Диффузионно-взвешенная магнитно-резонансная томография в диагностике компрессии корешков спинного мозга при грыжах поясничных межпозвонковых дисков

И.А. Степанов, Н.А. Тетюшкин, М.А. Шамеева, В.А. Бывальцев

Ключевые слова: диффузионно-взвешенная МРТ; измеряемый коэффициент диффузии; дорсальный спинальный ганглий; корешок спинного мозга; грыжа межпозвонкового диска.

2019, том 11, номер 3, стр. 104.

DOI: https://doi.org/10.17691/stm2019.11.3.14

Полный текст статьи

html pdf

3265

1939

Цель исследования — оценить возможности использования диффузионно-взвешенной МРТ (ДВ МРТ) в диагностике компрессии дорсальных спинальных ганглиев и корешков спинного мозга при грыжах поясничных межпозвонковых дисков (МПД).

Материалы и методы. В исследование включены 37 пациентов (19 мужчин, 18 женщин, средний возраст — 42,6±12,7 года) с радикулярным синдромом, обусловленным грыжей МПД пояснично-крестцового отдела позвоночника. Во всех случаях диагноз подтверждался с помощью клинико-неврологического осмотра пациента, выполнения поясничной спондилографии, МСКТ- и МРТ-исследований (в том числе и в режиме ДВ МРТ). В качестве контрольной группы участвовали 29 добровольцев (16 мужчин, 13 женщин, средний возраст — 37,4±9,6 года), не имеющих клинико-неврологических и нейровизуализационных признаков дегенеративного заболевания поясничных МПД.

Результаты. Значение измеряемого коэффициента диффузии (ИКД) компримированного грыжей МПД корешка L5 в среднем составило 1634,7 мм²/с, а интактного — 1109,2 мм²/с. При этом значение ИКД для правостороннего корешка S1 без признаков компрессии составило 1392,5 мм²/с, а для левостороннего — 1375,7 мм²/с. Среднее значение ИКД для проксимальных отделов корешков спинного мозга на стороне расположения грыжи МПД составило 1441,2±13,7 мм²/с, а для корешков на интактной стороне — 1243,9±17,6 мм²/с (р<0,001). Cредние значения ИКД для дистальных отделов корешков на стороне дегенерации МПД и на интактной стороне составили 1446,8±173,4 и 1107,5±76,1 мм²/с соответственно (р<0,001). Между ИКД дорсального спинального ганглия и степенью выраженности боли по ВАШ имеет место достоверная прямая зависимость (r_s=0,089; p=0,012).

Заключение. Особенность компримированных дорсальных спинальных ганглиев и корешков спинного мозга — высокие значения ИКД, что отражает микроструктурные изменения их в виде отека, димиелинизации и аоксального повреждения. ДВ МРТ, которая позволяет подсчитывать ИКД, является весьма перспективным методом неинвазивной инструментальной диагностики компрессионных корешковых синдромов у пациентов с дегенеративным заболеванием МПД.

Mixter W.J., Barr J.S. Rupture of the intervertebral disc with involvement of the spinal canal. N Engl J Med 1934; 211: 210–215, https://doi.org/10.1056/nejm193408022110506.
Krames E.S. The dorsal root ganglion in chronic pain and as a target for neuromodulation: a review. Neuromodulation 2015; 18(1): 24–32, https://doi.org/10.1111/ner.12247.
Forget P., Boyer T., Steyaert A., Masquelier E., Deumens R., Le Polain de Waroux B. Clinical evidence for dorsal root ganglion stimulation in the treatment of chronic neuropathic pain. A review. Acta Anaesthesiol Belg 2015; 66(2): 37–41.
Byvaltsev V.A., Stepanov I.A., Kalinin A.A., Shashkov K.V. Diffusion-weighted magnetic resonance tomography in the diagnosis of intervertebral disk degeneration. Biomedical Engineering 2016; 50(4): 253–256, https://doi.org/10.1007/s10527-016-9632-0.
Бывальцев В.A., Степанов И.А., Калинин А.А., Белых Е.Г. Диффузионно-взвешенная магнитно-резонансная томография в диагностике дегенерации межпозвонковых дисков пояснично-крестцового отдела позвоночника. Вестник рентгенологии и радиологии 2016; 97(6): 357–364.
Byvaltsev V.A., Stepanov I.A., Kalinin A.A., Belykh E.G. Quantitative assessment of the degree of degenerative change in intervertebral disks using diffusion-weighted images. Biomedical Engineering 2017; 51(4): 275–279, https://doi.org/10.1007/s10527-017-9730-7.
Byvaltsev V.A., Kolesnikov S.I., Belykh E.G., Stepanov I.A., Kalinin A.A., Bardonova L.A., Sudakov N.P., Klimenkov I.V., Nikiforov S.B., Semenov A.V., Perfil’ev D.V., Bespyatykh I.V., Antipina S.L., Giers M., Prul M. Complex analysis of diffusion transport and microstructure of an intervertebral disk. Bull Exp Biol Med 2017; 164(2): 223–228, https://doi.org/10.1007/s10517-017-3963-z.
Бывальцев В.А., Степанов И.А., Семенов А.В., Перфильев Д.В., Белых Е.Г., Бардонова Л.А., Никифоров С.Б., Судаков Н.П., Беспятых И.В., Антипина С.Л. Возможности диагностики давности наступления смерти по изменениям в поясничных межпозвонковых дисках (сопоставление морфологических, иммуногистохимических и томографических результатов). Судебно-медицинская экспертиза 2017; 60(4): 4–8.
Belykh E., Kalinin A.A., Patel A.A., Miller E.J., Bohl M.A., Stepanov I.A., Bardonova L.A., Kerimbaev T., Asantsev A.O., Giers M.B., Preul M.C., Byvaltsev V.A. Apparent diffusion coefficient maps in the assessment of surgical patients with lumbar spine degeneration. PLoS One 2017; 12(8): e0183697, https://doi.org/10.1371/journal.pone.0183697.
Бывальцев В.А., Степанов И.А., Калинин А.А., Белых Е.Г. Применение измеряемого коэффициента диффузии в диагностике дегенерации поясничных межпозвонковых дисков у пациентов пожилого и старческого возраста методом диффузионно-взвешенной МРТ. Успехи геронтологии 2018; 31(1): 103–109.
Ohgiya Y., Oka M., Hiwatashi A., Liu X., Kakimoto N., Westesson P.A., Sven E., Ekholm S. Diffusion tensor MR imaging of the cervical spinal cord in patients with multiple sclerosis. Eur Radiol 2007; 17(10): 2499–2504, https://doi.org/10.1007/s00330-007-0672-4.
Hiltunen J., Suortti T., Arvela S., Seppa M., Joensuu R., Hari R. Diffusion tensor imaging and tractography of distal peripheral nerves at 3 T. Clin Neurophysiol 2005; 116: 2315–2323, https://doi.org/10.1016/j.clinph.2005.05.014.
Martín Noguerol T., Barousse R., Socolovsky M., Luna A. Quantitative magnetic resonance (MR) neurography for evaluation of peripheral nerves and plexus injuries. Quant Imaging Med Surg 2017; 7(4): 398–421, https://doi.org/10.21037/qims.2017.08.01.
Yamashita T., Kwee T.C., Takahara T. Whole-body magnetic resonance neurography. N Engl J Med 2009; 361(5): 538–539, https://doi.org/10.1056/nejmc0902318.
Takahara T., Imai Y., Yamashita T., Yasuda S., Nasu S., Van Cauteren M. Diffusion weighted whole body imaging with background body signal suppression (DWIBS): technical improvement using free breathing, STIR and high resolution 3D display. Radiat Med 2004; 22(4): 275–282.
Eguchi Y., Ohtori S., Yamashita M., Yamauchi K., Suzuki M., Orita S., Kamoda H., Arai G., Ishikawa T., Miyagi M., Ochiai N., Kishida S., Inoue G., Masuda Y., Ochi S., Kikawa T., Toyone T., Takaso M., Aoki Y., Takahashi K. Diffusion-weighted magnetic resonance imaging of symptomatic nerve root of patients with lumbar disk herniation. Neuroradiology 2011; 53(9): 633–641, https://doi.org/10.1007/s00234-010-0801-7.
Williams J.R. The declaration of Helsinki and public health. Bull World Health Organ 2008; 86(8): 650–652, https://doi.org/10.2471/blt.08.050955.
Благодатский М.Д., Мейерович С.И. Диагностика и лечение дискогенного пояснично-крестцового радикулита. Иркутск: Изд-во Иркутского ун-та; 1987; 271 с.
Olmarker K., Rydevik B., Holm S. Edema formation in spinal nerve roots induced by experimental, graded compression: an experimental study on the pig cauda equina with special reference to differences in effects between rapid and slow onset of compression. Spine 1989; 14(6): 569–573, https://doi.org/10.1097/00007632-198906000-00003.
Xue F., Wei Y., Chen Y., Wang Y., Gao L. A rat model for chronic spinal nerve root compression. Eur Spine J 2014; 23(2): 435–446, https://doi.org/10.1007/s00586-013-2990-3.
Takata K., Inoue S., Takahashi K., Ohtsuka Y. Swelling of the cauda equina in patients who have herniation of a lumbar disc. A possible pathogenesis of sciatica. J Bone Joint Surg Am 1988; 70(3): 361–368, https://doi.org/10.2106/00004623-198870030-00007.
Toyone T., Takahashi K., Kitahara H., Yamagata M., Murakami M., Moriya H. Visualisation of symptomatic nerve roots. Prospective study of contrast-enhanced MRI in patients with lumbar disc herniation. J Bone Joint Surg Br 1993; 75(4): 529–533, https://doi.org/10.1302/0301-620x.75b4.8331104.
Germon T., Singleton W., Hobart J. Is NICE guidance for identifying lumbar nerve root compression misguided? Eur Spine J 2014; 23(S1): 20–24, https://doi.org/10.1007/s00586-014-3233-y.
Lane J.I., Koeller K.K., Atkinson J.L. Contrast-enhanced radicular veins on MR of the lumbar spine in an asymptomatic study group. AJNR Am J Neuroradiol 1995; 16(2): 269–273.
Boden S.D., Davis D.O., Dina T.S., Parker C.P., O’Malley S., Sunner J.L., Wiesel S.W. Contrast-enhanced MR imaging performed after successful lumbar disk surgery: prospective study. Radiology 1992; 182(1): 59–64, https://doi.org/10.1148/radiology.182.1.1727310.
Park C.-K., Lee H.-J., Ryu K.-S. Comparison of root images between post-myelographic computed tomography and magnetic resonance imaging in patients with lumbar radiculopathy. Journal of Korean Neurosurgical Society 2017; 60(5): 540–549, https://doi.org/10.3340/jkns.2016.0809.008.
Al-Tameemi H.N., Al-Essawi S., Shukri M., Naji F.K. Using magnetic resonance myelography to improve interobserver agreement in the evaluation of lumbar spinal canal stenosis and root compression. Asian Spine J 2017; 11(2): 198–203, https://doi.org/10.4184/asj.2017.11.2.198.
Baliyan V., Das C.J., Sharma R., Gupta A.K. Diffusion weighted imaging: technique and applications. World J Radiol 2016; 8(9): 785–798, https://doi.org/10.4329/wjr.v8.i9.785.
Ding W.Q., Gu J.H., Yuan Y., Jin D.S. Stereoscopic display of the peripheral nerves at the elbow region based on MR diffusion tensor imaging with multiple post-processing methods. Iran J Radiol 2016; 13(1): e22144, https://doi.org/10.5812/iranjradiol.22144.