動態血壓相關腦白質損傷的磁共振彌散張量研究

趙曼麗 郭 鵬 蘭希福 趙玉璇

濰坊市中醫院腦病科，山東 濰坊 261041

目前，大多數研究認為，高血壓是缺血性腦白質病變(white matter ischemic lesions，WML)的一個關鍵的危險因素[1-4]。雖然對動態血壓與WML的相關性也進行了大量的研究[5-7]，認為血壓的變異性與WML病變的形成及進展有關。但以往研究多集中在對已形成腦白質病變人群的相關性研究，對于尚未在常規MRI上顯示腦白質異常信號的患者中，分析動態血壓參數與腦白質超微結構改變相關性的研究尚未見報道。

1 材料與方法

1．1一般資料選取2014-09—2015-12到濰坊市中醫院腦病科門診及住院部進行腦血管病危險因素篩查，年齡50歲以上，未曾服用降壓藥物的高血壓患者為高血壓組，高血壓診斷符合2010年版《中國高血壓防治指南》標準[8]。資料完整最終入組26例。選取同期在濰坊市中醫院體格檢查，無高血壓史且年齡相仿的健康人群為正常對照組，資料齊全者19例。

1．2研究方法

1．2．1 一般情況采集：由經過培訓的專職醫師詳細詢問患者病史、用藥情況及受試者的一般情況，并進行體格檢查。受試者均接受24 h動態血壓監護(24hABPM)、MRI及DTI成像掃描，并完成抽血實驗室檢查。

1．2．3 顱腦MRI檢查：應用美國GE公司 HDxt 3.0T磁共振掃描儀對45名受試者進行頭顱MRI檢查，采用8通道頭顱正交線圈。掃描序列包括常規軸位T2WI、T2Flair、T1Flair及DTI序列。將DTI原始數據資料導入GE Advantage Windows 4.6工作站，應用Functool軟件重建平均彌散系數(MD)圖、部分各向異性(FA)圖。通過放置感興趣區(ROI)的方式分別測量雙側額葉、顳葉、頂葉、枕葉、半卵圓中心、側腦室前、后角及體部室旁腦白質區的FA值、MD值(圖1～2)。

A B C D

圖2 各部位ROI的選取和DTI參數的測量 A列：T2WI；B列彩色編碼圖；C列：FA圖；D列：MD圖；d排：額葉；e排：顳葉；f排：頂葉；g排：枕葉

2 結果

2．1 2組受試者一般資料比較高血壓組入選35例，資料完整最終入組26例，男9例，女17例；年齡51～76(60.77±5.75)歲；選擇同期無高血壓史且資料齊全的健康體檢者19例為對照組，其中男11例，女8例；年齡50～76(57.84±7.35)歲。 2組性別、年齡、體質量、膽固醇(TCHOL)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL)、同型半胱氨酸(Hcy)差異均無統計學意義(P>0.05)。

2．2 2組動態血壓參數比較與對照組比較，高血壓組24hSBP、dSBP、nSBP明顯高于對照組，差異有統計學意義(P<0.05)；2組24hSBP-CV、dSBP-CV比較差異有統計學意義(P<0.01)。2組24hSBP-谷峰值差異有統計學意義(P<0.01)。見表1。

表1 2組動態血壓參數比較

注：SBP=收縮壓，DBP=舒張壓，CV=變異系數

2．3 2組DTI參數比較高血壓組及對照組分別進行組內左右兩側腦FA、MD值檢測比較，由于兩側差異無統計學意義，所以只選擇右側(非優勢半球)FA、MD值進行統計學分析(表2)。2組側腦室前腳、側腦室后腳、半卵圓中心區FA、MD值差異有統計學意義，側腦室體部FA值及額葉皮質下白質FA值差異有統計學意義(P<0.01或0.05)；頂葉、顳葉、枕葉皮質下白質區的FA值及MD值差異均無統計學意義(P>0.05)。

表2 2組各感興趣區DTI參數比較

注：FA為各向異性分數，MD值為平均擴散率，MD值單位×10-10m2/s

3 討論

WML與高血壓的關系已得到公認，目前關于原發性高血壓與WML的相關性進行了較多研究，并探討了高血壓對WML進展、病變程度的影響[9-11]。隨著對原發性高血壓認識的深入，與血壓動態變化的特點相結合，將血壓變異性及晝夜節律異常與WML的相關性也進行了討論[12-14]。傳統影像學技術對發現腦白質細微損傷具有一定局限性[15-18]，磁共振彌散張量成像(DTI)能夠敏感地對腦白質超微結構的損害進行評估[19-21]，利用DTI技術分析高血壓對腦白質病變超早期階段影響的數據是有限的，而且結合高血壓持續性、波動性的生理特點分析腦組織超早期改變特點的研究尚未見報道，臨床上只有全面分析相關危險因素對靶器官早期損害特點，才能制定合理有效的早期預防措施。本研究利用DTI技術對動態血壓與腦白質早期結構改變特點的相關性進行了初步探討。

DTI主要通過FA和MD值等參數定量測量腦白質纖維束的損傷程度。FA是測量彌散的向異性，可提供纖維束完整性的信息，定量分析腦組織的超微結構[22-23]；MD表示的是彌散的大小，MD越大提示組織內所含自由水分子越多，反映細胞膜完整性[24]，兩者對超微結構損害敏感，因此，通過DTI參數能夠測量白質結構的早期損害。

本研究顯示，高血壓患者不僅存在血壓水平的升高，也存在血壓變異性及晝夜節律的異常改變；雖2組受試者在常規MRI檢查中T2及Flair像上均未發現腦白質異常信號，但DTI圖像分析顯示，高血壓組患者腦白質區普遍存在MD值升高及FA值下降，特別是在側腦室前腳、后腳、體部、半卵圓中心及額葉皮層下白質區域存在明顯的改變。

本研究中雖2組舒張壓無顯著差異，分別分析相關性時發現，側腦室體部、半卵圓中心及額葉皮質下白質FA值的改變與舒張壓水平及波動有一定的相關性。此外，腦室前腳的MD值及半卵圓中心的MD值與24hSBP、24hSBP-CV及24hSBP-谷峰值均呈顯著正相關，而以上3個動態血壓參數與側腦室前腳的FA值呈負相關；在側腦室后腳，與MD值、FA值相關的動態血壓參數不完全重疊，均與24hSBP-CV相關，但側腦室后腳的FA值還與24hSBP-谷峰值相關，而MD值還與24hDBP-CV呈顯著正相關。因側腦室體部及額葉皮層下白質的MD值，顳、頂、枕葉的FA值及MD值2組間差異無統計學意義，所以，本研究未對這些部位的DTI參數與動態血壓參數進行相關性分析，這也是本研究的不足之一。進一步的研究對即使在整體分析無差異的部位，也要關注到每個具體部位危險因素的相關性，有利于全面分析高血壓導致靶器官損害不均衡的原因。

既往研究顯示，高血壓可導致腦白質在DTI上的早期損害[25-26]，不同的是，HOPTMAN等[26]研究的是抑郁癥患者舒張壓水平升高導致的額葉皮質下腦白質超早期損害可能是抑郁的病理基礎，而本研究除發現血壓水平的升高導致白質超早期改變外，血壓的變異也是腦白質超早期改變的重要因素，也就是說，即使是腦白質超早期損害，也與多個動態血壓參數相關。本研究還發現，即使是在相同部位，與同一個感興趣區內的FA值及MD值相關的動態血壓參數也存在差異，這可能與FA值、MD值雖體現腦白質的超早期損害，但兩個數值反映的機制并不完全相同有關。FA值體現的是纖維束的完整性，MD表示彌散的大小，而與彌散的方向無關，它體現的是組織內所含自由水分子的多少。多個動態血壓參數與腦白質損害相關，以及同一部位FA值、MD值相關的動態血壓參數差異，體現了高血壓通過多個參數導致腦白質損害，而每個損害部位的病理表現有多個，每種病理表現相關的動態血壓參數不完全相同，反過來，也可解釋為正是因為血壓參數的不同導致了同一損害部位病理表現的多樣性。

本研究利用DTI技術進行了臨床前期的研究，分析了高血壓對腦白質早期的隱匿性損傷特點，早期損害的部位主要在側腦室前腳、后腳、體部、半卵圓中心及額葉皮層下白質；血壓水平的升高、血壓變異及晝夜節律異常均是導致腦白質損傷的因素，而且每個血壓參數對腦白質不同部位存在影響的不均一性；即使是在相同部位，與同一個感興趣區內的FA值及MD值相關的血壓參數不完全重疊，存在一定的差異。

[1] CHOI H S，CHO Y M，KANG J H，et al．Cerebral white matter hyperintensity is mainly associated with hypertension among the components of metabolic syndrome in Koreans[J]．Clin Endocrinol(Oxf)，2009，71(2)：184-188．

[2] VUORINEN M，SOLOMON A，ROVIO S，et al．Cha-nges in vascular risk factors from midlife to late life and white matter lesions：a 20-year follow-up study[J]．Dement Geriatr Cogn Disord，2011，31(2)：119-125．

[3] ZHANG C Q，WANG Y L，ZHAO X Q，et al．Factors Associated with Severity of Leukoaraiosis in First ever Lacunar Stroke and Atherosclerotic Ischemic Stroke Patients[J]．J Stroke Cerebrovasc Dis，2014，23(10)：2 862-2 868．

[4] MANABU K，ATSUYA S，TOKO M，et al． Impact of night-time blood pressure on cerebral white matter hyperintensity in elderly hypertensive patients[J]．Geriatr Gerontol Int，2015，15(Suppl 1)：59-65．

[5] TOHGI H，CHIBA K，KIMURA M．Twenty-four-hour variations of blood pressure in vascular dementia of the Binswanger type[J]．Stroke，1991，22(5)：603-608．

[6] AVET J，PICHOT V，BARTHéLéMY J C，et al．Leukoaraiosis and ambulatory blood pressure load in a healthy elderly cohort study：The PROOF study[J]．Int J Cardiol，2014，172(1)：59-63．

[7] BRICKMAN A M，REITZ C，LUCHSINGER J A，et al． Longterm blood pressure fluctuation and cerebrovascular disease in an elderly cohort[J]．Arch Neurol，2010，67(5)：564-569．

[8] 中國高血壓防治指南修訂委員會．中國高血壓防治指南2010[J]．中華心血管病雜志，2011，39(7)：579-615．

[9] VUORINEN M，SOLOMON A，ROVIO S，et al．Changes in vascular risk factors from midlife to late life and white matter lesions：a 20-year follow-up study[J]．Dement Geriatr Cogn Disord，2011，31(2)：119-125．

[10] VERHAAREN B F J，VERNOOIJ M W，BOER R D，et al．High blood pressure and cerebral white matter lesion progression in the general population[J]．Hypertension，2013，61(6)：1 354-1 359．

[11] ANNA M B，LEONARDO P，GIOVANNI P，et al．Age，hypertension，and lacauar stroke are the major determinants of the severity of age related white matter change[J]．Cerebrovasc Dis，2006，21(5/6)：315-322．

[12] LIU Z，ZHAO Y，ZHANG H，et al．Excessive variabi-lity in systolic blood pressure that is self-measured at home exacerbates the progression of brain white matter lesions and cognitive impairment in the oldest old[J]．Hypertens Res，2016，39(4)：245-253．

[13] KLARENBEEK P，VAN OOSTENBRUGGE R J，ROUHL R P，et al．Ambulatory blood pressure in patients with lacunar stroke：association with total MRI burden of cerebral small vessel disease[J]．Stroke，2013，44(11)：2 995-2 999．

[14] BRICKMAN A M，REITZ C，LUCHSINGER J A，et al．Longterm blood pressure fluctuation and cerebrovascular disease in an elderly cohort[J]．Arch Neurol，2010，67(5)：564-569．

[15] MASCALCHI M，PANTONI L，GIANNELLI M，et al．Diffusion tensor imaging to map brain micro-structural changes in CADASIL[J]．J Neuroimaging，2017，27(1)：85-91．

[16] HSU J L，CHEN W H，BAI C H，et al．Microstructural white matter tissue characteristics are modulated by homocysteine：a diffusion tensor imaging study[J]．PLoS One，2015，10(2)：1-14．

[17] PASI M，VAN UDEN I W，TULADHAR A M，et al．White matter microstructural damage on diffusion tensor imaging in cerebral small vessel disease：clinical consequences[J]．Stroke，2016，47(6)：1 679-1 684．

[18] GENC S，STEWARD C E，MALPAS C B，et al．Short-term white matter alterations in Alzheimer’s disease characterized by diffusion tensor imaging[J]．J Magn Reson Imaging，2016，43(3)：627-634．

[19] HOPE T R，VARDAL J，BIOMEUD A，et al．Serial diffusion tensor imaging for early detection of radiation-induced injuries to normal-appearing white matter in high-grade glioma patients[J]．J Magn Reson Imaging，2014，26(1)：136-139．

[20] CHEN P，JIANG T，OUYANG J，et al．Glucoeorticoid receptor auto-upregulation and its relation with glucocorticoid sensitivity in idiopathic nephrotic syndrome[J]．Int Urol Nephrol，2011，43(1)：167-174．

[21] YUAN W，MCKINSTRY R C，SHIMONY J S，et al．Diffusion tensor imaging properties and neurobehavi-oral outcomes in children with hydrocephalus[J]．AJNR Am J Neuroradiol，2013，34(2)：439-445．

[22] PAGONABARRAGA J，KULISEVSKY J．Cognitive impairment and dementia in Parkinson’s disease[J]．Neurobiol Dis，2012，46(3)：590-596．

[23] SORG S F，DELANO-WOOD L，LUC N，et al．White matter integrity in veterans with mild traumatic brain injury：associations with executive function and loss of consciousness[J]．J Head Trauma Rehabil，2014，29(1)：21-32．

[24] 聞彩云，王溯源，王美豪，等．腦小血管病變與認知功能損害相關性的 DTI研究[J]．醫學研究雜志，2013，42(2)：174-177．

[25] 管錦群，張熙，蔣田仔，等．高血壓相關腦白質損傷的磁共振彌散張量研究[J]．中華保健醫學雜志，2011，13(1)：11-14．

[26] HOPTMAN M J，GUNNING-DIXON F M，MURPHY C F，et al．Blood pressure and white matter integrity in geriatric depression[J]．J Affect Disord，2009，115(1/2)：171-176．