功能神經(jīng)導(dǎo)航DTI技術(shù)在基底節(jié)區(qū)腦出血顯微血腫清除術(shù)后肢體運動功能恢復(fù)的臨床評價

王 忠 蘇 寧 張瑞劍 吳日樂 張義松 張曉軍 王俊青

內(nèi)蒙古自治區(qū)人民醫(yī)院神經(jīng)外科，內(nèi)蒙古呼和浩特 010017

高血壓腦出血（intracerebral hemorrhage，ICH）目前仍是臨床常見死亡率和致殘率高的疾病。臨床上，基底節(jié)區(qū)出血主要導(dǎo)致皮質(zhì)脊髓束損傷，常表現(xiàn)為偏癱。評價基底節(jié)區(qū)腦出血的療效，以患者運動功能狀態(tài)為主要臨床指標(biāo)，常采用手動肌力試驗評分，其客觀可靠性受到嚴(yán)重影響。近年來，擴散張量成像（DTI）作為新開發(fā)的技術(shù)，已經(jīng)用于觀察人腦白質(zhì)纖維，并已成為一個強大的腦血管病患者運動功能預(yù)后的預(yù)測和評估的可靠的工具，結(jié)果表明，腦出血患者運動功能可通過測量預(yù)測分?jǐn)?shù)各向異性（FA）數(shù)值以及使用擴散張量纖維束成像的應(yīng)用，來判斷皮質(zhì)脊髓束損傷。本研究的目的是通過功能神經(jīng)導(dǎo)航DTI技術(shù)評價微創(chuàng)手術(shù)對腦內(nèi)血腫清除的效果以及對皮質(zhì)脊髓束的損傷，預(yù)測腦出血偏癱患者肢體運動功能的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2015年1月～2017年1月期間內(nèi)蒙古自治區(qū)人民醫(yī)院神經(jīng)外科收治的腦出血患者41例，男28例，女13例，年齡41～73歲，平均（56.7±12.9）歲。出血量在30～80mL，均位于一側(cè)基底節(jié)區(qū)，格拉斯哥昏迷（GCS）評分6～12 分；全部患者都表現(xiàn)為不同程度的偏身癱瘓，患者被隨機分為微創(chuàng)手術(shù)組（21例）和藥物治療組（20例），隨機分組經(jīng)過醫(yī)院倫理委員會同意及患者家屬知情。兩組患者血腫體積、血腫分布、受累肢體肌力及其他因素（性別、年齡、血壓、病程等）差異無統(tǒng)計學(xué)意義，兩組資料具有可比性。入院后，兩組接受標(biāo)準(zhǔn)藥物治療如鎮(zhèn)靜、止血、脫水等治療。手術(shù)組發(fā)病后1～3d內(nèi)均行顯微鏡下腦內(nèi)血腫清除術(shù)，術(shù)后1d常規(guī)復(fù)查頭顱CT，了解腦內(nèi)血腫清除程度及周圍腦水腫情況。控制和穩(wěn)定患者術(shù)后血壓；加強術(shù)后護理及全身支持治療，防治各項并發(fā)癥，保持呼吸道通暢；應(yīng)用脫水、神經(jīng)營養(yǎng)藥物，病情平穩(wěn)后可給予針灸、高壓氧治療及康復(fù)治療等。術(shù)后2周內(nèi)行功能神經(jīng)導(dǎo)航DTI檢查。

1.2 檢查儀器與參數(shù)

MRI設(shè)備為GE公司Discovery MR750 3.0T超導(dǎo)磁共振成像系統(tǒng)，8通道相控陣頭顱線圈。DTI掃描采用單次激發(fā)自旋回波平面回波（SE EPI）脈沖序列，掃描參數(shù)：TR/TE=10000/92.6ms；層厚5mm；無間隔；視野（FOV）26cm×26cm；矩陣（Matrix）128×128像素；在15個方向施加彌散梯度和一個無彌散權(quán)重的采集，其中b＝1000s/mm2。導(dǎo)航設(shè)備為德國博醫(yī)來神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)。將所有患者掃描所得的DTI原始數(shù)據(jù)以DICOM格式輸入博醫(yī)來神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)，進行圖像融合，應(yīng)用日本東京大學(xué)影像計算和分析實驗室開發(fā)的軟件VolumeOne 1.64 和 diffusion Tensor Visualizer II（dTV II） 進行后處理，通過軟件運算可以直接顯示2D的部分各向異性分?jǐn)?shù)（fractional anisotropy，F(xiàn)A）圖及彩色FA方向圖，在彩色FA圖的基礎(chǔ)上采用感興趣區(qū)（regions of interest，ROI）對患側(cè)CST進行纖維示蹤成像。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理

本研究采用SPSS 13.0統(tǒng)計分析軟件，計量資料以（x±s）表示，采用t檢驗，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 手術(shù)前后一般情況比較

術(shù)后第二天常規(guī)復(fù)查頭顱CT，血腫清除率在80%以上，我們觀察到術(shù)后2周，患者血腫幾乎消失。術(shù)后患側(cè)肢體肌力增加1～2級。均進一步通過保守治療達到疾病臨床轉(zhuǎn)歸標(biāo)準(zhǔn)，且所有患者均無再出血或者血腫擴大。

2.2 皮質(zhì)脊髓束DTI成像

2周后進行全腦功能神經(jīng)導(dǎo)航DTI檢查，皮層脊髓束圖像跟蹤顯示血腫側(cè)的皮質(zhì)脊髓束成為中斷、變形、扭曲與對側(cè)比較，和皮質(zhì)脊髓束側(cè)血腫側(cè)纖維均小于對側(cè)內(nèi)囊1/3。二個星期在微創(chuàng)組血腫清除后，內(nèi)囊纖維恢復(fù)超過對側(cè)的三分之二。

2.3 FA值變化

血腫清除2周后，與健側(cè)比較，藥物治療組和手術(shù)組受影響內(nèi)囊的FA值明顯下降，與健側(cè)比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義。血腫清除2周后，手術(shù)組內(nèi)囊的FA值明顯高于藥物治療組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。這些結(jié)果表明，顯微手術(shù)在殼核血腫清除增加FA值，并減少受影響的內(nèi)囊的破壞。此外，在受影響的內(nèi)囊的遠端部分的皮質(zhì)脊髓束的損害也觀察到。在大腦腳血腫側(cè)皮質(zhì)脊髓束FA值明顯與健側(cè)比較兩組下降（P＜0.05），這表明在距離內(nèi)囊較遠的大腦腳內(nèi)囊皮質(zhì)脊髓束的損傷可能是血腫效應(yīng)。通過微創(chuàng)手術(shù)清除血腫后，在同側(cè)的大腦腳皮質(zhì)脊髓束FA值明顯高于治療組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。見表1。

表1 發(fā)病2周后內(nèi)囊皮質(zhì)脊髓束、大腦腳皮質(zhì)脊髓束FA值

3 討論

高血壓腦出血主要分布于基底核區(qū)，包括豆?fàn)詈耍ず撕蜕n白球）和尾狀核。目前對腦出血后白質(zhì)損傷的機制主要是由于血腫部位周圍附近的皮質(zhì)脊髓束神經(jīng)退行變性。這種損傷來自于直接損傷到白質(zhì)或灰質(zhì)的神經(jīng)元結(jié)構(gòu)。除了在急性期發(fā)生血腫周圍的機械質(zhì)量效應(yīng)、炎癥和水腫外，還有其他機制介導(dǎo)白質(zhì)神經(jīng)結(jié)構(gòu)的損傷。在早期血紅素氧化酶破壞血紅蛋白，血紅蛋白降解產(chǎn)物擴散到組織中引起細胞毒性介導(dǎo)神經(jīng)損傷。這種細胞損傷的機制也適用于腦室出血患者，然而，蛛網(wǎng)膜下腔出血患者的細胞損傷機制還不是很清楚[1]。繼發(fā)性腦損傷是由于出血的占位效應(yīng)，以及與血腫分解和炎癥介質(zhì)釋放以及自由基相關(guān)的毒性有關(guān)。目前研究認(rèn)為，ICH介導(dǎo)的腦損傷的程度與血凝塊的體積和血腫暴露于腦組織的持續(xù)時間有直接關(guān)系，[2]所以目前認(rèn)為血腫應(yīng)盡早清除，但對腦內(nèi)血腫的手術(shù)方式仍然是有爭議的。顯微鏡下血腫清除已得到大家的認(rèn)可，可以減少手術(shù)損傷腦組織，最大限度地清除血腫[3]。

內(nèi)囊后肢皮質(zhì)脊髓束支配運動功能通常受累，主要表現(xiàn)為偏癱。在本研究中，所有患者患腦出血分布在殼核區(qū)和皮層脊髓束內(nèi)囊明顯受損，表現(xiàn)為嚴(yán)重偏癱。用于評估腦出血患者運動功能結(jié)果，DTI可作為一個可靠的客觀指標(biāo)。擴散張量成像（DTI）在過去的十年中有了很大的發(fā)展，現(xiàn)在正在打開更廣泛的臨床應(yīng)用的大門。過去十年來，人們一直在努力尋找DTI在不同神經(jīng)系統(tǒng)疾病中的有價值和可靠的應(yīng)用。如腔隙性腦梗塞、缺血性腦卒中，少數(shù)報告中涉及自發(fā)性腦出血患者[4-5]。DTI在腦腫瘤患者預(yù)后預(yù)測中的作用得到了廣泛的研究，并已成為這一方案中相當(dāng)成熟的臨床工具。最近，DTI已應(yīng)用于輕度創(chuàng)傷性腦損傷，預(yù)測基于白質(zhì)彌散張量成像的臨床結(jié)果。多年來隨著磁場強度增加和更好的后處理技術(shù)，DTI白質(zhì)纖維束成像的分辨率提高，對DTI在出血性腦卒中的作用進行了初步研究。有證據(jù)表明DTI在預(yù)測顱內(nèi)出血動物模型的運動功能方面可能是有效的[6]。只有極少數(shù)的DTI研究在蛛網(wǎng)膜下腔出血或腦室出血，腦內(nèi)血腫的情況下進行[7]。DTI是一種新興的技術(shù)，用于可視化的白質(zhì)纖維，已成為預(yù)測臨床預(yù)后的有力工具。然而，DTI在自發(fā)性腦出血患者微創(chuàng)手術(shù)治療中的應(yīng)用僅在少數(shù)工作中報道[4，8-9]。在我們的研究中，我們使用功能神經(jīng)導(dǎo)航DTI技術(shù)來觀察顯微手術(shù)對患者運動功能的影響，結(jié)果表明，微創(chuàng)手術(shù)組血腫同側(cè)內(nèi)囊和大腦腳皮質(zhì)脊髓束的FA值2周后顯著增加與藥物治療比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義。同時，在血腫被清除后2周后血腫側(cè)大部分內(nèi)囊的纖維復(fù)位。然而，治療組2周后血腫側(cè)皮質(zhì)脊髓束仍然受壓迫和移位，出血側(cè)皮質(zhì)脊髓束內(nèi)囊和同側(cè)大腦腳的FA值與對側(cè)比較，明顯下降。微創(chuàng)手術(shù)血腫清除2周后，移位內(nèi)囊恢復(fù)正常位置，纖維皮質(zhì)脊髓束大部分恢復(fù)正常FA值值明顯增加，肌力受累肢體從0～1級恢復(fù)等級2～3級，表明微創(chuàng)血腫清除術(shù)后，出血對皮質(zhì)脊髓束引起的損傷減少，運動功能恢復(fù)良好后。這些結(jié)果與先前文獻報道的結(jié)果一致[10-11]。目前認(rèn)為擴散張量成像是有用的白質(zhì)束可視化工具，尤其是皮質(zhì)脊髓束，DTI已被用來預(yù)測的運動功能恢復(fù)結(jié)果。包括6個月后運動量表評分與FA值的相關(guān)性關(guān)系以及FA比值（血腫側(cè)/對側(cè)）與3個月后運動功能的相關(guān)性等研究[12-14]。結(jié)合這些發(fā)表的研究結(jié)果，我們可以預(yù)測患者隨著FA值和皮質(zhì)脊髓束纖維的恢復(fù)提示運動功能恢復(fù)良好。原發(fā)性腦出血后血腫周圍腦組織的繼發(fā)性損傷被認(rèn)為是出血的質(zhì)量效應(yīng)，以及血腫分解和釋放炎癥和自由基介質(zhì)的毒性。各向異性的變化被認(rèn)為是由于血腫繼發(fā)的神經(jīng)纖維和血管源性水腫引起的可逆性的變化[7]。因此，急性血腫清除的潛在益處在于如果血腫可以在出血早期清除，占位效應(yīng)會減少，以及與血腫分解和繼發(fā)水腫有關(guān)的神經(jīng)毒性物質(zhì)的減少，可以減少對皮質(zhì)脊髓束的損傷，DTI顯示內(nèi)囊皮質(zhì)脊髓束纖維的恢復(fù)與FA值的增高[15]。這些想法在我們的研究中得到了證實。我們認(rèn)為顯微血腫清除術(shù)可以幫助患者運動功能的恢復(fù)，功能神經(jīng)導(dǎo)航DTI技術(shù)可以準(zhǔn)確地預(yù)測患者運動功能的恢復(fù)的結(jié)果。

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