腰椎间盘弥散加权成像研究进展.pdf

·344· 腰椎间盘弥散加权成像研究进展 陈耀康杨汉丰杜勇 摘要弥散加权成像([)、Ⅵ)是一种无创性评价腰椎间盘内分子弥散及相应微环境变化的研究方法。 通常利用平面回波DWI序列进行成像，以正中矢状位测量表观弥散系数(ADC)来评价腰椎问盘内分子 弥散及相应微环境变化。不同年龄人群正常椎间盘中，接近头部腰椎间盘的AD(：值均比接近尾部者高， 髓核与纤维环相比，分子各向弥散更为均匀一致。研究发现，人D(?随着腰椎间盘中黏多糖、水及胶原的 降解而下降。在退行性变腰椎间盘中，越接近骶尾部的AIx：值越低，但是否可通过A【x：来区分退行性 变的程度，目前尚无定论。随着磁共振成像硬件和序列技术的改进。DWI技术有望对椎间盘组织结构进 行无创性量化评估。 关键词弥散加权成像；表观弥散系数；磁共振成像；腰椎间盘 成人腰椎间盘为无血运组织，营养物质从纤维环周 和细胞膜等因素的影响。“。因此，一般采用能反映整体 diffusion 边及终板中心向椎I日J盘的弥敞过程。几乎是纤维环及髓 组织结构特征的表观弥散系数(apparent 核获得营养供应的唯一途径Jj。有研究2提示，椎间艋 退行性变可能与分子弥散能力下降有关。弥散加权成像 的结果。 (diffusion 2腰椎间盘生理特征与DWl技术 weightedimaging，DWI)能从分子水平反映水分 子弥散程度，可作为评价腰椎问盘内分子弥散及相应微 腰椎间盘主要由3部分构成：中央髓核、外围纤维软 环境变化的可靠研究方法，也可能成为监测腰椎f．日J盘退 骨环和软骨终板。椎I’日J盘生长发育所需营养通过两种渠 行性变的一种理想的无创性技术。3。。 道获得：①胚胎时期血管网穿入纤维环，深度大约不超过 1 DWI基本原理 其厚度的1／3，但这些血管大部分在终板成熟前就已消 弥散是指分子间的运动，它用于描述分子微粒由高 失；②成人的椎问盘仅在纤维环周围有砦小血管穿入，中 浓度向低浓度区域转移的微观运动。在纯净液体中，液 央髓核的养分主要依靠椎体内血管经终板和纤维环中溶 体分子在各个方向上受到碰撞的概率相同，因此向各个 质的弥散作用获取山。囚此，渗透弥散是小分子溶质运 方向弥散的速度和距离也相同，这称为各向同性。由于 送到椎问艋的主要机制，弥散速度和范围取决于分子大 人体组织中存在各种组织成分。组织液中水分子向各个 小及其离子电荷‘“。 方向弥散的速度和距离不同，这称为各向异性。“。分子 腰椎间盘微环境中牛物大分子的类型和相互之间的 弥散程度用弥散系数(diffusioneoefficient，D)来表示，弥连接方式，直接影响着椎间楹的力学特征和生理功能。 散速度越快，I)值越大，反之则越小。 胶原蛋白和蛋白聚糖是主要成分，后者吸收水分并形成 1950年，Hahn首次提出水弥散对磁共振成像(MRI)凝胶，分布在胶原蛋白和弹性蛋白组成的纤维网中。8。 信号的影响。1965年Stejskal等^改进自旋回波序列。在椎间盘的主要功能是承受机械应力，在体内持续体重和 信号采集和射频脉冲过程中关闭梯度脉冲，从而增大弥 椎旁肌肉的作用下处于负重状态，其强度随着姿势和动 散敏感梯度磁场，使测量弥散的准确性得到显著提高，并 作的变化而改变。椎I’日J盘能适应这种载荷变化主要依赖 将其发展为町测最的MRI技术。 于椎问盘荩质的特性，特别足胶原蛋白和蛋白聚糖这两 弥散加权程度用b值(弥散敏感系数)表示：b=种主要结构分子的聚集和组合。 (7犯)2(-8／3)，7为磁旋比，A、8、G分别为扩散梯度持续DWl是一种评价活体组织水分子弥散作用的无创性 时间、间隔时间及扩散梯度场强，b值的单位为s／mm2。方法。能反应组织中水分子无序弥散运动快慢的信息’…。 虽然扩散梯度持续时间和阳j隔时间可以影响水分子的移 水分子所在组织(即所处的微环境)