中老年缺血性腦卒中患者康復治療前后的彌散張量成像研究②

張曉鈺，桑德春

腦卒中是一種致死率和致殘率極高的疾病，缺血性腦卒中約占全部腦卒中的80%，而早期評價腦卒中的損傷程度和準確預測患者預后一直是醫學界的難題。常規CT和MRI很難準確顯示病灶與神經纖維束的空間位置關系以及白質束受損的范圍，彌散張量成像(diffusion tensor imaging,DTI)技術的出現為缺血性腦卒中的早期診斷和病情評估、治療時機的判斷以及預后的評估提供了技術支持[1]，是惟一可在活體顯示腦白質纖維束的無創性成像技術，其主要方法為DTI纖維追蹤成像，可直觀地顯示腦內病變對白質纖維形態結構直接或間接的影響。目前國內外對腦卒中DTI的研究資料尚缺乏康復治療方面的評價，且未能很好地控制年齡對其的影響[2-3]。本研究探討DTI對腦梗死患者康復治療預后評價的應用價值。

1 對象與方法

1.1 對象 2010年6月～2011年6月本院收治中老年住院患者24例，發病24～72 h內經常規MRI或CT明確診斷為單側腦梗死。缺血性腦卒中的定義符合WHO的診斷標準。按年齡分為3組：①A組(n=8)：其中男性3例，女性5例；年齡45～59歲，平均(51.53±4.62)歲；②B組(n=8)：其中男性5例，女性3例；年齡60～74歲，平均(66.71±4.08)歲；③C組(n=8)：其中男性6例，女性2例；年齡75～82歲，平均(78.44±4.26)歲。

納入標準：①腦梗死發病3 d以內，臨床資料完整；②單側發病；③梗死灶位于基底節、內囊或放射冠等，僅累及白質而無灰質受累；④初次發病；⑤生命體征平穩；⑥無MRI檢查禁忌征，完成檢查并圖像質量良好；⑦知情同意。

排除標準：①雙側腦梗死或椎基底動脈系統腦梗死；②無法配合或完成該檢查；③有明顯意識障礙、嚴重認知功能障礙或顱腦外傷史；④拒絕簽署知情同意書或中途退出者。

1.2 方法

1.2.1 神經功能評分 患者于入院時和發病后6周分別進行神經功能評分。采用美國國立衛生院腦卒中量表(National Institutes of Health Stroke Scale,NIHSS)評價各期臨床癥狀。評分范圍為0～42分，分數越高表示神經受損越嚴重。

1.2.2 常規MRI檢查 包括：T1WI、T2WI序列，T1WI使用FSE序列(TR/TE=2066/10.4 ms)，T2WI使用TSE序列(TR/TE=4400/87.5 ms)，常規橫斷面、矢狀位、冠狀位掃描。掃描層厚5.0 mm，20層，層間距1.5 mm。

1.2.3 DTI序列檢查 使用彌散敏感單次激發回波平面成像序列進行軸位掃描。掃描參數：TR/TE=8000/70.4 ms，視野(FOV)230×230 mm，在相位編碼方向上重復取樣率為100%，矩陣256×256，層厚3.6 mm，無間隔。采用AC-PC定位線總計獲取33層圖像，覆蓋整個大腦半球和腦干；使用2個彌散權重，b值分別為0和800 mm2/s，在12個各向同性方向上分別施加彌散敏感梯度，信號5次平均，采集時間259 s。

1.2.4 數據處理 利用工作站LEONARDO提供的分析軟件包計算出部分各向異性(fractional anisotropy,FA)圖，由研究者手動在FA圖各個層面上畫出梗死灶感興趣區(region of interest,ROI)及其對側相應大小正常腦組織ROI得到相應FA值，每個區域測量3次，取平均值，再將各個層面的值平均后得到梗死灶及對側相應正常腦組織處的FA值。

彌散張量成像纖維束成像(diffusion tensor tractography,DTT)：根據大腦白質纖維束解剖，利用“種子點”標記梗死灶周圍纖維束始點，計算機自動追蹤，終止條件：FA值＜0.2，角度＜35°，重建雙側皮質脊髓束(corticospinal tract,CST)。在DTT圖中根據CST與梗死灶的空間位置關系，主要表現為完整、受壓移位和中斷3種方式[4]。將CST受累情況分為2級，1級：皮質脊髓束完整；2級：皮質脊髓束中斷。

1.3 統計學分析 采用SPSS 16.0統計軟件進行分析。梗死側與健側CST的FA值的差異采用配對t檢驗；分析各組患者及治療前后梗死灶側CST的FA值，采用單因素方差分析；各組患者CST分級與腦梗死患者NIHSS評分的關系采用單個樣本的t檢驗，檢驗水準a(雙側)=0.05。

2 結果

2.1 梗死灶和對側相應正常腦組織FA值比較 各組患者梗死灶側的FA值均較對側相應正常腦組織FA值低，康復治療6周后梗死側的FA值均比入院時明顯增加(P＜0.05)。各組患者FA值隨年齡的增加呈逐漸下降趨勢(P＜0.05)。見表1。

2.2 DTT結果 DTT顯示梗死灶纖維束直徑變細，纖維數量減少，甚至有中斷。隨著年齡的增加，其CST破壞的程度逐漸加重，經康復治療后均有好轉。其中A組CST 1級2例，2級6例；B組CST 1級4例，2級4例；C組CST 1級3例，2級5例。

2.3 CST分級與NIHSS評分的聯系 各年齡組患者CST 2級的NISHH評分均高于CST 1級(P＜0.05)。在同組同一CST級別的患者，其發病后6周NIHSS評分低于入院時NIHSS評分(P＜0.05)。見表2。

表1 各組患者腦梗死側與對側相應正常腦組織(健側)CST的FA值比較

表2 各組患者CST級別在治療前后NISHH評分的比較

3 討論

缺血性腦卒中約占全部腦卒中的80%，而腦梗死是嚴重危害人類健康的常見病之一。腦梗死后約3/4以上的患者會殘留不同程度的肢體運動或其他功能障礙。早期評價腦梗死的損傷程度和準確預測患者預后一直是醫學界的難題。

DTI是近年來運用于臨床的一種功能性磁共振成像方法，是當前惟一的一種能有效觀察和追蹤腦白質纖維束的非侵入性檢查方法，能較好顯示出白質纖維如皮質脊髓束、鉤束、上下縱束、下額枕束的結構變化。應用DTI對腦卒中患者進行評價，已逐漸成為臨床上一種重要的參考依據[5]，甚至可以發現短暫性腦缺血發作和微小腦卒中之間的差異，從而更有利于準確地評估患者的長期預后[6]。

目前應用彌散張量成像技術對腦卒中/梗死患者預后判斷的研究資料甚少[7]。本研究顯示各年齡組患者梗死灶側的FA值均較對側相應部位正常腦組織FA值低，與以往文獻報道一致[8]。說明在梗死早期，DTI參數就會發生改變，這些現象和變化對臨床醫生及時判斷腦梗死和梗死時期具有重要意義。在腦梗死早期，FA值升高提示存在細胞水腫，隨后開始降低則預示比較嚴重的，甚至不可逆性缺血損傷的發生[9]。說明FA值可以早期顯示神經纖維的變性，從一定程度上反映CST的受損情況[10]。研究表明[11]，FA值的大小與髓鞘的完整性、纖維致密性及平行性有密切關系，能夠反映白質纖維是否完整，FA值越大，神經傳導能力越強。

本研究還發現，梗死側FA值隨年齡的增加呈下降趨勢，在康復治療6周后顯著增加。可能是由于發病后經綜合康復治療后，患者的神經運動功能逐漸恢復所致。而年齡越大的患者，其神經運動功能恢復較慢，因此FA值的下降比較明顯。

Thomalla等對發病2～16 d內的亞急性期輕、中度缺血性組中患者行DTI檢查，發現梗死灶側大腦腳的FA值下降，且梗死灶側大腦腳FA與對側FA的比值(rFA)與NIHSS評分之間存在負相關[12]。其結果表明FA值越低則變性程度越重，神經運動功能恢復越差。許祖梅等的研究發現，梗死區FA值降低幅度超過0.2，臨床預后較差；而7個腦梗死區域FA值較對側正常區域FA值無明顯變化的患者先前的癥狀完全或近乎完全恢復，預后良好[13]。結合本實驗研究，提示我們對臨床DTI檢查中發現FA值降低明顯、尤其是年齡較大的腦卒中患者，更應當引起足夠的重視，盡早給予綜合康復治療。

有研究結果表明，DTT可顯示纖維束的迂曲、受壓、變形，也可顯示梗死區與纖維束的關系，如接近、部分穿行、完全穿行[14]。與既往研究結果一致，本研究DTT結果顯示，梗死灶側皮質脊髓纖維束直徑變細，纖維數量減少，甚至有中斷。DTT可較清晰準確地顯示CST的狀態，而CST的完整與否在腦卒中患者神經運動功能恢復過程中起著決定性作用。隨著年齡的增加，其CST破壞程度加重，患者的神經功能恢復較慢或較差。

本研究結果還表明皮質脊髓束的損傷程度與NIHSS密切相關，提示患者的臨床預后不僅與梗死灶組織的受損程度有關，更重要的是與梗死發生的部位有關。國內任鈺等對18例腦血管疾病(腦梗死16例，腦出血2例)患者發病初及發病后2周、1個月和2個月分別進行了神經功能缺損評分，其研究結果表明16例腦梗死患者不同時期NIHSS評分與CST級別明顯相關，尤其是發病后2個月時患者的NIHSS評分轉歸情況與皮質脊髓束級別有顯著性差異[7]。而本研究結果則顯示6周后有顯著性差異，可能是因為本研究對患者的年齡段及血管危險因素等作了相對嚴格的區分，本研究在常規治療的基礎上采用了綜合康復治療手段。

DTT能夠清晰地顯示缺血區和受損白質纖維之間的關系，更能立體直觀地觀察CST的狀況，將對腦梗死患者臨床神經功能康復治療及判斷預后提供更多重要的信息。

[1]張霞,邢悅,張蕓,等.彌散張量成像技術在缺血性腦卒中的應用[J].四川大學學報(醫學版),2009,40(3)：551-554.

[2]Bhagat YA,Beaulieu C.Diffusion anisotropy in subcortical white matter and cortical gray matter：changes with aging and the role of CSF-suppression[J].Magn Reson Imaging,2004,20(2)：216-227.

[3]Pfefferbaum A,Adalsteinsson E,Sullivan EV.Frontal circuitry degradation marks healthy adult aging：Evidence from diffusion tensor imaging[J].Neuroimage,2005,26(3)：891-899.

[4]肖惠,陳自謙,張碧云,等.三維纖維束示蹤成像評價急性腦梗死患者皮質脊髓束損傷的意義[J].中國臨床康復,2006,10：70-73.

[5]Sotak CH.The role of diffusion tensor imaging in the evaluation of ischemic brain injury-a review[J].NMR Biomed,2002,15(7-8)：561-569.

[6]Tong T,Yao ZW,Feng XY.Transient ischemic attack and stroke can be differentiated by analyzing the diffusion tensor imaging[J].Korean J Radiol,2011,12(3)：280-288.

[7]任鈺,陳嘉峰,饒明俐.核素共振彌散張量成像對腦血管患者預后的判斷[J].中風與神經疾病雜志,2008,25(5)：570-573.

[8]Xu SW,Chen ZQ,Chen JH,et al.Correlation between muscular strength and basal nuclei ischemic/hemorrhagic stroke-induced corticospinal tract injury,as detected by diffusion tensor imaging and tractography[J].Neural Regen Res,2010,5(13)：1010-1014.

[9]倪建明,黃鋼,沈天真,等.急性缺血性腦梗死彌散各向異性的變化規律[J].中國醫學影像技術,2009,25(6)：985-988.

[10]Klose U,Mader I,Unrath A,et al.Directional correlation in white matter tracks of the human brain[J].J Magn Reson Imaging,2004,20：25-30.

[11]Thomalla G,Glauche V,Koch MA,et al.Diffusion tensor imaging detects early wallerian degeneration of the pyramidal tractafterischemic stroke [J].Neuroimage,2004,22：1767-1774.

[12]許祖梅,郭慶清,陳國章,等.磁共振張量成像對腦梗死預后的評價[J].中國實用神經疾病雜志,2008,11(12)：4-6.

[13]李敏,于向榮,賈中正,等.白質纖維束成像評價皮質脊髓束損傷與腦梗死預后的關系[J].臨床放射學雜志,2009,28(6)：755-758.

[14]鮑莎莎,劉青蕊,張金峰,等.磁共振彌散張量及纖維束成像在急性腦梗死的臨床應用[J].腦與神經疾病雜志,2009,17(3)：204-206.