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目的:1.应用脊髓弥散张量成像(DTI)评价围手术期高压氧治疗后脊髓型颈椎病(CSM)术后脊髓功能恢复情况,并探讨其机制。2.观察分析CSM患者手术前后中央前回(Pr CG)、中央后回(Po CG)的任务态功能磁共振(f MRI)的激活变化趋势,并与健康志愿者比较。分析大脑皮层f MRI、脊髓DTI参数与CSM脊髓神经功能的相关性,并探讨上述参数的手术预后评估价值。方法:1.选取2017年06月~2019年03月于沧州市中心医院骨外科接受颈椎后路减压手术治疗的80例CSM患者,将其用随机数字表法分为高压氧组及对照组,每组40例。两组患者术后均给予常规药物治疗及同等程度的康复训练;高压氧组另外给予术前7天,术后20天的高压氧治疗。分别于术前、术后6个月随访时对两组患者进行脊髓常规MRI及DTI扫描,同时采用日本骨科学会(JOA)评分系统在上述两个时间点评估患者脊髓神经功能。术前根据JOA评分将CSM患者分为脊髓功能轻度损伤(JOA评分13~16分)、中度损伤(9~12分)及重度损伤(≤8分),分析随着脊髓损伤程度加重,DTI参数的变化趋势。采用配对样本t检验比较高压氧组和对照组术前、术后随访时组内差异。采用Pearson线性相关分析比较术前、术后DTI参数与术前、术后JOA评分间的相关性。两样本t检验比较术后高压氧组与对照组JOA评分、脊髓FA、ADC的差别。P<0.05表示差异存在统计学意义。2.选取2018年01月~2018年12月于沧州市中心医院骨外科接受颈椎后路减压手术治疗的87例CSM患者,将其纳入CSM组,分别于术前1周内、术后6个月随访时行右手对指运动组块设计的任务态颅脑f MRI及颈髓DTI扫描。另选取38例年龄、性别、受教育程度与之匹配的健康志愿者作为对照组,亦行上述任务态颅脑f MRI及颈髓DTI扫描。术前1天、术后6个月记录CSM患者JOA评分,并计算改善率。采用Pearson线性相关分析比较皮层f MRI参数、脊髓DTI参数与术前JOA评分、术后JOA评分改善率的相关性。绘制上述参数预测手术预后的受试者工作特征曲线(ROC),计算曲线下面积(AUC),确定预测界值。采用多因素Logistic回归分析确定CSM手术预后不良的独立危险因素。结果:1.随着脊髓损伤程度加重,其FA逐渐降低,ADC逐渐升高。术后6个月,两组患者JOA评分及FA均较术前显著提高,ADC均较术前显著降低(P<0.05)。Pearson相关性分析,80例CSM患者术前、术后JOA评分均与相应脊髓FA值(术前FA与JOA:r=0.775,P<0.001;术后FA与JOA:r=0.751,P<0.001)、ADC值(术前ADC与JOA:r=-0.721,P<0.001;术后ADC与JOA:r=-0.706,P<0.001)显著相关。术后高压氧组JOA评分(11.30±1.93 vs 9.61±1.79,t=3.599,P=0.001)及FA(0.726±0.087 vs 0.636±0.093,t=4.452,P<0.001)显著高于对照组;高压氧组ADC[(1.148±0.079)×10-3 mm2/s]显著低于对照组[(1.223±0.087)×10-3mm2/s](t=4.041,P<0.001)。2.术前CSM组左侧Pr CG的激活体积(VOA)显著高于对照组(t=4.260,P<0.001);左侧Po CG的VOA低于对照组,无统计学差异;脊髓受压节段FA显著低于对照组(t=4.785,P<0.001)。术后6个月CSM患者左侧VOA-Pr CG较术前显著降低(t=3.124,P=0.002);左侧VOA-Po CG较术前升高,无统计学差异;脊髓FA较术前显著升高(t=3.683,P<0.001)。相关性分析术前左侧VOA比值(Pr CG/Po CG)、VOA-Pr CG、VOA-Po CG以及脊髓FA与术前JOA评分、术后JOA评分改善率间均显著相关(P<0.05)。ROC曲线分析VOA比值(AUC=0.805)和FA(AUC=0.740)预测CSM术后恢复不良的效能均高于常规MRI参数脊髓横截面积(AUC=0.707)。多因素Logistics回归分析显示VOA比值与FA是预测CSM术后恢复不良的独立危险因素。结论:1.FA及ADC能够显示CSM脊髓微观结构的病理变化,反映脊髓的损伤程度,评价脊髓减压术及围手术期高压氧治疗对脊髓代偿及修复的效果。CSM术后脊髓功能存在代偿与修复,围手术期行高压氧治疗能进一步改善CSM患者的术后脊髓神经功能。2.颅脑f MRI及脊髓DTI较常规MRI能更好地预测CSM术后脊髓功能恢复情况。VOA比值法综合反映了CSM的Pr CG过度代偿与Po CG传导受阻后部分激活缺失的双重相关因素,较FA具有更高的手术预后评估效能。