引言
臂丛神经创伤性损伤具有毁灭性,可导致显著功能丧失和残疾。手术治疗方案复杂,涉及从神经修复到移植及神经转位等多种技术。为恢复上肢稳定性与功能,还可考虑游离功能性肌肉移植。手术重建的首要功能目标是恢复肘关节屈曲和肩关节稳定。由于通常可利用丛内/丛外供体神经且再生距离较短,预期这些功能肌群可达到3/5级(抗重力)或4/5级(抗阻力)恢复。在考虑任何手术方案前,准确判断神经损伤平面至关重要。
臂丛神经损伤的诊断因解剖结构复杂和症状多样而面临临床困境。CT脊髓造影和MRI成像均被用于评估臂丛神经损伤,重点在于识别节前损伤。在伤后超急性期,影像学检查主要针对需紧急处理的合并伤(如血管和骨科损伤)。由于无电离辐射,MRI在多数情况下更具优势,但超急性期MR成像常因周围广泛水肿和血肿而受限。
高分辨率T2加权脂肪抑制MR成像在整个临床诊疗过程中发挥重要作用。特别是STIR-prepared 3D SPACE序列及其多平面最大密度投影(MIP)重建,可实现臂丛神经的解剖学评估。扩散张量成像(DTI)与纤维束成像可用于探查神经完整性,为手术规划提供依据。然而臂丛神经DTI成像存在技术挑战和实施障碍,具体限制包括:臂丛神经相对于视野(FOV)的尺寸较小、毗邻生理运动结构以及磁场不均匀性。
· 受累的神经细小易导致部分容积效应和配准伪影。采集平面亦很关键:矢状面是脊髓成像的理想平面,但由于臂丛神经走行与脊髓近乎垂直,其最佳采集平面应为轴位或斜轴位。
· 脑脊液搏动、主动脉弓上血管及呼吸运动可导致DTI纤维束与解剖覆盖图像配准错误,使白质纤维束偏离真实走行。
· 传统DTI基于平面回波成像(EPI)。虽然采集速度快,但EPI在单次射频脉冲后立即采集k空间相位编码线,会导致图像扭曲。在磁场均匀性差及组织界面磁敏感差异区域出现几何畸变。
最新开发的RESOLVE技术旨在解决上述问题。该技术基于多激发多层2D EPI的扩散加权序列,每次激发采集读出方向的部分数据,较单次激发技术显著缩短回波间隔,从而减少磁敏感效应和模糊伪影,并实现高分辨率扩散成像。但多激发特性会加剧扩散准备期间的生理运动伪影。为此,每次激发采集k空间中心的导航回波用于相位校正,或在严重相位误差时触发重新采集。
由于将采集分割为多次激发,RESOLVE技术较单次激发显著耗时,限制了可获取的层数/扩散方向数。为此采用blipped-CAIPIRINHA技术通过同步激发和采集多层数据大幅加速RESOLVE成像,再利用多通道接收线圈的灵敏度分布进行图像重建分离。该技术通过施加切片方向blip与相位编码blip实现同步切片的平面内位移,增强层间分离度。下文将通过典型病例阐述该先进成像技术对创伤性臂丛神经解剖评估的价值。
病例报告
急性期处理

患者为46岁男性,因山地自行车下坡事故致严重上臂丛神经损伤。临床表现为左臂疼痛及上丛损伤体征:C5/6皮节感觉消失、肌力0/5级,部分C7肌力减退,C8/T1支配区部分保留。尤其值得注意的是其腕指屈肌无力。按ATLS原则完成创伤初步处理后,于伤后第1天行臂丛神经MRI检查。初始影像(图1)显示C7神经根性撕脱和锁骨上窝广泛水肿,阻碍了对臂丛神经其他结构的评估。
图1:伤后第1天冠状位T2脂肪抑制成像(外院检查)。锁骨上窝显著水肿,其范围遮蔽了神经损伤的观察,使明确诊断极为困难。我们发现创伤后急性期臂丛神经的最佳扫描时机为伤后8-10周,此时急性创伤性水肿消退,能更清晰显示病变。虽然延期扫描也能呈现病理改变,但多数手术治疗需尽早实施,因此根据我们的经验,8-10周时间窗最为理想。
初期手术方案为伤后4个月行Oberlin I/II型神经转位(尺神经至FCU冗余束转位至肌皮神经肱二头肌支,正中神经至FCR冗余束转位至肌皮神经肱肌支)恢复肘屈功能,6个月后追加副神经至肩胛上神经转位。
随访
术后4个月患者肘屈功能未恢复,转诊至我院臂丛神经专科。此时患者手功能较初期明显改善,但肘屈完全丧失且肩关节不稳。行臂丛神经影像学复查时,患者签署知情同意书参加研究性SMS-RESOLVE原型序列扫描。解剖成像显示C7水平假性脊膜膨出(图2A),与早期C7撕脱MRI表现一致。未展示的C5/C6神经根呈高信号结节状纺锤形改变,符合轴索断裂及神经瘤连续性损伤表现。C8/T1神经根在解剖MRI表现正常。
采用上述SMS-RESOLVE DTI技术进行20方向纤维束成像并与解剖图像融合(图2B)。结果显示C7神经根近端纤维连续性中断(符合预期),但意外发现C8水平近端纤维亦不连续(图2B绿色箭头)。这一发现解释了先前手术失败的原因——用于重建肘屈功能的转位神经(FCU束)主要由C8支配。若术前发现C8近端损伤,可能采取不同治疗策略。目前患者正考虑采用膈神经作为供体的游离功能性肌肉移植(股薄肌)方案。
图2:(2A)3D STIR SPACE MRI冠状位MIP重建图像显示左侧C7神经根假性脊膜膨出(蓝色箭头),符合C7神经根节前性撕脱伤。其余神经根显示完整。(2B)叠加DTI纤维束成像的3D STIR SPACE MRI斜冠状位MIP重建图像,显示C7近端纤维连续性中断(对应解剖图像可见假性脊膜膨出,黄色箭头)。此外,解剖成像未发现的C8神经根近端连续性中断(绿色箭头)在此得以显现。
讨论
MRI DTI纤维束成像是神经外科和放射肿瘤学中定位重要纤维束的成熟技术,其通过水分子自由运动(扩散)的方向约束性解析CNS纤维走向。如引言所述,SMS-RESOLVE技术特别适合解决臂丛神经DTI的挑战:分段读出EPI提供高分辨率图像并减少磁敏感效应和模糊伪影;逐激发导航回波及相位校正/重新采集机制减轻生理运动影响(包括细小纤维与FOV比例问题)。SMS技术还能显著缩短成像时间。但SMS-RESOLVE臂丛神经DTI需要稳定规范的工作流程(包括成像协议和后处理技术)。图3展示志愿者DTI纤维束与STIR SPACE对照图像。
图3:(3A)45岁男性志愿者STIR SPACE解剖图像叠加DTI纤维束成像。图像显示从神经根到远端分支近端的完整纤维束走行。结合高分辨率解剖图像与神经学临床表现,我们认为该技术对改善臂丛创伤评估具有重要价值。(3B)STIR SPACE斜冠状位MIP重建图像,显示臂丛近端结构:上干由C5/C6神经根汇合形成,下干由C8/T1神经根汇合形成,中干为C7神经根的延续。
图4展示34岁男性臀部刀刺伤病例:右侧解剖成像显示坐骨神经损伤处信号减低(提示纤维化或含铁血黄素沉积),单纯解剖学检查难以判断损伤程度,而DTI显示神经纤维连续性存在,结合临床仅轻度坐骨神经支配区肌力减弱,避免不必要的手术探查。图5案例中,74岁女性患者腕掌侧痛性肿块伴玻璃切割伤修复史,SMS-RESOLVE纤维束成像明确肿块与功能完好的正中神经延续(符合创伤性神经瘤),避免可能造成功能丧失的探查手术。
图5:(5A-5C)74岁女性正中神经DTI纤维束成像(幼年玻璃割伤手术修复史,具体资料缺失)。患者因腕掌侧痛性包块就诊,要求评估与神经关系。解剖MRI显示正中神经走行区边界不清的肿块,DTI纤维束显示正中神经纤维贯穿病灶,提示神经源性病变(结合临床考虑连续性神经瘤)。该检查避免了可能导致残留正中神经损伤的手术探查。
结论
案例证实,在常规解剖成像基础上增加DTI纤维束成像可提高臂丛神经等创伤性神经损伤的诊断准确性,揭示潜在病变。如本例所示,正确治疗方案的选择依赖于对损伤平面和范围的准确判断。先进影像技术有助于优化患者和术式选择,为功能恢复提供最佳机会。该技术不仅限于臂丛神经,在其他部位复杂病例中也成功获取关键信息。总之,本案例证明采用SMS-RESOLVE序列的DTI纤维束成像能为臂丛神经创伤的精准管理提供超越常规MRI的附加价值。SMS-RESOLVE同步多层采集能力缩短扫描时间、减少运动伪影,可稳健追踪复杂周围神经系统,有望在复杂手术规划中发挥更大作用。