核磁共振在小动物椎间盘突出诊断中的应用开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

在中国，养宠物最早流行于20世纪90年代，自2002年人们开始大规模养宠物，根据《2010-2015年中国宠物市场调研及行业发展分析研究报告》，我国目前宠物数量至少为1亿。同时，由于宠物食品更加健康、饲养方式更加科学规范、兽医服务更加普及，宠物的寿命越来越长，老年性疾病也随之而来，椎间盘突出症（intervertebral disc herniation, ivdh）就是其中较为常见的神经功能障碍性疾病，中老年犬及软骨发育不全犬种特别高发，发病率在3.8%，3-6岁的犬发病率高达73.1%^[1]。在极少数情况下 外力也可导致非退化性椎间盘突出症 ^[2,3]。椎间盘突出症是指椎间盘超出椎间盘间隙且局部位移的病理状态。椎间盘突出症可导致局部疼痛敏感、肢体运动失调、轻瘫至瘫痪、痛觉消失、大小便失禁等问题^[4]，严重影响宠物犬的生活质量。从病史、临床检查、神经学检查及影像学检查等方面可对该病做出诊断，一般通过影像学检查确诊，包括x线平片、脊髓造影术、电子计算机断层扫描检查（ct）及造影、核磁共振成像技术（mri），其中mri诊断优势较大。与ct及脊髓造影比较, mri有很多优点:（1） 脊柱很长, ct检查成像方式为横断面, 一次检查范围比较小, 如查ct扫描范围选择有误, 就有可能遗漏病灶。而mri可以有矢状、冠状、横断等多种方向的成像, 尤其是矢状位图像。包括脊柱范围较长, 因而不易遗漏病灶。（2）脊柱的mri检查不需要椎管内注射造影剂, 是一种无损伤的技术, 避免了因碘造影剂引起的过敏反应和鞘内注射后的副反应。也避免了x线电离辐射损害。（3）ct在显示脊髓和椎间盘病变方面有较大的局限性,对椎间盘变性的显示不如mri敏感。mri的软组织及软骨分辨力明显优于ct,能清楚显示脊髓、椎间盘详细结构。（4）由于mri的成像特点, 在检查脊髓和椎间盘病灶方面优于ct, 因此mri能代替常规脊髓造影和c t检查^[5]。mri 技术在国内兽医临床属于刚刚起步的阶段，首先缺乏 mri 的解剖基础，缺少临床实战经验，近年来随着兽医诊疗技术的发展及居民收入的提高，椎间盘突出等神经系统疾病越来越多人选择继续治疗。同时，随着大量资本进入宠物医疗行业，越来越多规模化动物医院已经引进核磁共振仪，开始了对神经系统疾病的探索。但是由于 mri 在国内刚刚起步，参考资料少、判读困难是现阶段最大的难题。所以本研究通过对临床病例的收集，总结出适用于犬不同程度椎间盘突出的mri诊断方法，为临床诊治犬椎间盘突出提供借鉴和参考。

椎间盘突出症是小动物临床常见的神经功能障碍性疾病，是困扰中老龄犬及软骨发育不良犬种的高发疾病。椎间盘突出症是指椎间盘超出椎间盘间隙且局部位移的病理状态。大多数情况下，椎间盘突出通常发生在狗的背侧或背外侧，并影响椎管内或椎间孔结构功能。椎间盘突出通常出现在中老年犬上，因为椎间盘中的髓核发生脱水钙化引起病变。在极少数情况下外力也可导致非退化性椎间盘突出症。软骨发育不全的犬椎间盘易发生极速退化，髓核突然丢失大量水分进而失去缓冲功能，纤维环也会退化变得极易断裂。此类犬易发生i型椎间盘突出，即纤维环和背侧纵韧带完全破裂，髓核被挤压进入椎管^[6]。对于软骨发育不全的犬，任何一段脊柱都可以发生椎间盘突出，但第一到第九节胸椎较少发生，棘间韧带和背侧纵韧带可能可以防止椎间盘向背侧或背外侧突出。在无软骨发育不全的犬中，椎间盘的退化是逐步发展的。髓核通常不会失水退变，椎间盘退化主要表现为纤维束的断裂，通常是髓核突出到部分断裂的纤维环中，造成纤维环的膨出，或是椎间盘突出到背侧纵韧带，压迫硬膜囊而引起症状，这种病症称为ii型椎间盘突出^[6]。在无软骨发育不全犬上，特定脊椎段易发椎间盘突出，第五到第七节颈椎和第七节腰椎到第一节荐椎这些节段发生椎间盘膨出或突出的风险较其他位置更高^[7]。无软骨发育不全的大型犬较其他犬更易发生椎间盘突出。就颈椎而言，因其形状和结构，颈椎的关节面需要承担更多的轴向转动，后段颈椎相比前段更不稳定，所以后段颈椎更易出现椎间盘退变及突出。而对于后段腰椎及前段荐椎而言，大型犬的这些脊柱的椎间盘和小关节面使其有更大的活动性^[8]。同时，由于大型犬体重更大且腰骶接触面不平衡，后段腰椎关节需要承受更大的负荷，进而导致椎间盘的磨损和退化，最终发展成椎间盘突出。

mri能提供整个脊柱结构的可视化影像，故被广泛应用于脊柱疾病的诊断^[9,10]。mri能够清晰显示椎间盘、椎骨、韧带、椎管、脊髓等，这是x线摄影及ct无法达到的。有研究显示，诊断犬胸腰段椎间盘突出时，mri的准确度为98.5%，较ct的88.6%更高^[11]。mri对软组织分辨率较高，能在椎间盘、硬脊膜、脑脊液、脊髓、血管及脂肪等组织之间形成良好的对比，即使脊髓本身的细小病灶，如水肿、肿瘤、炎症、出血等，均可良好显示。mri还可进行任意方位的断面成像，无需重建即可直接显示脊柱的多维图像，有助于正常解剖结构和病变的全面显示。此外mri无x射线辐射、无骨伪影、无创伤性，其安全性与诊断准确率远远超过了x射线、x射线脊髓造影技术及ct。目前，mri是脊髓、骨髓及软组织病变的最佳影像学诊断方法。

2. 研究的基本内容和问题

研究目标：通过mri诊断犬椎间盘突出症，确定不同程度椎间盘突出症在mri影像上的特征，为临床诊断犬椎间盘突出症并分级提供参考。

研究内容：

1. 犬椎间盘突出症相关病例的积累

3. 研究的方法与方案

研究方法和方案：

椎间盘突出诊断

1 病史调查

询问宠物主人关于病犬的相关信息，包括病犬品种、年龄、性别。其次，需要询问畜主病犬出现症状的时间、发病前病犬是否出现跌落等引起外伤的潜在因素、发病时间及症状间隔、呼吸状态、饮食情况及排尿排便情况是否改变。最后，还要关注病犬过去是否患有神经系统疾病及药物治疗情况，因为这些情况可能影响临床检查的结果，同时会对接下来的治疗有影响。

2 临床检查

细致的临床体格检查有助于更好的评判病犬的生理状态。观察病犬就诊时精神状态、行为、姿态、四肢运动是否协调，触诊病犬诊断疼痛敏感部位并初步评判病犬病变位置和严重等级。记录病畜体温，呼吸和脉搏次数，淋巴结情况等生理指标评估病犬生理状态。

3 实验室检查

采集病犬前肢内侧头静脉血液，进行血常规检查、血气分析、生化分析，检查病犬生理状况，为后续影像学检查做麻醉前评估。

4神经学检查

椎间盘突出的神经学检查主要包括本体感受、脊髓神经反射及痛觉反射检查。

4.1本体感受定位

让病犬站在粗糙表面，将病犬爪部向后弯折，让爪背与平面接触后松开，健康犬将在本体感受反射调节下立即使爪子回归正常位置，此测试检查的是远端肢体的本体反射；在病犬患肢下垫一张纸，然后缓慢抽拉纸，健康犬会迅速将肢体回归正常位置以保持平衡，此项测试检查的是近端肢体的本体反射。

4.2脊髓反射

需动物侧卧接受脊髓反射检查，因动物放松状态下结果较为准确同时也便于操作。

肌牵张反射：带重头部的橡胶倾斜的反射锤可以形成一个轻快的、准确的刺激作用于敲击肢体部位。在检查过程中，先通过移动动物的肢体来评估肌肉的张力，也有助于动物放松警惕。此外，通过检查肌肉的张力和关节移动性，可以确定是否存在肌肉或骨骼的改变，保证在随后的牵张反射测试不受影响。肌牵张反射测试的结果是作为在髌骨韧带反射中最可靠的。让病犬取侧卧位，一只手放在大腿下方，以支撑肢体，胫骨处于稍稍弯曲的状态。同时，在用神经锤在髌骨肌腱韧带的位置进行力道适当的敲击，注意不能敲击过猛，在反射较弱的情况下过力敲击也会出现神经反射，要避免人为因素导致的误差。正常肢体反应是膝关节快速扩展。髌骨韧带反射常用于检查动物的股神经或L4-L6脊髓节段是否正常。

屈肌反射：在下肢屈肌反射试验时，让病犬取侧卧状态。用手指轻轻捏住脚趾或脚趾根部皮肤及脚趾间皮肤进行施加压力。正常髋关节、膝关节和踝关节会在施力后感受到疼痛传至大脑中枢再通过下行神经通路至效应器引起关节收缩。但是，病犬可以控制肢体的退缩，这样就有必要使用强有力的刺激来诱导屈曲。当肢体运动功能没有完全丧失时，屈曲反射往往通过自主运动而减弱，因为肢体的屈曲是脊髓介导反射和自主运动的组合。因此，退缩反射应该在其他神经系统的检查结果下进行解释。与髌骨韧带反射一样，在测试之前，应评估限制关节运动的肌肉或骨骼损伤。主要用于：前后肢感觉神经，屈肌群，C6-T2以及L5-S1。

桡侧外伸肌反射：将用手托住的病犬前肢稍微抬起，轻微弯曲动物的肘关节，用神经锤轻敲桡侧外伸肌，受到刺激后会引起足部伸直。用于检查桡神经，桡侧外伸肌，C7-T2。

会阴/肛门反射：用闭合止血钳的末端轻轻触碰会阴或肛门，正常反应是肛门括约肌收缩以及尾部弯曲。该方法检查的结构是：S1-S3脊椎神经，尾部屈肌，肛门括约肌以及阴部神经。

躯干皮肌反射：用止血钳轻轻挤压皮肤1-2厘米，身体两侧进行同样的测试。从腰骶部向颅侧方向，脊椎水平线上每次一个椎体位置进行测试。正常的反应是双侧的皮肤躯干肌收缩，导致胸腔和腹部的皮肤收缩。影响胸腰椎区域的脊髓损伤可能会导致这种反射的丧失，捏压皮肤到达病变部位时皮肌反射消失确定出现问题的对应椎体。继续向颅侧捏压皮肤直到产生正常的皮肌反应，评估神经损伤。皮肌反射消失的位置与病灶位置和压迫严重程度有关。当病犬背侧有明显的皮肌反射消失时，脊髓损伤位置通常定位到皮肌反射消失处向前推2-3个脊椎。

4.3痛觉感受

表面疼痛：使用两步夹点技术进行刺激。临床常使用止血钳进行测试，操作方法是用止血钳提起皮肤的小皮褶并施力，观察犬的反应。当犬安静的时候，轻轻地短暂地夹住皮肤，直到引起反应。可以看到两种类型的反应：①肢体或皮肤抽搐的反射屈曲，指示感觉神经元和脊髓节段是完整的，②如扭头或咬则指示上升的疼痛途径在脊髓和脑干到前脑完好无损。

深部疼痛：主要是由疼痛感受器将神经元通过脊髓上传至大脑中枢神经系统再将反射神经元通过下行通路传导至效应器引起动物的疼痛表现。传递深部疼痛感的轴突是小的无髓神经纤维，紧密交叉并广泛分布于背侧和腹侧的脊髓索内。这一组织结构是最不容易受到压缩损伤的，所以深部痛觉感知是临床观察脊髓损伤的最后一个标准。做法是先用手指捏住趾头没有反应时，使用止血钳来挤压趾头或尾巴。对趾头逐渐增加压力，直到动物出现反应；但是需要注意的是动物撤回肢体仅表示反射弧是完整的。如转动头部或发声的行为反应表示有痛觉感知。在严重脊髓损伤的病犬中，深度疼痛感知存在或不存在对于评估预后有极其重要的指示意义，因此不要将反射退缩与意识觉知混淆。

4.4神经损伤分级

根据病畜精神状态、步态、本体感受定位、脊髓反射、痛觉检查进行神经损伤程度分级，分级结果将影响预后及治疗方案选择。具体如表4-1。

表4-1 神经损伤分级

Table4-1 ClassificationCriteria for Nerve Injury

5 MRI检查

5.1体况检查

需对患病动物进行体况检查以降低MRI扫查期间的麻醉风险。检查项目包括基本体征测量（体温、脉搏、呼吸、血压、心电图）、血液学检查（血常规、血液生化、血气）、影像学检查（超声探查、X光拍摄）。若以上检查符合MRI扫查麻醉要求，为避免后续麻醉操作过程引起动物呕吐，导致食物或胃液等误吸入气管，造成呼吸困难或呼吸衰竭，甚至导致吸入性肺炎，则动物需要禁食禁水6-8小时后进行麻醉操作。若体况检查不符合要求，需要调整患病动物体况，在体况允许的情况下实施扫查。

5.2仪器准备

MRI设备间的温度应控制在23℃-25℃，湿度控制在50%-60%，以降低仪器故障率。进行MRI扫查前需进行仪器检查，确保所有部分正常运行。使用水膜进行磁场调频与匀场。依据患病动物的体型及发病部位选择合适线圈，线圈内放置软垫来增加动物的舒适度并可轻抬扫描部位，使其处于线圈中央。

5.3麻醉

在进行麻醉前需根据动物的年龄、病情及体况来制定麻醉方案，及并发症的预防与对策。对麻醉机进行气密性检查以及查看氧气、钠石灰、异氟烷是否充足。麻醉前给药：按0.03mg/Kg剂量注射阿托品，观察15min后，丙泊酚按0.5ml/Kg剂量静脉推注进行麻醉诱导，诱导麻醉后使用动物专用麻醉咽喉镜与型号适宜的气管插管插入患病动物的气管，确定气管插管的深度，固定气管插管。迅速连接麻醉机，以异氟烷维持麻醉，并连接监护仪，时刻注意麻醉后动物的各项生命体征。每扫查完一个序列都需检查麻醉设施、麻醉深度及动物的生理数据，确保动物处于安全状态。在此需注意麻醉前使用的镇静剂或诱导麻醉剂会使肌肉保持脊椎稳定性的功能大幅降低，应避免动物活动或移动时引起的脊髓损伤。麻醉过程会使患病动物的体温降低，应用毛毯对动物进行保温措施。

5.4MRI扫查

5.4.1定位像的获取

定位像的扫查速度较快，主要观察患病动物的摆位是否精准，椎间盘突出症的扫查对脊柱的摆位有着严格的要求。脊柱摆位存在弯曲、扭转等情况（先天畸形除外），导致定位有所偏差，影响图像的判读。若定位像不佳，可在扫描前进入重新摆位。

5.4.2扫查序列的选取

由于犬的体型差异较大，所以扫查时需按照动物的体型选择合适的线圈及序列参数。本研究中，体重小于20Kg的小型犬使用一组序列参数，而体重大于20Kg的中型成犬及大型成犬则选用不同的序列参数。具体见表5-1。

表5-1 常用序列参数

Table 5-1 Parameters of common sequences

5.4.3图像处理

扫查完成后对图像进行优化处理，使图像分辨率更高。

5.4.4图像判读

将获取的MRI图像，导入RadiAntDICOMViewer4.9.6进行阅片，依据临床症状与图像信号特点进行诊断，并对获取图像资料进行统计。

技术路线：

可行性分析

1. 前期理论储备：在前期，我已修读动物解剖学、兽医外科学及外科手术学、兽医影像学等相关学科。

2. 本项目除MRI检查外均为临床常见检查方法，方法成熟，也较好学习。

3. 指导老师苏娟教授为动物解剖学老师，对犬解剖结构十分熟悉，可对实习过程中出现的问题提供指导

4. 南京佩豪宠物成立于2016年，是南京较早拥有MRI及CT的宠物医院，平均每月接诊十余例患有椎间盘突出症的病犬。该医院内六名主治医师均为本科及以上学历，其中两名是硕士学位。院长王跃军有着十几年临床经验，并实行了江苏省内首例侧椎板切除合并椎间盘开窗手术，犬椎间盘突出症诊治经验十分丰富，影像科李维琳医生有着近十年影像诊断经验，熟练掌握MRI、CT等，诊断椎间盘突出症近百例。南京佩豪宠物医院的病例量及诊治水平均可给本次实习提供很好的平台

4. 研究创新点

1. 犬椎间盘突出症的发病率较高，现阶段因仪器限制，大多数临床兽医通过x线摄影诊断，但由于椎间盘及脊髓在x线摄影中不可视，诊断准确率较低。但随着资本进入，mri将逐渐普及，本研究将通过对临床病例的收集，总结出适用于犬不同程度椎间盘突出的mri诊断方法，为临床诊治犬椎间盘突出提供借鉴和参考。

2. mri检查时参数设置较为繁杂，本研究将总结出针对不同体重犬椎间盘扫查的参数设置。

3. mri图像与x线摄影图像差别较大，mri扫查有矢状面、冠状面和横断面，本研究将重点总结诊断椎间盘突出症时矢状面及横断面图像特点。

5. 研究计划与进展

2019.12.01-2020.01.18 南京佩豪宠物医院实习积累病例

1.熟悉医院环境

2.跟随医生诊疗