磁共振彌散張量成像聯合神經纖維束示蹤技術在腦梗死診治中的應用

胡萬朝

張家口市張北縣醫院 放射科，河北張家口 076450

磁共振彌散張量成像聯合神經纖維束示蹤技術在腦梗死診治中的應用

胡萬朝

張家口市張北縣醫院 放射科，河北張家口 076450

目的 探討磁共振彌散張量成像（DTI）聯合神經纖維束示蹤（DTT）技術在腦梗死診治中的應用價值。方法 篩選2013年1月～2014年6月我院收治的116例腦梗死患者作為研究對象。所有患者均經臨床及數字減影血管造影（DSA）檢查確診為動脈粥樣性血栓性腦梗死。所有患者均先進行常規頭顱磁共振成像（MRI），其后進行DTI檢查，測量病灶中心區部分各向異性（FA）及梗死病灶對側FA值，并采用DTT技術顯示病灶區神經纖維素特征。結果 116例腦梗死患者中，常規MRI僅檢出93例（80.17％），DTI聯合DTT檢出112例（96.55％），檢出率比較具有顯著差異（P＜0.05）；不同分期腦梗死患者的FA值存在差異，且皮質脊髓束的損傷程度與患者肢體運動功能顯著相關。結論 DTI聯合DTT可提高不同分期腦梗死患者的臨床確診率，實現對腦梗死區域的準確定位及病情的準確分級，通過顯示病灶區與周圍腦白質神經纖維束的位置及累及關系，可指導臨床手術治療方案的制定，具有臨床應用及推廣價值。

磁共振彌散張量成像；神經纖維束示蹤技術；腦梗死；各向異性

腦梗死即缺血性腦卒中，主要由于腦部的血液供應動脈發生粥樣硬化或血栓，導致動脈管腔異常狹窄甚至完全閉塞，進而發生局部腦組織因血液循環障礙引發的局灶性急性腦供血不足[1]。輕度腦梗死可無癥狀或反復性肢體麻木、癱瘓、眩暈等，重者肢體癱瘓并急性昏迷，可延伸影響大腦皮質引發腦功能性損傷。該病具有預后效果不佳、死亡率高、致殘率高等特點，因此及時進行干預治療對提高患者生存率及生活質量具有重要價值，其中根據患者病情制定精確的治療方案更是重中之重[2]。本研究選擇116例腦梗死患者作為研究對象，首先進行常規頭顱磁共振成像（MRI），其后進行彌散張量成像（Diffusion Tensor Imaging，DTI），并采用神經纖維束示蹤（Diffusion Tensor Tractography，DTT）技術顯示病灶區神經纖維素特征，旨在探討DTI聯合DTT在腦梗死診治中的應用價值，報道如下。

1 材料與方法

1.1 臨床資料

選擇2013年1月～2014年6月我院收治的116例腦梗死患者作為研究對象。其中男性62例，女性54例，年齡46～75歲，平均 （56.2±3.7）歲，根據病程時間分為：超急性期19例（＜6 h），急性期66例（6～72 h），亞急性期31例（72 h～14d）。所有患者均經臨床及數字減影血管造影（Digital Subtraction Angiography，DSA）檢查確診為動脈粥樣性血栓性腦梗死，其中發生于腦干16例，基底節區69例，側腦室旁腦白質10例，額、頂葉大腦皮層21例。納入標準：① 所有患者均對本組實驗完全知情并自愿參加；② 均為腦梗死首次發病，均表現為不同程度的肢體運動障礙；③ 頭顱MRI檢查確診為單一性急性梗死灶。排除標準：① 惡性腫瘤患者；② 血凝功能異常患者；③ 免疫缺陷疾病患者；④ 已發生腦死亡的患者。

1.2 儀器與方法

采用Philips Achieva 3.0T超導磁共振掃描儀及配套的計算機圖像處理軟件，采用專用八通道頭部掃描線圈。首先進行常規的軸位及冠狀位頭顱掃描，T1WI中TR 2300ms、TE 7ms，T2WI中TR 4500ms、TE 110ms，層厚5mm，掃描矩陣512×512，掃描視野240mm。DTI掃描采用單次激發平面自旋回波序列（SS-EPI），參數設置：TR 5000ms，TE 60ms，層厚2mm，間隔0mm，激勵次數2，層數60，掃描視野230×230，b=1000s/mm2。在16個各向同向方向上均施加擴散敏感梯度，將獲取的DTI圖像輸入配套的后處理軟件，生成各向異性（Fractional Anisotropy，FA）圖及本征值，并測量目標區域的FA值。然后采用DTT技術進行腦白質纖維束重建示蹤，應用配套軟件處理原始DTI圖像，自動生成腦白質DTT纖維束三維重建圖像，并對感興趣區進行標記、示蹤。本實驗以DSA檢查結果為金標準，對比常規MRI及DTI聯合DTT的診斷結果進行分析。

1.3 觀察指標

觀察影像結果中病灶區與對側健區的的差異，測量其FA值并進行比較。依據方向編碼色彩圖重建患者雙側皮質脊髓束，當FA值＜0.2且掃描角度＜35°時，停止纖維束追蹤并觀察目標纖維束的連續性、破壞程度及移位情況。以皮質脊髓束受累程度對疾病進行分級[3]：Ⅰ度為皮質脊髓束完整無損，Ⅱ度為皮質脊髓束發生移位或壓迫，Ⅲ度為皮質脊髓束完全中斷。并在檢查后進行Brunnstorm分級[4]。

1.4 統計學處理

采用SPSS 19.0軟件進行統計學分析。計量資料采用均值±標準差（±s）表示，組間比較采用t檢驗，計數資料的組間比較采用χ2檢驗，以P＜0.05為差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 DTI聯合DTT的臨床診斷正確率

腦梗死患者的DTI檢查圖像，見圖1。DSA、常規MRI、DTI聯合DTT的臨床診斷效果的比較，見表1。由表1可知，DTI聯合DTT的臨床診斷正確率（96.55％）高于常規MRI（80.17％），差異具有統計學意義（P＜0.05），與金標準比較無顯著差異（P＞0.05）。

圖1 腦梗死患者的DTI檢查圖像

表1 3種檢查方案的臨床診斷正確率比較（n，％）

2.2 不同分期腦梗死患者的FA值

不同分期腦梗死患者的FA值比較，見表2。不同分期腦梗死患者的FA值存在差異，并且隨著病程進展梗死區的FA值呈下降趨勢，其中急性期、亞急性期患者梗死區FA值明顯低于健側區（P＜0.05），差異具有統計學意義。

表2 不同分期腦梗死患者的FA值比較

2.3 患者皮質脊髓束分級與肌力評估結果的相關性分析

根據DTI聯合DTT的影像結果評價患者皮質脊髓束分級情況，并分析其與肌力評估結果的相關性，結果見表3。由表3可知，患者皮質脊髓束損傷程度與其肢體運動功能障礙程度具有顯著相關性（r=0.889，P＜0.05）。

表3 患者皮質脊髓束損傷程度與其肢體運動功能障礙程度的相關性分析

3 討論

腦梗死是臨床上極為常見的心腦血管疾病，主要是由于局部腦組織血液循環障礙造成的腦實質缺血性損傷，多發于中老年人群，具有發病率高、致死致殘率高、預后效果差等特點[5]。臨床上對腦梗死的治療方案較為多樣，可根據病情程度、出血部位、累及情況選擇不同的治療方案，因此準確的病情評價對治療方案的制定具有重要意義[6-7]。通常DSA可準確評價梗死區域與腦組織周圍的累及程度，但其醫源性損傷較大，對超急性期患者機體耐受性限制頗多，而常規MRI僅局限于診斷與初步的病情評價，難以指導更為深入的治療[8]。DTI是利用機體內水分子的方向依賴性彌散運動（即各向異性）進行計數成像，其中FA值是患者腦白質纖維各向異性的特征參數，主要與髓鞘的完整性、纖維致密性、平行性相關，通過DTT重建圖像示蹤可顯示腦白質的纖維束結構形態[9]。

本組實驗研究結果表明，DTI聯合DTT可提高腦梗死的臨床確診率，不同分期的腦梗死患者FA值存在差異，隨病情的加深FA值呈下降趨勢，并且急性、亞急性腦梗死患者的梗死區與健區FA值存在差異；皮質脊髓束的損傷程度與患者肢體運動功能障礙存在顯著相關性。通過實驗回顧與資料整理可知，常規MRI誤診、漏診主要發生在急性、亞急性期的患者中，其可能與患者病情程度與常規MRI序列敏感性差異有關[10-11]，而DTI聯合DTT可通過對比雙側FA值及皮質脊髓束損傷程度而輔助確診腦梗死，同時彌散張量成像較為清晰、具有較好的顯像效果[12]。腦梗死患者FA值下降的主要原因為梗死腦組織細胞外水發生胞內轉移，導致細胞毒性腦水腫，引起彌散張量的各向異性增加，細胞通透性異常升高，同時患者的腦動脈血管內皮細胞損傷會進一步加劇血管源性水腫，腦組織結構的逐步破壞加劇造成各向異性消失，FA值進一步降低[13-14]。DTT重建示蹤可清晰顯示患者腦白質纖維束的形態結構，示蹤法可明確患者皮質脊髓束是否發生損傷及損傷的程度，明確腦梗死病情，有利于預后評估并指導臨床治療方案的選擇[15]。

綜上所述，DTI聯合DTT可提高不同分期腦梗死患者的臨床確診率，實現對腦梗死區域的準確定位及病情的準確分級，通過顯示病灶區與周圍腦白質神經纖維束的位置及累及關系，可指臨床手術治療方案的制定，具有臨床應用及推廣價值。

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Application of Combination of the Nerve Fiber Bundle Diffusion-Tensor Tracking Technique andMagnetic Resonance Diffusion Tensor Imaging in Diagnosis and Treatment of Cerebral Infarction Patients

HU Wan-chao
Department of Radiology, Zhangbei Hospital, Zhangjiakou Hebei 076450, China

Objective To investigate the effectiveness of application of combination of magnetic resonancediffusion tensor imaging （DTI） and the nerve fiberdiffusion-tensor tracking （DTT） technique indiagnosis and treatment of patients with cerebral infarction.Methods Altogether 116cases of cerebral infarction patients who had been treated in the hospital from January 2013 to June 2014 wereselected as the research objects and had been confirmed by clinicalsymptoms and DSA （Digital Subtraction Angiography） examinations as ATCI （Atherosclerotic Thrombotic Cerebral Infarction）. All the patients werescanned firstly by conventionalMRI and then accepted DTI examinations to measure the fractional anisotropy （FA） of the central focal area as well as the lateral FA of infarction nidus. The DTT technique was also adopted to reveal the features of nerve fibers in the focal areas. Results Among 116cases of cerebral infarction patients, conventionalMRI onlydetected 93cases （80.17％）；the combination of DTI and DTTdetected 112cases （96.55％）. There weresignificantdifferences between the two groups （P＜0.05）. The FA value varied in patients withdifferentstages of cerebral infarction, and the injury of corticospinal tracts wassignificantly related to patients’ limb movement functions. Conclusion Combination of DTI and DTT proved its effectiveness in accurate location andstage of cerebral infarction, which could improve the clinicaldiagnosis of patients withdifferentstages of cerebral infarction. It could reveal the position and involvement relationship between the lesion area and thesurrounding brain white matter nerve fiber bundle, and provide guidance to thedevelopment of clinical treatment plans, whichdeserved wider clinical application and popularization.

magnetic resonancediffusion tensor imaging；nerve fiber bundle tracking technique；cerebral infarction；clinical anisotropy

R445.2；R743.3

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2015.08.013

1674-1633（2015）08-0043-03

2014-12-17

修回日期：2015-03-08

作者郵箱：huwanchao88018@126.com