《Magnetic Resonance Imaging》：Feasibility of MR-tagging to quantify spinal cord motion in degenerative cervical myelopathy
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本研究探讨MR标记技术用于颈椎管狭窄症患者脊髓运动直接观察与定量分析的技术可行性，并与传统相位对比成像（PC）进行对比。结果显示，MR标记技术能直观展示病理状态下脊髓运动，其最大位移数据与PC成像高度相关（R2=0.84），且成像时间更短，适用于临床常规评估。
康斯坦丁·冯·德斯特（Constantin von Deuster）|格奥尔格·威廉·卡吉迪（Georg Wilhelm Kajdi）|希拉·帕扎赫（Shila Pazahr）|尼古拉·彭德（Nikolai Pfender）|马库斯·胡普（Markus Hupp）|阿明·库尔特（Armin Curt）|雷托·苏特（Reto Sutter）|丹尼尔·南茨（Daniel Nanz）
瑞士肌肉骨骼成像中心（Swiss Center for Musculoskeletal Imaging），巴尔格里斯特校区（Balgrist Campus AG），苏黎世，瑞士
摘要 背景 本研究的目的是探讨使用磁共振（MR）标记技术直接可视化并量化颈椎狭窄患者脊髓运动的病理变化，并将其与标准的相位对比（PC）成像方法进行比较。
方法 在这项前瞻性研究中，对9名单节段颈椎管狭窄患者的颈椎进行了矢状面扫描（视野22厘米），在组织磁化选择性预饱和后，采用轴向定向的标记条带模式（MR标记）在不同心动周期阶段进行成像。通过观察不同心动周期阶段的图像视频循环，直接观察并比较狭窄部位的头部-足部（HF）位移情况。对MR标记在脊髓中的最大HF位移进行了定量评估，并将其与相位对比（PC）速度数据的整合结果进行了比较。
结果 所有患者（4名女性，5名男性，平均年龄57±7岁）的脊髓区域MR标记位移均被成功观察到。在狭窄部位通过标记技术获得的最大位移数据与相位对比成像的测量结果具有极佳的相关性（R2=0.84）。
结论 无需复杂的后处理，MR标记成像能够直观地直接显示和量化颈椎狭窄部位的脊髓病理运动，为临床常规检查提供了比相位对比成像更快捷的替代方案。
引言 颈椎狭窄会压迫或挤压脊髓，导致退行性颈椎脊髓病（DCM），这是55岁以上成年人中最常见的非创伤性脊髓疾病[1,2]。其病理生理机制尚未完全明了，但重要的致病因素包括直接的或静态的脊髓压迫、脊髓拉伸、血管供应受损、氧化代谢改变、神经炎症以及反复的动态损伤，这些因素会导致慢性反复微创伤[1,3]。由于标准的颈椎磁共振（MR）成像技术在早期无法发现DCM[4,5,6]，因此需要能够检测疾病潜在可逆阶段的脊髓损伤指标。多项研究使用相位对比（PC）成像技术展示了和测量了心脏周期期间脊髓的生理性振荡运动[7,8,9]。有趣的是，颈椎狭窄会加速DCM患者的脊髓运动[10,11,12]。研究表明，脊髓运动的增加与感觉缺陷加重、电生理指标恶化以及功能评分下降有关[11,12,14]。然而，由于PC图像的整体运动幅度较小，直接评估图像中的脊髓运动较为困难[10]。特别是，难以将心脏周期特定阶段的信号强度变化与相应的脊髓位移联系起来。此外，目前缺乏能够快速处理和定量分析PC数据的工具，以满足临床常规需求。此外，PC数据通常仅在颈椎的单一轴向层面获取，这使得难以全面了解整个颈椎的运动动态，尽管矢状面扫描也是一种选择。然而，对于定量分析而言，将感兴趣区域（ROI）完全放置在脊髓的横截面图像内往往比矢状面扫描更具可靠性，因为后者存在部分体积效应。直接可视化脊髓运动有助于我们更好地理解DCM的病理生理机制。MR标记成像技术最初用于评估心肌功能[15,16]，15多年前就被提出用于健康志愿者脊髓运动的非侵入性量化[17,18]，但至今尚未在DCM患者中得到进一步开发或应用。本研究探讨了MR标记成像技术在可视化并量化狭窄颈椎部位的病理脊髓运动方面的技术可行性。我们优化了采集技术，并将其与当前作为脊髓运动金标准的相位对比成像进行了定量比较。
研究对象 本研究获得了当地伦理委员会的批准（苏黎世州伦理委员会，Kantonale Ethikkommission Zurich，KEK-ZH 2012–0343，BASEC编号PB_2016–00623），并在
clinicaltrials.gov （
www.clinicaltrials.gov ；NCT 02170155）上注册。所有方法均符合相关指南和规定。所有参与者在研究开始前均签署了知情同意书。研究招募了9名患有单节段颈椎管狭窄的DCM患者。
结果 表2总结了患者的基本信息。患者平均年龄为57±7岁，其中5名为男性，平均体重指数为26.2±7.3 kg/m2。9名患者中有6名的狭窄位于C5/6节段（66.7%），其余3名分别位于C3/4、C4/5或C6/7节段。除1例为低度狭窄外，其余患者的狭窄程度为中度至重度。图2展示了解剖图像、标记图像和相位对比图像以及感兴趣区域（ROI）的位置示例。
讨论 本研究证明了MR标记成像技术在直接可视化和量化DCM患者颈椎狭窄部位脊髓病理运动方面的技术可行性。该序列的采集时间不到3分钟，且易于整合到标准临床流程中，体现了其在临床常规评估中的实用性。据我们所知，这是首项展示MR标记技术获得的脊髓运动测量结果与...
CRediT作者贡献声明 康斯坦丁·冯·德斯特（Constantin von Deuster）： 概念构思、数据管理、数据分析、方法学研究、项目管理、资源协调、软件开发、监督、验证、数据可视化、初稿撰写及审阅编辑。格奥尔格·威廉·卡吉迪（Georg Wilhelm Kajdi）： 概念构思、数据管理、数据分析、方法学研究、验证、初稿撰写及审阅编辑。希拉·帕扎赫（Shila Pazahr）： 概念构思、数据管理、方法学研究、初稿撰写
