體素內不相干運動成像對腦小血管病腦白質損害的評估價值

孫亞鳴，張志國 (.南京中醫藥大學附屬張家港醫院神經內科，江蘇 張家港 5600；.南京中醫藥大學附屬張家港醫院放射科，江蘇 張家港 5600)

腦小血管病(CSVD)發生、檢測率逐年增高。研究表明，CSVD占所有缺血性卒中的25%左右[1]，其臨床表現主要包括腔隙性腦梗死(有/無癥狀性腦梗死)、腦白質損害及認知功能障礙等，尤其腦白質損害出現時間早，嚴重者導致認知功能下降，從而影響患者生活質量，因此早期發現腦白質損害并及時干預對CSVD診治尤為關鍵。Le Bihan等[2]在20世紀80年代提出了體素內不相干運動(IVIM)的概念，可用于定量分析彌散和灌注兩種運動成分。本研究將應用IVIM技術判斷CSVD微循環灌注情況，以判斷其對CSVD腦白質損害的評估價值。

1 資料與方法

1.1一般資料：收集2018年1月～2019年12月臨床診斷為急性腔隙性腦梗死患者30例，其主要癥狀為構音障礙、運動功能或偏身感覺障礙等，入選病例均在72 h內完成頭顱MR+MRA檢查證實診斷，且排除大血管狹窄導致的腦梗死、腫瘤、出血及顱腦手術史等。其中男18例(60.0%)，女12例(40.0%)，平均(63.0±5.6)歲，其中高血壓病史20例(66.7%)，糖尿病病史12例(40.0%)，吸煙史15例(50.0%)，飲酒史10例(33.3%)。同時選擇同期門診就診無臨床癥狀頭顱MR證實腔隙性腦梗死患者30例，其年齡、相關病史及性別比均與急性腔隙性腦梗死相仿。本次研究經過本院醫學倫理委員會同意。

1.2影像處理

1.2.1體素內不相干運動成像：使用西門子3.0T磁共振掃描，掃描線圈為16通道頭線圈，掃描序列主要包括T1W1、T2W2、T2-FLAIR、DWI。IVIM圖像由單次激發平面回旋序列獲得，b=0、5、10、20、50、100、200、400、800、1 200、1 500 s/mm2,并使用function tool軟件包分別測量深部白質(蒼白球、殼、丘腦)、外周白質(額葉、頂葉、顳葉、枕葉)、側腦室旁等三個部位IVIM參數：標準表觀擴散系數(Standard ADC)、慢速表觀擴散系數(Slow ADC)、快速表觀擴散系數(Fast ADC)，每個部位取3個感興趣區(ROI)，所有ROI區雙側對稱放置，最后取平均值，分別得到ROI的Standard ADC值、Slow ADC值及Fast ADC值。

1.2.2腦白質損害量表評分：應用Fazekas量表評分[3]，將腦室旁和深部白質病變分開評分，兩部分的分數相加計算總分，總分為0～6分。腦室旁高信號評分：0分：無病變；1分：帽狀或者鉛筆樣薄層病變；2分：病變呈光滑的暈圈；3分：不規則的腦室旁高信號，延伸到深部白質。深部白質信號：0分：無病變；1分：點狀病變；2分：病變開始融合；3分：病變大面積融合。

1.3隨訪：入選患者急性期予抗血小板聚集、清除氧自由基及改善腦供血等治療，恢復期予阿司匹林腸溶片(100 mg每晚口服)、阿托伐他汀片(20 mg每晚口服)等卒中二級預防，1年后復查磁共振IVIM成像。

2 結果

2.1急性癥狀性腔隙性腦梗死與對照組不同部位Standard ADC值、Slow ADC值及Fast ADC值比較：以無癥狀腔隙性腦梗死為對照，急性癥狀性患者深部白質及側腦室旁IVIM參數值(包括Standard ADC、Slow ADC值及Fast ADC值)均明顯降低，差異有統計學意義(均P<0.001)。見表1。

2.2IVIM相關參數值隨訪1年變化情況：癥狀性腔隙性腦梗死患者隨訪1年后深部白質及側腦室旁IVIM參數值(包括Standard ADC值、Slow ADC值及Fast ADC值)較急性期明顯升高，差異有統計學意義(P<0.001)。見表2。而無癥狀性腔隙性腦梗死隨訪1年后IVIM參數值變化差異無統計學意義(P>0.05)。見表3。

表1 急性癥狀性腔隙性腦梗死與對照組不同部位Standard ADC值、Slow ADC值及Fast ADC值比較

表2 癥狀性腔隙性腦梗死IVIM相關參數值1年隨訪變化情況

表3 無癥狀性腔隙性腦梗死IVIM相關參數值1年隨訪變化情況

2.3Fazekas評分與各部位不同時間Standard ADC值、Slow ADC值及Fast ADC值相關性:Spearman分析顯示，急性期側腦室旁Slow ADC值下降與腦白質Fazekas評分呈正相關(r=0.422，P=0.020),其他各部位Standard ADC、Fast ADC值與腦白質Fazekas評分無相關性。隨訪1年后側腦室旁Slow ADC值升高與腦白質Fazekas評分呈正相關(r=0.435，P=0.016)，同時側腦室旁變化Slow ADC值也與腦白質Fazekas評分呈正相關(r=0.540，P=0.002)。其他各部位Standard ADC、Fast ADC值與腦白質Fazekas評分無相關性。

3 討論

2008年以來，國際卒中會議及歐洲卒中會議均提出“小卒中，大問題”的論點，CSVD研究已成為近年來研究熱點。有研究[4]認為CSVD腦白質損害，甚至輕度認知功能障礙均與腦血流灌注下降有直接關系，這也揭示了CSVD可能存在局部低灌注，因此早期或干預后判斷患者低灌注情況將是診治的關鍵。IVIM是用于描述體素微觀運動的一種成像方法，其技術前提是假設血液的微循環和灌注是非一致性、無條理的隨機運動，生物體內微觀運動包括水分子的擴散和血液的微循環，后者即反映組織的灌注情況。應用IVIM模型，對多b值DWI圖形進行分析，可得到灌注相關參數和擴散參數，其中Slow ADC代表體素內單純的水分子擴散運動，Fast ADC代表體素內微循環灌注相關擴散運動。

隨著影像技術的不斷提高，IVIM廣泛應用于腫瘤、腎臟、腦缺血及腦損傷等疾病,尤其在腦血管病方面，近期時有報道。試驗研究表明，腦梗死發生后，梗死側Slow ADC值低于對側，且隨時間的延長逐漸降低，9 h后D值緩慢降低，甚至回升[5]。Hu等[6]研究發現，缺血腦組織Fast ADC與腦血流量(CBF)明顯相關(r=0.416,P<0.05)，CBF的減低可引起Fast ADC的降低，因此急性腦梗死時，腦組織CBF降低，則Fast ADC值下降。本研究中，與無癥狀性腔隙性腦梗死患者比較發現，急性患者深部白質及側腦室旁Standard ADC值、Slow ADC值及Fast ADC值等明顯降低，說明急性腦梗死后患者腦灌注有一定程度的降低，同時外周白質包括額葉、顳葉、枕葉及頂葉等Standard ADC值、Slow ADC值及Fast ADC值不降低，說明急性腔隙性腦梗死影響范圍較小，一般不會影響至外周白質。

腦白質損害作為腦小血管病主要的病變特征之一，其主要發生在深部白質及側腦室旁等部位。既往有多項研究證實：腔隙性腦梗死與腦白質損害密切相關，且腦白質損害與不完全性缺血低灌注密切相關[7]。本研究中應用IVIM各參數指標來判斷顱內低灌注情況，隨訪1年后發現深部白質及側腦室旁Standard ADC值、Slow ADC值及Fast ADC值較急性期明顯升高，說明當急性腦梗死發生后出現顱內缺血，導致局部的低灌注，而進行急性期治療及正規二級預防后局部低灌注有所改善，從而體現出IVIM相關參數的升高。同時研究中應用腦白質Fazekas評分量表來量化評估腦白質損害程度，并判斷IVIM相關參數與腦白質損害程度的相關性，研究發現側腦室旁、Slow ADC值急性期下降及1年后的升高均與腦白質損害程度密切相關，說明腦白質損害越重，急性期細胞毒性水腫更明顯，腦缺血更嚴重，而通過1年的干預治療雖然腦缺血得到部分改善，對腦白質損害仍是存在的，當然本研究隨訪期尚短，需要更長時間的隨訪研究來證實改善局部缺血是否能改善腦白質損害。

綜上所述，IVIM成像可通過相關參數指標評估局部腦組織微循環灌注情況，并與腦白質損害存在一定的相關性，有助于臨床早期判斷腦白質損害程度，下一步可通過IVIM相關參數的改變提出及時相應長期的治療手段，從而改善腦小血管病預后。