磁共振彌散張量成像技術下痙攣型腦癱兒白質纖維束各向異性FA值及粗大運動功能的臨床研究

李司南 童光磊

[摘要] 目的 探討磁共振彌散張量成像技術下痙攣型腦癱兒白質纖維束各向異性FA值及粗大運動功能。 方法 選取2014年1月～2017年10月于安徽省兒童醫院確診的3歲以下痙攣型腦癱患兒60例為觀察組，選取同期30例正常兒童為對照組，對兩組進行磁共振彌散張量成像檢查，測量白質纖維束各向異性FA值，GMFM量表對兩組粗大運動進行評測，評估粗大運動功能與FA值關系。 結果 相同部位觀察組FA值低于對照組，差異有統計學意義（P < 0.05）；觀察組FA值在部位上胼胝體（CC）最高，皮質脊髓束和內囊后肢ICPL居中，內囊前肢和膝部最低；觀察組兩次GMFM值均低于對照組，差異有統計學意義（P < 0.05）；兩次測量GMFM改變值觀察組明顯低于對照組，差異有統計學意義（P < 0.05）；不同部位磁共振彌散張量成像FA值與GMFM測量值呈正相關（r = 0.382、 0.401、0.349、0.347，P < 0.05），與ICPL的相關性表現最為顯著（r = 0.443，P < 0.05）。 結論 痙攣型腦癱兒粗大運動功能障礙與白質纖維束損傷有密切關聯，白質纖維束各向異性FA值能夠反映運動功能狀況，磁共振彌散張量成像技術可以廣泛應用于臨床痙攣性腦癱運動功能評價。

[關鍵詞] 磁共振彌散張量成像技術；痙攣型腦癱；白質纖維束各向異性FA值；粗大運動功能

[中圖分類號] R445.2 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-7210（2018）07（a）-0083-04

Clinical study of white matter fiber bundle anisotropic FA value and gross motor function in spastic cerebral palsy children with magnetic resonance diffusion tensor imaging

LI Sinan TONG Guanglei

Department of Rehabilitation， Anhui Provincial Children's Hospital， Anhui Province， Hefei 230051， China

[Abstract] Objective To study the white matter fiber bundle anisotropy FA value and gross motor function in spastic cerebral palsy children with magnetic resonance diffusion tensor imaging. Methods From January 2014 to October 2017， in Anhui Provincial Children's Hospital， 60 children with spastic cerebral palsy under 3 years old were selected as the observation group， 30 normal children in the same period were selected as the control group. Magnetic resonance diffusion tensor imaging examination was performed in the two groups. The white matter fibroblasts anisotropy FA values were measured. The GMFM scale was used to evaluate the gross motor function of two groups， and the relationship between gross motor function and FA values was evaluated. Results FA value at the same site in the observation group was lower than the control group， the differences were statistically significant （P < 0.05）. In the observation group， FA value of corpus callosum （CC） was the highest， the corticospinal tract and the hindlimb of internal capsule were middle， and the forelimb and knee of internal capsule were the the lowest； the GMFM values at twice in the observation group were lower than the control group， the differences were statistically significant （P < 0.05）； the two observations of GMFM change in the observation group were significantly lower than the control group， the differences were statistically significant （P < 0.05）； the diffusion tensor imaging FA values at different sites were positively correlated with the GMFM measurements （r = 0.382， 0.401， 0.349， 0.347， P < 0.05）， correlation with ICLP was the most significant （r = 0.443， P < 0.05）. Conclusion The gross motor function in spastic cerebral palsy children is closely related to white matter fiber bundle injury. The anisotropy FA value of white matter fiber bundle can reflect the motor function status. Magnetic resonance diffusion tensor imaging technology can be widely used in clinical spastic cerebral palsy motor function evaluation.

[Key words] Magnetic resonance diffusion tensor imaging； Spastic cerebral palsy； White matter fiber bundle anisotropy FA value； Gross motor function

腦癱是一種兒童神經系統疾病，臨床多表現為運動、語言功能障礙以及其他動作異常，由于患病對象特殊性，給患兒身心及家庭帶來沉重負擔[1-3]。我國新生兒腦癱發病率近年來呈上升趨勢，因此對腦癱的早期診斷途徑及患病風險評估是臨床上亟待解決的問題。彌散張量是一種新型成像技術，能夠在無創條件下對腦白質纖維形態結構進行研究，將顱腦內主要白質纖維束分布及走向進行展示[4-6]。腦癱患兒運動及認知功能的體現受腦白質發育影響，因此現階段研究停留在對腦癱兒腦白質纖維發育層次上，但這些研究僅僅是對腦部發育某個階段進行研究，對不同年齡、全面的大腦白質纖維發育方面的研究較少[7-9]。本研究通過應用磁共振彌散張量成像技術分析討痙攣型腦癱兒白質纖維束各向異性變化特點，以及與粗大運動功能之間的相關性，現報道如下：

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2014年1月～2017年10月安徽省兒童醫院確診的痙攣型腦癱患兒60例為觀察組，觀察組男49例，女11例；年齡1～6個月19例，平均（3.24±0.47）個月，>6～12個月23例，平均（9.54±1.98）個月，>12～36個月18例，平均（29.24±5.91）個月。另選取同期30例正常兒童為對照組，男16例，女14例；年齡1～6個月9例，平均（2.28±0.91）個月；>6～12個月11例，平均（9.39±2.18）個月；>12～36個月10例，平均（26.24±7.29）個月。兩組患兒性別、年齡一般資料比較，差異無統計學意義（P > 0.05），具有可比性。本研究經醫院醫學倫理委員會批準，所有患兒家屬均知情同意并簽署知情同意書。

納入標準[10]：符合小兒腦癱康復學術會議討論通過的腦癱診斷標準，診斷標準：①中樞性運動障礙持續存在；②運動和姿勢發育異常；③反射發育異常；④肌張力及肌力異常。排除標準：其他原因（包括用藥、外力等）導致的肢體運動障礙，遺傳代謝性疾病；幼兒出生及病例資料不完整者；排除發育遲緩幼兒。

1.2 方法

1.2.1 腦部MRI和DTI 儀器：飛利浦1.5T磁共振掃描儀。使用海綿墊固定測試者頭部，年齡過小不能正常配合掃描的兒童使用12%水合氯醛溶液灌腸，劑量0.25～0.35 mL/kg。行顱腦常規MRI掃描：T1WI參數：重復時間585 ms，回波時間15 ms，掃描矩陣230×320，層厚5.0 mm；T2WI參數：重復時間3766 ms，回波時間100 ms，掃描矩陣230×320，層厚5.0 mm；DWI：重復時間588 ms，回波時間128 ms，掃描矩陣200×240，層厚5.0 mm；DTI：重復時間6000 ms，回波時間70 ms，b值700 s/mm2，層厚3.0 mm，掃描矩陣112×112；激勵2次。FA值在faDTI張量圖上測量，在結構清晰、白質纖維走行區域范圍內選取選測量區域。包括：大腦腳部位皮質脊髓束（CST）、內囊前肢（ICAL）、內囊后肢（ICPL）、內囊膝部（ICG）、胼胝體膝部（GCC）等[11-12]。

1.2.2 粗大運動功能測評 選用GMFM量表測量患兒粗大運動功能發育狀況，分為A：躺與翻身（17）；B：坐（20）；C：爬與跪（14）；D：站（13）；E：走、跑、跳（24）等5部分。測評時需患兒在監護人陪同下獨立完成。根據評分等級對每個動作評分：0分，未完成任何動作；1分，完成數<10%；2分，10%≤完成數≤99%；3分，全部完成。評分結果：月相對百分比=本次/前次×100%，該數值能夠反映被測者粗大運動發育水平的變化幅度。計分輸入GMFM統計軟件GMAE則會自動生成結果。

1.2.3 指標檢測時間 粗大運動評測分為2次，第1次與第2次間隔3個月。

1.3 統計學方法

采用統計軟件SPSS 19.0對數據進行分析，正態分布的計量資料以均數±標準差（x±s）表示，兩組間比較采用t檢驗；計數資料以率表示，采用χ2檢驗；相關性采用Spearman相關性分析，以P < 0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組不同部位白質纖維束各向異性FA值比較

相同部位觀察組各FA值均低于對照組，差異有統計學意義（P < 0.05）；觀察組FA值在部位上胼胝體（CC）最高，CST和ICPL居中，最低是ICAL和ICG。見表1。

2.2 兩組粗大運動評測結果及改變量比較

兩次GMFM測量結果顯示：觀察組兩次GMFM值均低于對照組，差異有統計學意義（P < 0.05）；兩次測量GMFM改變值對照組明顯高于觀察組，差異有統計學意義（P < 0.05）。見表2。

2.3 不同部位磁共振彌散張量成像FA值與GMFM結果相關性分析

不同部位（依次為ICAL、ICG、CC、CST）磁共振彌散張量成像FA值與GMFM測量值存在正相關聯系（r = 0.382、0.401、0.349、0.347，P < 0.05）；FA值與ICPL的相關性最為顯著（r = 0.443，P < 0.05）。

3 討論

磁共振彌散張量成像是基于分子布朗運動的一種測量技術，由于白質纖維束分子彌散過程的各向異性及其獨特的彌散方向依賴特征，分子彌散時以纖維長軸水平方向為基準，向四周自由擴散，此時收到的阻力較小，當分子在神經纖維長軸垂直方向上擴散時容易受到細胞膜及其他細胞組織的阻礙，從而獲得白質纖維束各向異性信息[13-16]。

本研究結果顯示，兩組白質纖維束各向異性FA值比較，相同部位觀察組各FA值均低于對照組（P < 0.05），觀察組FA值CC最高，CST和ICPL居中，最低是內囊前肢ICAL和ICG，由此可以推斷腦癱患兒白質纖維束受損程度是有選擇性的，根據神經纖維發育規律，CC和ICAL由于存在腦白質區的前部，成熟所需時間較長；CC由于內部存在較多直徑小、髓鞘化程度低纖維，因此更易受損從髓鞘脫落，同時伴隨著危險因素對腦功能的損害，大部分未成熟的神經纖維也受到不同程度的損傷[17-18]；對兩組進行的兩次GMFM測量結果顯示，觀察組患兒兩次GMFM值均低于對照組正常兒童（P < 0.05），兩次測量GMFM改變值對照組明顯高于觀察組（P < 0.05），提示GMFM能有效反映腦癱患兒粗大運動發育異常的程度，同時對腦癱患兒臨床治療也有一定的意義[19-20]。

綜上所述，痙攣型腦癱兒粗大運動功能障礙與白質纖維束損傷有密切關聯，白質纖維束各向異性FA值能夠反映運動功能狀況，磁共振彌散張量成像技術可以廣泛應用于臨床痙攣性腦癱運動功能評價。

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（收稿日期：2018-01-23 本文編輯：蘇 暢）