彌散張量成像對(duì)基底節(jié)區(qū)腦出血致皮質(zhì)脊髓束損傷轉(zhuǎn)歸評(píng)估

陳慶華，徐青青，殷信道

（1.南京醫(yī)科大學(xué)附屬南京醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科，江蘇 南京 210006；2.南京醫(yī)科大學(xué)附屬淮安第一醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科，江蘇 淮安 220006）

肢體運(yùn)動(dòng)障礙是腦出血致殘最嚴(yán)重的后遺癥之一，超過70%的患者遺留不同程度的肢體運(yùn)動(dòng)障礙[1]。皮質(zhì)脊髓束（CST）是控制人類運(yùn)動(dòng)功能最重要的神經(jīng)纖維束，因此受損CST的恢復(fù)對(duì)患者的神經(jīng)運(yùn)動(dòng)功能至關(guān)重要[2]。DTI是目前唯一能夠活體無創(chuàng)性研究CST形態(tài)結(jié)構(gòu)的一種成像方法，可早期評(píng)估腦出血患者運(yùn)動(dòng)功能預(yù)后，為臨床醫(yī)生判斷患者預(yù)后提供依據(jù)及指導(dǎo)患者康復(fù)治療。研究表明大腦腳區(qū)rFA值能夠預(yù)測(cè)腦卒中患者的運(yùn)動(dòng)功能預(yù)后[3-4]，但是很少有關(guān)于CST損傷后轉(zhuǎn)歸及纖維束重塑的研究。因此，本研究對(duì)基底節(jié)區(qū)腦出血致CST損傷轉(zhuǎn)歸進(jìn)行評(píng)估。

1 材料與方法

1.1 病例選擇

選擇2012年8月—2013年9月在本院神經(jīng)內(nèi)科住院的36例腦出血患者，男27例，女9例。年齡39～86 歲，平均（64±14）歲，其中高血壓 32 例。 隨訪時(shí)間142～170天，平均（155±8）天。納入標(biāo)準(zhǔn):CST受累的單側(cè)基底節(jié)區(qū)腦出血；采用保守治療；患者發(fā)病前均無肢體功能障礙，發(fā)病后表現(xiàn)為偏側(cè)肢體運(yùn)動(dòng)功能障礙；排除標(biāo)準(zhǔn)：有腦卒中、腦外傷或者其他神經(jīng)系統(tǒng)病史；隨訪死亡的患者。

1.2 方法

1.2.1 臨床神經(jīng)功能評(píng)估

入院時(shí)使用NIHSS評(píng)分對(duì)36例患者神經(jīng)功能受損情況進(jìn)行評(píng)估；隨訪4～6月后，采用mRS評(píng)分及FIMm評(píng)分評(píng)估總體預(yù)后及運(yùn)動(dòng)功能預(yù)后。

1.2.2 MRI檢查

所有病例于入院8～15天及4～6月內(nèi)行MRI檢查，3.0T MR 全 身 成 像 設(shè) 備 （Philips，Achieva Tx 3.0T），掃描基線與前、后聯(lián)合平行。常規(guī)掃描包括：T1WI、T2WI、FLAIR 軸 位、T1WI 矢 狀 位 掃 描 及 DWI軸位掃描。 掃描參數(shù)如下：T1WI（TR/TE 2000/20ms），T2WI（TR/TE 3 000/80 ms），F(xiàn)LAIR（TR/TE/TI 11 000/125/2 800 ms），DWI（TR/TE 2 245/90 ms，F(xiàn)OV 210×210×118， 矩陣 140×109 像素，bmax 1 000 s/mm2）。DTI掃描前采用并行采集技術(shù)，加速因子為2進(jìn)行掃描，以減少圖像采集時(shí)間，降低磁敏感偽影所致的圖像扭曲變形。DTI掃描采用單次激發(fā)SE EPI序列（TR/TE 6 636/90 ms，NEX 2；FOV 224×224×120，矩陣 112×112，像素大小為 2×2×2 mm。 層厚 2 mm，層間距0.2 mm，60層連續(xù)掃描）。15個(gè)方向上施加彌散梯度和一個(gè)沒有彌散加權(quán)的采集，其中b=1 000 s/mm2。使用16通道頭顱線圈，掃描時(shí)間大約為4分2秒。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理

應(yīng)用Philips專用后處理軟件EWS 2.6.3.3對(duì)DTI原始采集圖像進(jìn)行后處理，并運(yùn)用彌散對(duì)齊軟件包對(duì)DTI原始圖像進(jìn)行對(duì)齊，進(jìn)行渦流校正以及頭動(dòng)校正，提高圖像質(zhì)量。得到各向異性分?jǐn)?shù)（FA）圖、彩色編碼各向異性分?jǐn)?shù)（cFA）圖以及彌散張量纖維示蹤成像（DTT）。在FA圖上皮質(zhì)脊髓束通過的大腦腳區(qū)對(duì)稱放置面積相等的ROI區(qū)域 （大小為8 mm2），測(cè)得兩側(cè)大腦腳區(qū)平均FA值。所有測(cè)量值均由同一名醫(yī)師測(cè)量，一共測(cè)量3次，取其平均值。FA值比率（rFA值）=患側(cè)FA值/對(duì)側(cè)FA值。以cFA和T1FLAIR圖像為基礎(chǔ)，在大腦腳及內(nèi)囊后肢層面取ROI重建出CST，纖維默認(rèn)示蹤終止條件為：軌道角＞45°，F(xiàn)A 值＜0.2，纖維長度＜10 mm。

1.2.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

FA值采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。應(yīng)用IBM SPSS 19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。兩組間比較使用配對(duì)t檢驗(yàn)。rFA與隨訪mRS評(píng)分及FIMm評(píng)分之間相關(guān)系檢驗(yàn)用The Spearman秩和相關(guān)檢驗(yàn)。檢驗(yàn)水準(zhǔn)α雙側(cè)=0.05。

2 結(jié)果

2.1 DTT對(duì)基底節(jié)區(qū)腦出血致皮質(zhì)脊髓束損傷轉(zhuǎn)歸評(píng)估

依據(jù)DTT圖患側(cè)CST受損程度分為A型（CST受壓移位）、B型（CST部分中斷）和C型（CST完全中斷）（圖1）。8～15天DTI示C型mRS評(píng)分明顯差于 A 型 及 B 型 （t=-11.731，P＜0.05；t=-2.618，P＜0.05）；A 型 的mRS 評(píng) 分 優(yōu) 于 B 型 （t=-5.965；P＜0.05）。4～6月 DTT示A型16例中2例轉(zhuǎn)化為B型，12例沒有變化。B型12例中，11例轉(zhuǎn)化為A型，1例轉(zhuǎn)化為C型；C型8例中，2例轉(zhuǎn)化為A型，1例轉(zhuǎn)化為B型，另5例沒有變化（見表1，2）。

表1 DTT對(duì)基底節(jié)區(qū)腦出血致皮質(zhì)脊髓束損傷轉(zhuǎn)歸評(píng)估

表2 DTT分型的一般情況及隨訪評(píng)分

2.2 FA值對(duì)基底節(jié)區(qū)腦出血致皮質(zhì)脊髓束損傷轉(zhuǎn)歸評(píng)估

比較兩次檢查兩側(cè)大腦腳區(qū)FA值，差異有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=-9.054，P＜0.05；t=-7.962，P＜0.05）；比較患側(cè)大腦腳FA值，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 （t=-3.511，P＜0.05）；比較對(duì)側(cè)大腦腳 FA 值，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 （t＝-2.252，P＜0.05）； 兩次檢查大腦腳區(qū)rFA 值與隨訪 mRS 均有相關(guān)性 （r＝-0.803，P＜0.05；r＝-0.654，P＜0.05）， 與隨訪 FIMm 評(píng)分均無相關(guān)性（r＝0.288，P＞0.05；r＝0.174，P＞0.05）。 其中，第一次檢查A型大腦腳rFA值與隨訪mRS無相關(guān)性 （P＞0.05），與 FIMm 評(píng)分弱相關(guān)性（P＜0.05）；B 型大腦腳rFA值與隨訪 mRS有相關(guān)性（P＜0.05），與 FIMm評(píng)分無相關(guān)性 （P＞0.05）；C型大腦腳 rFA1值與隨訪mRS評(píng)分及FIMm評(píng)分均無相關(guān)性（P＞0.05）。第二次檢查A型大腦腳rFA值與隨訪mRS有相關(guān)性（P＜0.05），與 FIMm 評(píng)分無相關(guān)性（P＞0.05）；B 型及C型大腦腳rFA值與隨訪mRS及FIMm評(píng)分均無相關(guān)性（P＞0.05）（表 3，4）。

表3 8～15天大腦腳rFA值與隨訪mRS評(píng)分及FIMm評(píng)分相關(guān)性

表4 隨訪4～6月后大腦腳rFA值與隨訪mRS評(píng)分及FIMm評(píng)分相關(guān)性

3 討論

DTI是在常規(guī)MRI和彌散加權(quán)成像（DWI）基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新的磁共振成像技術(shù)，不僅可以提供水分子彌散幅度信息，更可以提供水分子彌散方向信息，因此可以用來評(píng)估腦卒中所致的神經(jīng)纖維束破壞以及神經(jīng)運(yùn)動(dòng)功能預(yù)后[5]，其重建后的DTT圖像能三維直觀地顯示神經(jīng)纖維束微觀結(jié)構(gòu)及完整性[6]。

皮質(zhì)脊髓束（CST）是錐體束最大的下行白質(zhì)纖維束，其對(duì)腦卒中患者運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)至關(guān)重要。運(yùn)用DTT圖可以直觀地顯示血腫與皮質(zhì)脊髓束的三維空間關(guān)系，本型36例基底節(jié)出血中，8～15天DTI示C型運(yùn)動(dòng)功能評(píng)分明顯差于A型及B型 （P＜0.05）；A型的運(yùn)動(dòng)功能評(píng)分優(yōu)于C型（P＜0.05）。4～6月DTT示A型16例中2例轉(zhuǎn)化為B型，12例沒有變化。B型12例中，11例轉(zhuǎn)化為A型，1例轉(zhuǎn)化為C型；C型8例中，2例轉(zhuǎn)化為A型，1例轉(zhuǎn)化為B型，另5例沒有變化。這提示DTT可以觀察到4～6月隨訪后CST損傷程度的改變，受損的CST可以重塑重組或者發(fā)生wallerian變性[7]。當(dāng)然受DTT圖纖維交叉或部分容積效應(yīng)等影響，C型中1例患側(cè)轉(zhuǎn)化成A型也不能排除假陰性的可能。

本型研究通過分別測(cè)量大腦腳區(qū)DTI常用參數(shù)FA值等研究基底節(jié)區(qū)腦出血CST受損轉(zhuǎn)歸。FA值代表了腦白質(zhì)纖維束結(jié)構(gòu)（例如軸突、髓磷脂、微管等）的方向性，其取值范圍為0～1，0代表完全各向同性，1代表完全各向異性。FA值越高，方向性越好，傳導(dǎo)性越佳；相反，F(xiàn)A值減低，方向性越差，纖維束完整性破壞，且FA值與纖維束的wallerian變性有關(guān)[8-9]。Kim等研究表明腦卒中發(fā)作9天開始出現(xiàn)wallerian變性[8]，這種纖維束的脫髓鞘變性與患者的神經(jīng)運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)有關(guān)。本研究結(jié)果顯示兩次檢查患側(cè)大腦腳區(qū)FA值均較對(duì)側(cè)明顯減低，差異有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；這提示患側(cè)白質(zhì)纖維束受損，其致密性、排列方向的一致性以及神經(jīng)纖維鞘的完整性破壞，導(dǎo)致FA值下降。另外，本研究顯示4～6月后患側(cè)及對(duì)側(cè)大腦腳FA值均較8～15天大腦腳區(qū)FA值增高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。這提示腦出血后CST出現(xiàn)修復(fù)及重塑代償。這與Schaechter等[10]研究一致。 但是，Granziera 等[11]的研究顯示對(duì)側(cè)FA值下降，他認(rèn)為該現(xiàn)象可能與半球間抑制減弱或?qū)?cè)半球白質(zhì)中交叉纖維增加有關(guān)，也是重塑機(jī)制的一種，但是目前確切的重塑機(jī)制還不清楚。然而兩次檢查大腦腳區(qū)rFA值與隨訪mRS評(píng)分均有相關(guān)性（P＜0.05），提示大腦腳區(qū)rFA值可以初步評(píng)估神經(jīng)功能預(yù)后結(jié)局。第一次檢查大腦腳區(qū)rFA值與隨訪mRS評(píng)分的相關(guān)性高于第二次檢查rFA值與隨訪mRS評(píng)分的相關(guān)性，這可能提示4～6月后部分患者的運(yùn)動(dòng)功能未完全重塑代償，而8～15天大腦腳區(qū)rFA值較4～6月腦腳區(qū)rFA值更能評(píng)估神經(jīng)功能預(yù)后結(jié)局。兩次檢查大腦腳區(qū)rFA與隨訪FIMm評(píng)分均無相關(guān)性（P＞0.05），提示大腦腳區(qū)rFA值不能用來評(píng)估4～6月后生活自理情況，大部分患者可能通過對(duì)側(cè)肢體完成生活自理[12]。本型研究顯示B型大腦腳rFA值與隨訪mRS有相關(guān)性（P＜0.05），而A型與C型與隨訪mRS沒有相關(guān)性（P＞0.05），提示大腦腳區(qū)rFA值評(píng)估CST部分中斷預(yù)后有一定意義，而對(duì)CST受壓或完全中斷的患者，評(píng)估預(yù)后恢復(fù)有一定爭議。第二次檢查中，第二次檢查A型大腦腳rFA值與隨訪mRS有相關(guān)性（P＜0.05），B型及C型與隨訪mRS沒有相關(guān)性 （P＞0.05），提示CST部分中斷經(jīng)過4～6月大出現(xiàn)重塑代償。本研究結(jié)果表明在基底節(jié)腦出血中，大腦腳區(qū)rFA值能評(píng)估腦出血遠(yuǎn)期神經(jīng)運(yùn)動(dòng)功能預(yù)后，DTI成像能定量評(píng)估CST損傷轉(zhuǎn)歸及重塑。

本組研究的病例部位選擇均為基底節(jié)區(qū)的腦出血，但在臨床實(shí)際應(yīng)用中，額顳葉及腦橋等部位的出血也較常見，因此相關(guān)研究有待深入。此外，本組研究的樣本量較小，可能對(duì)結(jié)果準(zhǔn)確性有一定影響。因此，運(yùn)用DTT圖及FA值對(duì)腦出血患者進(jìn)行CST及臨床預(yù)后評(píng)估等仍需進(jìn)行大樣本更深入、進(jìn)一步的研究，以確定其在評(píng)價(jià)腦出血患者的神經(jīng)運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)中的價(jià)值。

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