3.0T MRI-ASL在腦癱患兒頸總動脈交感神經(jīng)網(wǎng)剝脫術(shù)前后腦血流量測量的應(yīng)用

禹 洋，王祿偉，王云玲，馮楠楠

（新疆醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院，新疆 烏魯木齊 830011）

腦性癱瘓是一種常見的殘疾，它與兒童出生時發(fā)生的損傷或先天性畸形有關(guān)[1]。頸總動脈外膜交感神經(jīng)網(wǎng)剝脫術(shù)是手術(shù)治療腦癱的方法之一，手術(shù)作用機理與改善腦血流相關(guān)[2]。因此，評價與測量腦組織血流灌注在確定手術(shù)療效及判斷預(yù)后中有重要價值，腦血流量（Cerebral blood flow，CBF）是公認(rèn)的反映血流動力學(xué)變化的重要指標(biāo)，測量CBF有多種方法，例如CT灌注成像、動態(tài)磁敏感對比灌注加權(quán)成像（DSC-PWI）[3]，但這些方法都是有創(chuàng)的，對于腦癱兒童，急需一種安全無創(chuàng)、可反復(fù)測量CBF的技術(shù)。動脈自旋標(biāo)記（Arterial spin labeling，ASL）作一種經(jīng)典的無創(chuàng)的核磁共振腦功能檢測技術(shù)，能夠定量和定性地評價腦組織血流動力學(xué)狀態(tài)，不僅可用于大腦病變的診斷及預(yù)后評估，同時也可作為手術(shù)治療前后的客觀評價手段[4]。

1 材料與方法

1.1 臨床資料

收集2016年7月—2017年4月在我院行頸總動脈外膜交感神經(jīng)網(wǎng)剝脫術(shù)的痙攣型單側(cè)腦性癱瘓患者50例，男28例，女22例，年齡 4～12歲，平均（6.5±4.69）歲。聯(lián)合應(yīng)用常規(guī)序列、DWI及ASL技術(shù)，測量頸總動脈外膜交感神經(jīng)網(wǎng)剝脫術(shù)前后在痙攣型單側(cè)腦性癱瘓治療中CBF的變化。

納入標(biāo)準(zhǔn)：①歐洲腦性癱瘓監(jiān)測組織臨床分型中年齡4～12歲的生產(chǎn)時因缺氧缺血痙攣型單側(cè)腦性癱瘓患兒；②無嚴(yán)重的臟器功能障礙，可以配合臨床檢查及全麻手術(shù)；③術(shù)后恢復(fù)良好，無并發(fā)癥及相關(guān)的臨床處置經(jīng)過；④能配合完成MRI檢查。排除標(biāo)準(zhǔn)：①年齡4～12歲的非缺氧缺血導(dǎo)致的單側(cè)痙攣型腦性癱瘓及其他類型的腦癱患兒；②不能配合臨床及MRI檢查和耐受全麻手術(shù)；③術(shù)后有并發(fā)癥，并針對并發(fā)癥進行相應(yīng)的臨床處置。

1.2 手術(shù)方式

氣管插管全麻生效后，患者取仰臥位，兩肩胛間墊圓墊，頭后仰，偏向健側(cè)，于術(shù)側(cè)頸部甲狀軟骨下1 cm處，胸鎖乳突肌內(nèi)側(cè)緣作約3.0 cm橫行切口，常規(guī)消毒鋪巾后，逐層切開暴露頸動脈，切開頸動脈鞘，游離頸總動脈，保護頸靜脈及迷走神經(jīng)，于顯微鏡下環(huán)形剝脫頸總動脈分叉部至分叉以下6 cm處動脈外膜，徹底止血，檢查無活動性出血，逐層關(guān)閉出口。術(shù)畢，麻醉清醒拔管后返回病房。

1.3 掃描方法及參數(shù)

使用Achieva/Intera Philips 3.0T磁共振成像系統(tǒng)，標(biāo)準(zhǔn)32通道頭線圈。對所有患者行常規(guī)T1WI、T2WI、FLAIR、DWI及ASL序列掃描。常規(guī)序列的具體參數(shù)：T1WI（FL2D，TR/TE 250ms/2.50ms），T2WI（TSE，TR/TE 4000ms/91ms），F(xiàn)LAIR（TR/TE 9000ms/85ms），DWI （EPI，TR/TE 3133ms/91ms，b 值為 1000s/mm2），層厚 5 mm；ASL 掃描參數(shù)：TR 2500 ms，TE 11 ms，層數(shù)6，層厚 6 mm，層間距 1.5 mm，反轉(zhuǎn)時間 1（TI1）700 ms， 反轉(zhuǎn)時間2 （TI2）1800 ms， 飽和停止時間（Saturation stop time）1600 ms，流速限制 100 cm/s，F(xiàn)OV 192 mm，激發(fā)角度 90°，激勵次數(shù) 1，采集帶寬2232 Hz/Px，采集次數(shù) 101，掃描時間 248 s。

1.4 影像評價指標(biāo)

將3D-pCASL原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為4D NIfTIhdr/img格式，上傳至MRI-Clould后處理工作站，得到全腦血流圖，選取大腦運動功能區(qū)做為感興趣區(qū)，在3pCASL原始圖像上對稱性測量雙側(cè)額葉、雙側(cè)顳葉、扣帶回、錐體束、基底節(jié)區(qū)、丘腦、小腦半球、胼胝體膝部及壓部感興趣區(qū)CBF值，并將患側(cè)與健側(cè) CBF值比較。測量手術(shù)前后不同時期ROI的CBF值。

1.5 統(tǒng)計學(xué)分析

影像學(xué)檢查所有的計量數(shù)據(jù)均以表格形式錄入數(shù)據(jù)庫，用SPSS 19.0軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析，計量資料首先檢驗樣本正態(tài)性及方差齊性，數(shù)據(jù)采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示；相同時期患側(cè)與健側(cè)CBF值之間進行配對t檢驗，P＜0.05有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 術(shù)前和術(shù)后14 d患兒健側(cè)與患側(cè)之間的CBF對比

研究中的患兒均順利完成MRI檢查，在行手術(shù)前，患側(cè)與健側(cè)對比，患側(cè)中央前回、小腦、基底節(jié)、內(nèi)囊運動相關(guān)區(qū)域CBF降低；手術(shù)后患側(cè)等區(qū)域較健側(cè)的CBF有改善，差異有統(tǒng)計學(xué)意義，丘腦區(qū)CBF差異無統(tǒng)計學(xué)意義（表 1，圖 1，2）。

2.2 手術(shù)前后患兒患側(cè)的CBF對比

與術(shù)前相比，手術(shù)后內(nèi)囊區(qū)、小腦等區(qū)域的CBF明顯大于術(shù)前，差異有統(tǒng)計學(xué)意義，大腦皮質(zhì)區(qū)、基底節(jié)區(qū)CBF較術(shù)前有所增加，但是差異無統(tǒng)計學(xué)意義；術(shù)后丘腦區(qū)CBF較術(shù)前無明顯改善 （表2，圖3，4）。

表1 健側(cè)與患側(cè)CBF值比較

表2 手術(shù)前后CBF值比較

圖1 女，5歲，右側(cè)偏癱型，ASL示左側(cè)大腦半球低灌注。 圖2 男，3歲，右側(cè)偏癱型，左側(cè)大腦皮質(zhì)區(qū)低灌注。 圖3，4 女，9歲，右側(cè)偏癱型，分別為手術(shù)前（圖3）、手術(shù)后14 d（圖4）。Figure 1. Female,5 years old,right hemiparesis,ASL,left cerebral hemisphere hypoperfusion. Figure 2. Male,3 years old,right hemiplegia,left cerebral cortex hypoperfusion. Figure 3,4. Female,9 years old,right hemiplegia type,before surgery(Figure 3),14 days after surgery(Figure 4).

3 討論

腦性癱瘓是一種影響運動控制和日常生活活動的終身殘疾。腦癱可以影響一個人的運動控制、感知、智力功能，執(zhí)行日常活動的能力，正常參與社會工作的能力。近年來隨著生殖助孕技術(shù)的發(fā)展，許多生產(chǎn)時的危重患兒得以存活，使腦癱發(fā)病率增加。臨床對于腦癱的早期治療十分重視，治療方法也有很多，包括內(nèi)科的康復(fù)治療、中醫(yī)治療、針灸治療和外科的手術(shù)治療，手術(shù)治療包括頸總動脈外膜交感神經(jīng)網(wǎng)剝脫術(shù)、選擇性脊神經(jīng)后根切斷術(shù)、關(guān)節(jié)矯正術(shù)。選擇性脊神經(jīng)后根切斷術(shù)可以改善下肢痙攣，提高患兒坐、爬能力；關(guān)節(jié)矯正術(shù)可以矯正畸形姿勢，改善步態(tài)、負(fù)重線，減少亢進的肌肉活動，松解痙攣和攣縮。頸總動脈交感神經(jīng)網(wǎng)剝脫術(shù)主要用于治療椎體外系損傷所致的手足徐動型腦癱及合并扭轉(zhuǎn)痙攣、手足徐動及緊張性痙攣的混合型腦癱。頸總動脈外膜交感神經(jīng)網(wǎng)剝脫術(shù)可以去除交感神經(jīng)部分收縮顱內(nèi)血管的作用，去除交感神經(jīng)對靶器官、肌張力的支配效應(yīng)，以此改善腦癱患兒顱內(nèi)血流狀況，改善發(fā)聲及吞咽功能、流涎癥狀[5]，降低痙攣肌肉的興奮性[6]，對于手足徐動、吞咽困難、流涎有明顯改善作用，還能提高腦癱患者的腦認(rèn)知功能，結(jié)合長期的功能訓(xùn)練，能為腦癱患者帶來較好的預(yù)后，廣泛地應(yīng)用于腦癱患者的治療[7]。

研究發(fā)現(xiàn)偏癱側(cè)大腦半球內(nèi)血管嚴(yán)重灌流不足，顱內(nèi)血流為低速高阻抗型，處于低灌注低循環(huán)狀態(tài)，主要表現(xiàn)為腦皮層神經(jīng)細(xì)胞的變性及壞死、組織軟化及萎縮、白質(zhì)稀疏、腦回變窄、腦溝增寬及腦室擴大，因此，腦癱患者手術(shù)后臨床癥狀的改善或與CBF的改變存在直接或間接的相關(guān)性[8]，手術(shù)后相應(yīng)動脈供血區(qū)域腦組織的血供情況的改變需要一種精準(zhǔn)有效的檢查方法。

ASL是一種利用內(nèi)源性血液中的水作為自由擴散示蹤劑的非侵入性技術(shù)，能提供感興趣區(qū)的CBF參數(shù)，在部分中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的研究中已初步體現(xiàn)了潛在價值[9-10]。此外，ASL技術(shù)具有操作簡便、成像速度快、無需外源性造影劑、無輻射等優(yōu)點，特別適用于兒童，可以準(zhǔn)確快速的測量評價腦血流，反映腦代謝功能，是評價小兒腦損傷與康復(fù)的重要方法[11]。研究腦血流動力學(xué)的改變、測量CBF對于判斷手術(shù)療效及預(yù)后有重要意義。

本研究的50例患兒均屬于痙攣單側(cè)偏癱型，臨床癥狀表現(xiàn)為身體功能障礙、姿勢異常、智力障礙等。本研究發(fā)現(xiàn)手術(shù)前患兒患側(cè)皮質(zhì)區(qū)、基底節(jié)區(qū)、小腦等區(qū)域的CBF明顯低于健側(cè)，在手術(shù)后患側(cè)的皮質(zhì)區(qū)、小腦、內(nèi)囊、基底節(jié)區(qū)CBF顯著提高，較健側(cè)無明顯差異，患側(cè)丘腦區(qū)CBF值較對側(cè)未見明顯提高。手術(shù)前后內(nèi)囊區(qū)、小腦等區(qū)域CBF值明顯大于術(shù)前，差異有統(tǒng)計學(xué)意義，大腦皮質(zhì)區(qū)、基底節(jié)區(qū)CBF較術(shù)前有所增加，但差異無統(tǒng)計學(xué)意義；術(shù)后丘腦區(qū)CBF較術(shù)前無明顯改善。

本研究中，手術(shù)明顯改善內(nèi)囊區(qū)、小腦區(qū)CBF，提高皮質(zhì)區(qū)CBF，這說明頸總動脈外膜交感神經(jīng)網(wǎng)剝脫術(shù)可增加CBF，改善運動異常癥狀，減少交感神經(jīng)對肌張力的興奮作用[7]，緩解患兒全身肌張力過高的癥狀。人體的第Ⅰ軀體運動區(qū)位于中央前回，此區(qū)域左右交叉，一側(cè)的運動區(qū)支配對側(cè)肢體運動，主要由大腦前循環(huán)供血，幼兒時期大腦皮質(zhì)區(qū)的CBF略高于成年人[12]。基底核在人體大腦的白質(zhì)內(nèi)，由紋狀體（尾狀核、豆?fàn)詈耍⑵翣詈撕托尤鼠w組成，也有文獻報道基底核還應(yīng)包含與運動功能密切聯(lián)系的紅核、黑質(zhì)及丘腦底核。基底核中部分核團的功能尚未明確，基底核與大腦皮質(zhì)、小腦協(xié)同調(diào)節(jié)軀體隨意運動、肌張力、姿勢反射，中毒、缺氧、發(fā)育不良均可導(dǎo)致該功能區(qū)域的損害，引起肌張力增高或減低、動作增多或減少等。

研究中，對比丘腦區(qū)域手術(shù)前后的CBF有輕微差異，但是差異無統(tǒng)計學(xué)意義。丘腦是人體運動功能的整合中心，若丘腦區(qū)發(fā)生缺血缺氧會出現(xiàn)肢體力量不協(xié)調(diào)。丘腦是由大腦后動脈的分支供血，手術(shù)切除頸總動脈交感神經(jīng)網(wǎng)擴張頸總動脈從而增加CBF，但是大腦后動脈起自于椎動脈，因此，頸總動脈外模交感神經(jīng)網(wǎng)剝脫術(shù)對大腦后循環(huán)供血的丘腦區(qū)CBF改善作用不大。

本研究由于患者人數(shù)較少，并未設(shè)立對照組，術(shù)后隨訪時間不長，對后期的粗大運動情況缺乏長時間的觀察，隨著年齡增長，CBF會減少[13]，遠(yuǎn)期CBF減少對于手術(shù)療效是否會有一定影響有待進一步研究。綜上所述，頸總動脈交感神經(jīng)網(wǎng)剝脫術(shù)可明顯改善手足徐動型腦癱患兒的精細(xì)運動能力，值得臨床進一步推廣。