中老年缺血性腦卒中患者康復(fù)治療前后的彌散張量成像研究②

張曉鈺，桑德春

腦卒中是一種致死率和致殘率極高的疾病，缺血性腦卒中約占全部腦卒中的80%，而早期評價腦卒中的損傷程度和準(zhǔn)確預(yù)測患者預(yù)后一直是醫(yī)學(xué)界的難題。常規(guī)CT和MRI很難準(zhǔn)確顯示病灶與神經(jīng)纖維束的空間位置關(guān)系以及白質(zhì)束受損的范圍，彌散張量成像(diffusion tensor imaging,DTI)技術(shù)的出現(xiàn)為缺血性腦卒中的早期診斷和病情評估、治療時機的判斷以及預(yù)后的評估提供了技術(shù)支持[1]，是惟一可在活體顯示腦白質(zhì)纖維束的無創(chuàng)性成像技術(shù)，其主要方法為DTI纖維追蹤成像，可直觀地顯示腦內(nèi)病變對白質(zhì)纖維形態(tài)結(jié)構(gòu)直接或間接的影響。目前國內(nèi)外對腦卒中DTI的研究資料尚缺乏康復(fù)治療方面的評價，且未能很好地控制年齡對其的影響[2-3]。本研究探討DTI對腦梗死患者康復(fù)治療預(yù)后評價的應(yīng)用價值。

1 對象與方法

1.1 對象 2010年6月～2011年6月本院收治中老年住院患者24例，發(fā)病24～72 h內(nèi)經(jīng)常規(guī)MRI或CT明確診斷為單側(cè)腦梗死。缺血性腦卒中的定義符合WHO的診斷標(biāo)準(zhǔn)。按年齡分為3組：①A組(n=8)：其中男性3例，女性5例；年齡45～59歲，平均(51.53±4.62)歲；②B組(n=8)：其中男性5例，女性3例；年齡60～74歲，平均(66.71±4.08)歲；③C組(n=8)：其中男性6例，女性2例；年齡75～82歲，平均(78.44±4.26)歲。

納入標(biāo)準(zhǔn)：①腦梗死發(fā)病3 d以內(nèi)，臨床資料完整；②單側(cè)發(fā)??；③梗死灶位于基底節(jié)、內(nèi)囊或放射冠等，僅累及白質(zhì)而無灰質(zhì)受累；④初次發(fā)??；⑤生命體征平穩(wěn)；⑥無MRI檢查禁忌征，完成檢查并圖像質(zhì)量良好；⑦知情同意。

排除標(biāo)準(zhǔn)：①雙側(cè)腦梗死或椎基底動脈系統(tǒng)腦梗死；②無法配合或完成該檢查；③有明顯意識障礙、嚴(yán)重認(rèn)知功能障礙或顱腦外傷史；④拒絕簽署知情同意書或中途退出者。

1.2 方法

1.2.1 神經(jīng)功能評分 患者于入院時和發(fā)病后6周分別進(jìn)行神經(jīng)功能評分。采用美國國立衛(wèi)生院腦卒中量表(National Institutes of Health Stroke Scale,NIHSS)評價各期臨床癥狀。評分范圍為0～42分，分?jǐn)?shù)越高表示神經(jīng)受損越嚴(yán)重。

1.2.2 常規(guī)MRI檢查 包括：T1WI、T2WI序列，T1WI使用FSE序列(TR/TE=2066/10.4 ms)，T2WI使用TSE序列(TR/TE=4400/87.5 ms)，常規(guī)橫斷面、矢狀位、冠狀位掃描。掃描層厚5.0 mm，20層，層間距1.5 mm。

1.2.3 DTI序列檢查 使用彌散敏感單次激發(fā)回波平面成像序列進(jìn)行軸位掃描。掃描參數(shù)：TR/TE=8000/70.4 ms，視野(FOV)230×230 mm，在相位編碼方向上重復(fù)取樣率為100%，矩陣256×256，層厚3.6 mm，無間隔。采用AC-PC定位線總計獲取33層圖像，覆蓋整個大腦半球和腦干；使用2個彌散權(quán)重，b值分別為0和800 mm2/s，在12個各向同性方向上分別施加彌散敏感梯度，信號5次平均，采集時間259 s。

1.2.4 數(shù)據(jù)處理 利用工作站LEONARDO提供的分析軟件包計算出部分各向異性(fractional anisotropy,FA)圖，由研究者手動在FA圖各個層面上畫出梗死灶感興趣區(qū)(region of interest,ROI)及其對側(cè)相應(yīng)大小正常腦組織ROI得到相應(yīng)FA值，每個區(qū)域測量3次，取平均值，再將各個層面的值平均后得到梗死灶及對側(cè)相應(yīng)正常腦組織處的FA值。

彌散張量成像纖維束成像(diffusion tensor tractography,DTT)：根據(jù)大腦白質(zhì)纖維束解剖，利用“種子點”標(biāo)記梗死灶周圍纖維束始點，計算機自動追蹤，終止條件：FA值＜0.2，角度＜35°，重建雙側(cè)皮質(zhì)脊髓束(corticospinal tract,CST)。在DTT圖中根據(jù)CST與梗死灶的空間位置關(guān)系，主要表現(xiàn)為完整、受壓移位和中斷3種方式[4]。將CST受累情況分為2級，1級：皮質(zhì)脊髓束完整；2級：皮質(zhì)脊髓束中斷。

1.3 統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS 16.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行分析。梗死側(cè)與健側(cè)CST的FA值的差異采用配對t檢驗；分析各組患者及治療前后梗死灶側(cè)CST的FA值，采用單因素方差分析；各組患者CST分級與腦梗死患者NIHSS評分的關(guān)系采用單個樣本的t檢驗，檢驗水準(zhǔn)a(雙側(cè))=0.05。

2 結(jié)果

2.1 梗死灶和對側(cè)相應(yīng)正常腦組織FA值比較 各組患者梗死灶側(cè)的FA值均較對側(cè)相應(yīng)正常腦組織FA值低，康復(fù)治療6周后梗死側(cè)的FA值均比入院時明顯增加(P＜0.05)。各組患者FA值隨年齡的增加呈逐漸下降趨勢(P＜0.05)。見表1。

2.2 DTT結(jié)果 DTT顯示梗死灶纖維束直徑變細(xì)，纖維數(shù)量減少，甚至有中斷。隨著年齡的增加，其CST破壞的程度逐漸加重，經(jīng)康復(fù)治療后均有好轉(zhuǎn)。其中A組CST 1級2例，2級6例；B組CST 1級4例，2級4例；C組CST 1級3例，2級5例。

2.3 CST分級與NIHSS評分的聯(lián)系 各年齡組患者CST 2級的NISHH評分均高于CST 1級(P＜0.05)。在同組同一CST級別的患者，其發(fā)病后6周NIHSS評分低于入院時NIHSS評分(P＜0.05)。見表2。

表1 各組患者腦梗死側(cè)與對側(cè)相應(yīng)正常腦組織(健側(cè))CST的FA值比較

表2 各組患者CST級別在治療前后NISHH評分的比較

3 討論

缺血性腦卒中約占全部腦卒中的80%，而腦梗死是嚴(yán)重危害人類健康的常見病之一。腦梗死后約3/4以上的患者會殘留不同程度的肢體運動或其他功能障礙。早期評價腦梗死的損傷程度和準(zhǔn)確預(yù)測患者預(yù)后一直是醫(yī)學(xué)界的難題。

DTI是近年來運用于臨床的一種功能性磁共振成像方法，是當(dāng)前惟一的一種能有效觀察和追蹤腦白質(zhì)纖維束的非侵入性檢查方法，能較好顯示出白質(zhì)纖維如皮質(zhì)脊髓束、鉤束、上下縱束、下額枕束的結(jié)構(gòu)變化。應(yīng)用DTI對腦卒中患者進(jìn)行評價，已逐漸成為臨床上一種重要的參考依據(jù)[5]，甚至可以發(fā)現(xiàn)短暫性腦缺血發(fā)作和微小腦卒中之間的差異，從而更有利于準(zhǔn)確地評估患者的長期預(yù)后[6]。

目前應(yīng)用彌散張量成像技術(shù)對腦卒中/梗死患者預(yù)后判斷的研究資料甚少[7]。本研究顯示各年齡組患者梗死灶側(cè)的FA值均較對側(cè)相應(yīng)部位正常腦組織FA值低，與以往文獻(xiàn)報道一致[8]。說明在梗死早期，DTI參數(shù)就會發(fā)生改變，這些現(xiàn)象和變化對臨床醫(yī)生及時判斷腦梗死和梗死時期具有重要意義。在腦梗死早期，F(xiàn)A值升高提示存在細(xì)胞水腫，隨后開始降低則預(yù)示比較嚴(yán)重的，甚至不可逆性缺血損傷的發(fā)生[9]。說明FA值可以早期顯示神經(jīng)纖維的變性，從一定程度上反映CST的受損情況[10]。研究表明[11]，F(xiàn)A值的大小與髓鞘的完整性、纖維致密性及平行性有密切關(guān)系，能夠反映白質(zhì)纖維是否完整，F(xiàn)A值越大，神經(jīng)傳導(dǎo)能力越強。

本研究還發(fā)現(xiàn)，梗死側(cè)FA值隨年齡的增加呈下降趨勢，在康復(fù)治療6周后顯著增加?？赡苁怯捎诎l(fā)病后經(jīng)綜合康復(fù)治療后，患者的神經(jīng)運動功能逐漸恢復(fù)所致。而年齡越大的患者，其神經(jīng)運動功能恢復(fù)較慢，因此FA值的下降比較明顯。

Thomalla等對發(fā)病2～16 d內(nèi)的亞急性期輕、中度缺血性組中患者行DTI檢查，發(fā)現(xiàn)梗死灶側(cè)大腦腳的FA值下降，且梗死灶側(cè)大腦腳FA與對側(cè)FA的比值(rFA)與NIHSS評分之間存在負(fù)相關(guān)[12]。其結(jié)果表明FA值越低則變性程度越重，神經(jīng)運動功能恢復(fù)越差。許祖梅等的研究發(fā)現(xiàn)，梗死區(qū)FA值降低幅度超過0.2，臨床預(yù)后較差；而7個腦梗死區(qū)域FA值較對側(cè)正常區(qū)域FA值無明顯變化的患者先前的癥狀完全或近乎完全恢復(fù)，預(yù)后良好[13]。結(jié)合本實驗研究，提示我們對臨床DTI檢查中發(fā)現(xiàn)FA值降低明顯、尤其是年齡較大的腦卒中患者，更應(yīng)當(dāng)引起足夠的重視，盡早給予綜合康復(fù)治療。

有研究結(jié)果表明，DTT可顯示纖維束的迂曲、受壓、變形，也可顯示梗死區(qū)與纖維束的關(guān)系，如接近、部分穿行、完全穿行[14]。與既往研究結(jié)果一致，本研究DTT結(jié)果顯示，梗死灶側(cè)皮質(zhì)脊髓纖維束直徑變細(xì)，纖維數(shù)量減少，甚至有中斷。DTT可較清晰準(zhǔn)確地顯示CST的狀態(tài)，而CST的完整與否在腦卒中患者神經(jīng)運動功能恢復(fù)過程中起著決定性作用。隨著年齡的增加，其CST破壞程度加重，患者的神經(jīng)功能恢復(fù)較慢或較差。

本研究結(jié)果還表明皮質(zhì)脊髓束的損傷程度與NIHSS密切相關(guān)，提示患者的臨床預(yù)后不僅與梗死灶組織的受損程度有關(guān)，更重要的是與梗死發(fā)生的部位有關(guān)。國內(nèi)任鈺等對18例腦血管疾病(腦梗死16例，腦出血2例)患者發(fā)病初及發(fā)病后2周、1個月和2個月分別進(jìn)行了神經(jīng)功能缺損評分，其研究結(jié)果表明16例腦梗死患者不同時期NIHSS評分與CST級別明顯相關(guān)，尤其是發(fā)病后2個月時患者的NIHSS評分轉(zhuǎn)歸情況與皮質(zhì)脊髓束級別有顯著性差異[7]。而本研究結(jié)果則顯示6周后有顯著性差異，可能是因為本研究對患者的年齡段及血管危險因素等作了相對嚴(yán)格的區(qū)分，本研究在常規(guī)治療的基礎(chǔ)上采用了綜合康復(fù)治療手段。

DTT能夠清晰地顯示缺血區(qū)和受損白質(zhì)纖維之間的關(guān)系，更能立體直觀地觀察CST的狀況，將對腦梗死患者臨床神經(jīng)功能康復(fù)治療及判斷預(yù)后提供更多重要的信息。

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