脊髓损伤 (SCI) 情况下颈脊髓的高分辨率扩散张量成像 (DTI)

脊髓损伤 (SCI) 可由外伤和退行性疾病引起，例如脊髓型颈椎病 (CSM)。 两者都对受影响个体的身心健康产生深远影响。 CSM 的症状可能包括手臂或腿部无力、行走和平衡困难、双手失去灵活性以及肠或膀胱功能障碍。 创伤性脊髓损伤通常包括白质束损伤，导致不可逆的功能缺陷，例如截瘫或四肢瘫痪。

虽然目前的诊断成像可以揭示椎管解剖学的高度特异性参数，但脊髓的功能解剖学仍然未知。 具有相似诊断结果的患者在临床上可能会有所不同，许多患者的症状很少甚至没有，而其他患者可能会严重丧失行为能力。 传统的 MRI 方法，例如 T1/T2 加权 MRI，可以轻松识别损伤区域，并可以描绘脊髓组织的永久性变化。 然而，传统的 MRI 方法在将成像结果与脊髓损伤的短期和长期功能结果相关联方面的能力有限。 DTI 有可能通过提供有关组织微观结构的信息来改进传统的 MRI 成像，并且可能特别适合评估 SCI 中纤维束的完整性。

扩散张量磁共振成像 (DTI) 是一种在检测白质束完整性方面高度敏感的新技术。 虽然从 DTI 获得的信息已被用于大脑中的白质异常，但体内脊髓的 DTI 提供了许多挑战。 脊髓体积小，白质束密集，需要非常高的图像分辨率才能显示这些单独的束。 使用最广泛使用的 DTI 序列难以实现对脊髓的小横截面积进行成像所需的分辨率。 迄今为止，DTI 测量报告已证明 DTI 在颈脊髓上的实际应用，空间分辨率从 8 mm3 到 16 mm3。

为了实现脊髓的高分辨率 DTI，已经开发了两种用于临床 3T MRI 系统（Trio，Siemens Medical Solution，Erlangen Germany）的高分辨率体内 DTI 的新型成像技术：2D 单发交错多内体积 DWEPI (ss-IMIV-DWEPI) 和 3D 单次 DW STimulated EPI (3D ss-DWSTEPI)。 这些优化的 DTI 脉冲序列通常在临床可实现的成像时间（约 5 分钟）内达到大约 2.0 或 1.253 mm3 的空间分辨率。 这些序列专为颈脊髓的高分辨率 DTI 而设计。 它们已应用于离体脊髓标本以及一小群健康志愿者和多发性硬化症患者。