第 1 章 引 言
脊髓型颈椎病是一种常见的颈椎椎体及颈椎所属椎间盘、后纵韧带及黄韧带、小关节的退变，由于颈椎椎体退化及相邻软组织退变导致椎管狭窄，造成相应部位脊髓受压或缺血，继而出现不同程度的脊髓运动、功能障碍，出现肢体麻木、无力、步态受损等症状。改善颈椎病患者的生活质量，为早期脊髓损害的诊断提供预警，受到了越来越多的关注，也成为了影像学研究的关注点。脊髓型颈椎病的病理生理机制复杂，包括脊髓慢性机械性受压、脊髓缺血、相关信号通路的改变等。常规磁共振成像只能对非特异性的组织信号改变进行疾病的判断及提示，不能提供脊髓的微观结构、功能水平、生物标志物或预测临床结果的可靠信息，常规 MRI 对 CSM 脊髓损伤判断存在局限性。而扩散峰度成像（ Diffusion Kurosis Imaging,DKI ） 是 在扩散张量成像（ Diffusion TensorImaging,DTI）的基础上发展而来的一种新的磁共振技术。DKI 较常规磁共振（Magnetic Resonance Imaging,MRI）更为精细的评估神经组织的微观结构和病理条件的改变，较常规 MRI 对 CSM 的诊断和预后预测价值更高。我们的研究是通过 DKI 这一新的磁共振技术，对 CSM 患者颈髓灰质和白质的损伤进行定量评估，量化 DKI 参数、量化 CSM 患者脊髓损伤与 JOA 评分严重程度的相关性，评价 DKI 对脊髓型颈椎病的诊断价值。
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第 2 章 综述
脊髓型颈椎病（Cervical Spondylotic Myelopathy,CSM）是一种严重影响人们生活质量的常见病，早期发病隐匿，不易早期发现、早期治疗。磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)自出现及进展，在脊髓型颈椎病的诊断中发挥了不可替代的作用。在过去的几十年里，随着新的 MRI 技术如磁共振扩散张量成像（Diffusion Tensor Imaging,DTI）、磁共振扩散峰度成像（Diffusion KurosisImaging,DKI）、磁共振波谱（Magnetic Resonance Spectroscopy,MRS）和血氧水平依赖功能磁共振成像（Blood Oxygen Level Dependent FunctionalMRI,BOLD-f MRI)等的不断发展，提供了高分辨率的影像学解剖图像，使磁共振技术从简单的诊断方法演变成非侵入性的诊疗技术，是具有非侵入性的预测神经功能及神经恢复功能的功能磁共振检查工具。新型磁共振功能成像等一系列技术的发展提供了脊髓微观组织结构、脊髓内细胞代谢和脊髓神经功能等更多更全面的信息，并在脊髓损伤具有更高的敏感性[1]。本文通过 CSM 各种磁共振成像技术的研究现状及进展进行阐述。
2.1 脊髓型颈椎病概述
2.1.1 临床概念
脊髓型颈椎病是一种常见的颈椎退行性疾病，包括椎体及所属颈椎间盘、支持韧带（后纵韧带、黄韧带）及小关节的退行型性改变，由于颈椎椎体退化（如椎体后缘骨质增生、向前滑脱及向后移位等）及周围软组织退变（如颈椎所属间盘向后突出、膨隆，后纵韧带及黄韧带增厚及钙化等）导致相应水平椎管狭窄，导致相应水平椎管内脊髓受压缺血，继而出现不同程度的运动、功能障碍，出现肢体感觉异常、无力、步态受损等[2]。
2.1.2 发病机制
脊髓型颈椎病的生理损伤包括脊髓慢性机械性压迫、牵拉，导致不可逆的脊髓细胞凋亡型神经损伤[3]。也有研究认为脊髓型颈椎病的病理生理损害是脊髓内、外小血管病理性损坏，导致脊髓缺血缺氧所致[4]。另外，相关信号通路的改变可能与脊髓型颈椎病的病理机制密切相关，如调节激酶 1/2（ERK1/2）、一氧化氮等[5]。
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2.2 脊髓型颈椎病的磁共振检查方法
自 1980 年代中期 MRI 出现以来，一直是公认的、效果最好的脊椎检查方法，它可以明确颈髓病变范围、严重程度，椎管狭窄程度、脊髓内异常信号及周围软组织情况，为了研究这些病变，催生了对 MRI 的 T1WI、T2WI 序列信号改变的研究。有学者认为,CSM 中 T2WI 高强度信号代表了可逆的水肿和神经胶质增多症；而 T1WI 低信号改变可能代表不可逆转的脊髓软化坏死[6]。另一些学者认为,增高的脊髓髓内信号强度代表了脊髓损伤的迹象，其反映了弥漫性神经细胞丢失、胶质细胞基质瘢痕组织形成和轴突及海绵状白质变性[7]。同时，也有学者认为 CSM 中 T2WI 高强度信号与非手术治疗的结果和脊髓病变的严重程度无相关性[8]。有研究表明 TIWI、T2WI 序列的术前及术后 MRI 信号变化表明病变,如坏死、脊髓软化和海绵状脑白质变性是一个持续的过程，不能通过单一信号改变来确定[9]。脊髓型颈椎病的常规磁共振信号改变对脊髓型颈椎病预后判断存在较大的争议。目前，一部分研究表明常规磁共振异常信号对 CSM 的治疗结果和预后的判断没有意义。有学者认为 MRI 中 T2WI 高信号表示为可逆性的脊髓水肿和脱髓鞘病变[10]，若脊髓的压迫解除则水肿消退，若髓鞘再生引起磁共振信号降低或正常，因此脊髓内的病理改变不能用髓内有无高信号来判定。另一些学者认为出现脊髓高信号的轻型 CSM 患者并不能预示着治疗预后差[11]。也有学者研究表明CSM 预后判定应从脊髓内出现 T2WI 高信号节段数目、T1WI 与 T2WI 信号强度比率等方面进行评估[12]。综上所述，常规磁共振成像较少的提供了脊髓微观组织本身的完整性信息，其原因是信号强度的改变具有非特异性，不能直接与异常生理过程相对应[13]，常
规磁共振成像相关数据在脊髓的微观结构、功能水平、生物标志物或预测临床结果时未能提供可靠的信息[12,14]，因此，常规磁共振检查对 CSM 脊髓损伤判断存在着局限性。
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第 3 章 材料与方法.... 11
3.1 研究对象....11
3.2 纳入及排除标准......11
3.3 分组情况....11
3.4 检查方法....13
3.5 仪器设备与扫描技术.... 13
3.6 DKI 图像后处理及数据测定与分析.........14
3.7 统计学方法.......14
第 4 章 结 果..... 16
4.1 正常组与患者组的一般情况比较.....16
4.2 不同患病程度患者的一般情况比较........16
4.3 不同患病程度患者的发病部位分布比较.......17
4.4 正常组与患者的 FA 值、MD 值、MK 值比较....17
4.5 按 JOA 分组间 FA 值、MD 值、MK 值比较.......18
4.6 JOA 分组严重程度与 FA 值、MD 值、MK 值的相关性分析...... 19
第 5 章 讨 论..... 21
5.1 磁共振设备，DKI 扫描方法及图像后处理的优势.....21
5.2 正常组与患者组 DKI 成像的研究结果分析.........22
5.3 患者组间 DKI 成像的研究结果及相关性分析.....23
5.4 DKI 不足与展望...... 24
第 5 章 讨 论
5.1 磁共振设备、扫描方法及图像后处理的优势
目前，对脑部各种疾病的磁共振扩散峰度成像研究已见大量报道，但 DKI在颈部的应用研究鲜有报道，DKI 在颈部的成像存在不可避免的困难，因颈椎解剖结构的差异、呼吸运动、吞咽动作、脑脊液的波动、颈部大动脉的搏动及颈髓的形态特点而受到了限制，使脊髓内不能获得均匀一致的梯度磁场，导致图像质量较差，难以进行 DKI 参数的分析。据文献报道颈髓 DKI 成像扫描方位有两种，分别为矢状位和横轴位，病变的上下范围可通过矢状位成像直观的显示出来，但矢状位成像的测量结果易受脑脊液部分容积效应的影响。Holder[43]将颈髓两种成像方式矢状位和横轴位成像的测量结果进行对比，两者间并无显著差异，但横轴位图像变形程度及受流动的脑脊液干扰较小。DKI 成像原理中扩散敏感系数 b 值和扩散梯度两个参数至关重要，至少保证选取 3 个不同的 b 值和 15 个不同的扩散梯度方向。扩散敏感系数 b 值越小，越容易受到 T2 加权的影响，导致图像的对比度降低；扩散敏感系数 b 值越大，对扩散速度的差异越敏感，导致图像的信噪比降低，信号衰减越明显，所获得的图像信息就越少[44]。DKI 扫描时需要至少 15 个扩散梯度方向，且方向越多，图像信噪比越高，越能反映真实的组织结构的扩散特征，但增加扩散梯度方向的同时也延长了扫描时间，增加扫描时间来提高图像分辨率，受检者不能耐受顺利完成检查。有学者在 DKI 扫描时添加心电门控技术及呼吸门控技术，导致扫描时间延长，CSM 脊髓损伤严重患者及术后患者不能完成检查[45]。综上所述，本实验采用 Philips Ingenia 3.0T 磁共振扫描仪，在高阶匀场下采取横轴状位方式进行颈髓 DKI 扫描，能明显减少图像的变形。采用颈椎专用扫描线圈，且不需要使用心电门控和呼吸门控技术，提高了图像的分辨率及信噪比。选取 4 个有效的不同的 b 值和 32 个扩散梯度方向，在保证了至少 3 个不同 b 值及 15 个扩散梯度方向基础上，做到了有效的缩短扫描时间，保证了图像的分辨率及质量，扫描时间约为 6 分 38 秒，低于 Wheeler-Kingshott[46]研究的扫描时间达到检查者能够耐受的时间长度，提高检查的可行性。最后，将颈髓 DKI 原始图像传送到 Philips EWS 后处理工作站及 TEMINAL 软件进行图形的矫正、融合、匹配及数据分析，图像的矫正、融合在一定程度上提高了图像的真实性和可靠性。
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结 论
（1）DKI 参数能够评估早期 CSM 患者的脊髓损伤情况，为 CSM 早期诊断提供可靠依据。
（2）MK 值在评估 CSM 患者脊髓灰质损害时具有更高的敏感度。
（3）DKI 参数可以定量评估脊髓损伤程度，为临床制定治疗方案和判断预后提供参考。
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参考文献（略）