面T1WI或T2WI為定位像，采用單次激發(fā)自旋回波平面成像(EPI)序列進(jìn)行DTI掃描，掃描參數(shù)：橫軸面從脊髓圓錐最下端上1 cm處起，向近心端，以擴(kuò)散敏感梯度25個(gè)不同方向，TR 4000.0 ms，TE 95.6 ms，層厚6.0 mm，層間距0，NEX為4，F(xiàn)OV 35 cm×35 cm，采集矩陣為128×128，擴(kuò)散加權(quán)系數(shù)(b值)分別為0和500 s/mm2，連續(xù)采集13層。

1.3 DTI圖像后處理

將原始數(shù)據(jù)傳輸?shù)紾E公司Advantage Windows 4.4 (AW 4.4)工作站，運(yùn)用Functool 6.3.1E軟件進(jìn)行后處理。在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理前，用Correct程序?qū)TI原始數(shù)據(jù)校正，以減少圖像變形。構(gòu)建FA偽彩圖和DCavg偽彩圖。根據(jù)橫斷面T2WI確定ROI。確定ROI時(shí)，避開(kāi)腦脊液(cerebrospinal fluid, CSF)對(duì)DTI數(shù)據(jù)的影響。分別對(duì)各層面進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量，然后取各層面總體均值為單個(gè)病例的FA值及DCavg值(圖1～4)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SAS 9.2統(tǒng)計(jì)軟件，A、B、C、D組間比較采用方差分析，組間兩兩比較采用Bonferroni法，對(duì)照組與肝硬化組比較采用t檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 對(duì)照組與肝硬化組的比較

15例對(duì)照組與45例肝硬化組測(cè)量結(jié)果見(jiàn)表1。肝硬化組與正常對(duì)照組間DCavg及FA值總體均數(shù)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t值分別為4.896、16.456，P值均＜0.05)，說(shuō)明與正常對(duì)照組相比，肝硬化患者胸腰段脊髓的DCavg及FA值都增大。

2.2 各組間DCavg值、FA值比較

A、B、C組患者胸腰段脊髓DCavg值分別為(1.342±0.10)、(1.371±0.23)和(1.492±0.29)×10-3mm2/s，F(xiàn)A值分別為0.353±0.11、0.385±0.13和0.446±0.09。A、B、C、D四組DCavg值(F=5.459,P=0.0013)、FA值(F=9.928, P=0.0000)總體均數(shù)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。采用Bonferroni法進(jìn)行組間比較，C組患者DCavg、FA值較A、B及D組大，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值均＜0.05)。以Child-Pugh分級(jí)為準(zhǔn)，A、B、C級(jí)患者隨著肝儲(chǔ)備功能的下降，DCavg、FA值逐漸增大，而當(dāng)患者為A級(jí)時(shí)，與正常人差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05；表2)。

3 討論

3.1 DTI掃描部位及掃描參數(shù)的選擇

HM是各種原因肝病造成門體靜脈分流和血氨升高，導(dǎo)致頸髓以下脊髓側(cè)索脫髓鞘病變，呈現(xiàn)進(jìn)行性對(duì)稱性痙攣性截癱。DTI是診斷慢性脊髓疾病的新方法[3-4]，目前大多數(shù)文獻(xiàn)[5-6]側(cè)重于頸髓DTI的研究。HM脊髓破壞最嚴(yán)重區(qū)域在脊髓胸腰段，即T10～L2髓節(jié)，大約對(duì)應(yīng)T7～12椎體[7]，筆者選擇HM患者的胸腰段脊髓進(jìn)行研究。

DTI數(shù)據(jù)采集時(shí)，當(dāng)擴(kuò)散加權(quán)系數(shù)(b值)＞500 s/mm2時(shí)，b值越大，信號(hào)衰減越多；當(dāng)b＜500 s/mm2時(shí)，易受較多T2 (即b=0時(shí))因素的影響[8-9]。本研究預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明b值分別為0和500 s/mm2及25個(gè)擴(kuò)散梯度方向時(shí)圖像質(zhì)量能滿足研究要求。脊髓橫斷面直徑較小(脊髓最寬橫徑為1.0～1.2 cm)， DTI圖像的質(zhì)量信噪比較低，選擇整個(gè)脊髓的橫斷面為ROI，因此所測(cè)數(shù)據(jù)均為斷面各像素內(nèi)所測(cè)值的均值。

3.2 DTI在HM早期診斷中的應(yīng)用價(jià)值

DTI是MR功能成像技術(shù)，其DCavg和FA能反映組織水分子擴(kuò)散特點(diǎn)[2]。DCavg反映單位時(shí)間內(nèi)水分子的擴(kuò)散能力，DCavg值高說(shuō)明細(xì)胞外水分子的擴(kuò)散能力較強(qiáng)。FA是各向異性參數(shù)，F(xiàn)A值越接接近1，脊髓內(nèi)纖維結(jié)構(gòu)各向異性越強(qiáng)，F(xiàn)A值越接近0，則各向異性越弱。組織內(nèi)FA值的變化，如增大、減小或不變，能反映特定的病理及病變轉(zhuǎn)歸[10-11]。

表1 15例對(duì)照組與45例肝硬化組平均擴(kuò)散系數(shù)(DCavg)、各向異性分?jǐn)?shù)(FA)值比較Tab.1 The comparison of DCavg values and FA values in the control group (15 cases)and the hepatic cirrhosis group (45 cases)

表2 45例肝硬化不同分組與15例對(duì)照組間DCavg、FA值比較Tab.2 The multiple comparison of DCavg values and FA values in patients with hepatic cirrhosis (45 cases) and the control (15 cases)

肝硬化患者引起脊髓病變的機(jī)理可能為：(1)肝硬化患者由于肝功能不全及門體分流，造成如B族維生素、磷脂等神經(jīng)系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收和合成障礙；(2)由于門體分流或者肝臟滅活不全，經(jīng)腸道吸收的有毒物質(zhì)，如血氨、尿素和硫醇等，直接進(jìn)入體循環(huán)，通過(guò)血腦屏障，在腦室系統(tǒng)內(nèi)聚集升高，它們通過(guò)自身毒性干擾神經(jīng)細(xì)胞的能量代謝[12]；(3)脊髓處于椎動(dòng)脈和節(jié)段性動(dòng)脈雙重供血的移行帶，易發(fā)生供血不足現(xiàn)象。門體靜脈分流術(shù)后或長(zhǎng)期的門靜脈高壓易致胸、腰段椎靜脈叢淤血[13]。上述因素的綜合影響，肝硬化患者脊髓發(fā)生損傷，表現(xiàn)為脊髓神經(jīng)元細(xì)胞、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞發(fā)生變性，甚至壞死，細(xì)胞膜通透性增加，細(xì)胞內(nèi)水分子外流，使細(xì)胞外水增加。本研究肝硬化患者總體DCavg值為(1.415±0.250)×10-3mm2/s，F(xiàn)A值為0.404±0.110，與正常對(duì)照組相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，提示肝硬化患者脊髓細(xì)胞外水增加，有脊髓損傷。肝硬化患者脊髓DCavg值與FA值的變化說(shuō)明當(dāng)肝硬化患者發(fā)生脊髓損傷時(shí)，由于細(xì)胞外水增加，水分子在各個(gè)方向的擴(kuò)散能力增加，DCavg相應(yīng)增大。本研究中FA值增大，可能與脊髓內(nèi)微結(jié)構(gòu)破壞，細(xì)胞膜通透性增加，神經(jīng)纖維斷裂等因素造成脊髓內(nèi)各向異性增強(qiáng)有關(guān)?；颊逤hild-Pugh分級(jí)為A級(jí)時(shí)，DCavg值為(1.342±0.100) ×10-3mm2/s，F(xiàn)A值為0.353±0.110，二者均較對(duì)照組高，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。提示A級(jí)患者脊髓細(xì)胞膜與髓鞘結(jié)構(gòu)完整，微結(jié)構(gòu)尚未破壞，水分子擴(kuò)散能力正常，各向異性變化不明顯?；颊逤hild-Pugh分級(jí)為B級(jí)時(shí)，DCavg值為(1.371±0.230) ×10-3mm2/s，F(xiàn)A值為0.385±0.130，C級(jí)時(shí)，DCavg值為(1.492±0.290) ×10-3mm2/s，F(xiàn)A值為0.446±0.090，與正常對(duì)照組比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；C級(jí)DCavg值與FA值較B級(jí)大，兩組患者差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，提示B級(jí)與C級(jí)患者有脊髓損傷，同時(shí)隨著肝儲(chǔ)備功能的下降，脊髓損傷程度加重。

本研究所有患者均無(wú)神經(jīng)系統(tǒng)癥狀，說(shuō)明患者神經(jīng)元胞體、神經(jīng)纖維結(jié)構(gòu)功能尚完整，損傷可能僅局限于脊髓神經(jīng)細(xì)胞通透性的變化，脊髓組織水腫。肝硬化患者嚴(yán)重脊髓病變引起明顯臨床癥狀的DTI表現(xiàn)還有待進(jìn)一步研究?？傊?，DTI是肝硬化脊髓病變?cè)缙谠\斷重要方法，為臨床診斷與治療提供有價(jià)值的信息。

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