復(fù)發(fā)-緩解型多發(fā)性硬化患者腦白質(zhì)MRI檢測(cè)形似正常區(qū)的微細(xì)結(jié)構(gòu)變化

張向前，熊秋翌(上海國(guó)際醫(yī)學(xué)中心，上海038;上海市第十人民醫(yī)院)

復(fù)發(fā)-緩解型多發(fā)性硬化患者腦白質(zhì)MRI檢測(cè)形似正常區(qū)的微細(xì)結(jié)構(gòu)變化

張向前1，熊秋翌2
(1上海國(guó)際醫(yī)學(xué)中心，上海201318;2上海市第十人民醫(yī)院)

摘要:目的探討復(fù)發(fā)-緩解型多發(fā)性硬化(RRMS)患者常規(guī)MRI圖像顯示的形似正常腦白質(zhì)區(qū)是否存在微細(xì)結(jié)構(gòu)異常。方法選取12例RRMS患者(RRMS組)和10例年齡和文化程度與其相匹配的健康志愿者(對(duì)照組)，均應(yīng)用GE Signa Excite 3.0T超導(dǎo)型MRI分別檢測(cè)雙側(cè)額葉白質(zhì)、雙側(cè)半卵圓中心、前角周?chē)踪|(zhì)、后角周?chē)踪|(zhì)等腦區(qū)，取同一部位相鄰三個(gè)層面的形似正常區(qū)解剖結(jié)構(gòu)作為感興趣區(qū)(ROI)，分別測(cè)定各ROI向異性(FA)、表觀(guān)彌散系數(shù)(ADC)值。結(jié)果RRMS組腦部雙側(cè)的額葉白質(zhì)、半卵圓中心、前角周?chē)踪|(zhì)、后角周?chē)踪|(zhì)ROI 的FA值均低于對(duì)照組(P均＜0.05)，腦部右側(cè)額葉白質(zhì)、胼胝體膝部、胼胝體干、胼胝體壓部、左側(cè)半卵圓中心、右側(cè)半卵圓中心、左側(cè)后角周?chē)踪|(zhì)、右側(cè)后角周?chē)踪|(zhì)ROI的ADC值均高于對(duì)照組(P均＜0.05)，其他部位ROI 的FA值、ADC值與對(duì)照組比較，P均＞0.05。結(jié)論RRMS患者M(jìn)RI顯示腦白質(zhì)的形似正常區(qū)存在廣泛的微細(xì)結(jié)構(gòu)損害。

關(guān)鍵詞:多發(fā)性硬化，復(fù)發(fā)緩解性;磁共振成像;腦白質(zhì)損害;彌散張量成像

病理學(xué)研究表明，多發(fā)性硬化(MS)患者M(jìn)RI圖像表現(xiàn)正常的腦組織內(nèi)也存在微觀(guān)病灶［1～5］。磁共振彌散張量成像(DTI)利用水分子的彌散運(yùn)動(dòng)各向異性進(jìn)行成像，是目前唯一反映活體組織空間組成信息及病理狀態(tài)下各組織成分之間水分子交換功能狀況的檢查方法。DTI可以非侵入性顯示彌散各向異性，顯示常規(guī)MRI所不能顯示的神經(jīng)纖維的細(xì)微解剖結(jié)構(gòu)變化;并可通過(guò)三維重建圖清晰地勾畫(huà)出神經(jīng)纖維束的走行和分布［6～8］。因此，本研究采用DTI對(duì)復(fù)發(fā)-緩解型MS(RRMS)患者進(jìn)行檢查，以觀(guān)察其形似正常腦白質(zhì)區(qū)可能存在的損害。

1　資料與方法

1.1臨床資料選擇2013年2～12月上海國(guó)際醫(yī)學(xué)中心收治的RRMS患者12例(RRMS)組，男2例、女10例，年齡(42.08±10.36)歲，受教育年限(11.00±2.95)年，病程(3.67±2.02)年;均根據(jù)McDonald(2001)診斷標(biāo)準(zhǔn)確診［9］，無(wú)精神疾病史、精神發(fā)育遲滯及鼾癥史，簡(jiǎn)易精神量表(MMSE)評(píng)分≥20分，排除藥物或酒精依賴(lài)。隨機(jī)抽取與RRMS組年齡、受教育年限相匹配的健康體檢者10 例(對(duì)照組)，男2例、女8例，年齡(46.90±5.99)歲，受教育年限(11.90±1.73)年;均無(wú)腦卒中、精神疾病、癡呆病史，MMSE評(píng)分≥24分，頭顱MRI檢查結(jié)果顯示無(wú)梗死、出血、白質(zhì)高信號(hào)等異常信號(hào)，均為右利手［10］。

1.2檢查方法兩組均接受水抑制反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列(FLAIR)和磁共振彌散張量成像(DTI)檢查，檢測(cè)腦區(qū)為雙側(cè)額葉白質(zhì)、雙側(cè)半卵圓中心、前角周?chē)踪|(zhì)、后角周?chē)踪|(zhì)。采用GE Signa Excite 3.0T超導(dǎo)型MRI［8通道NV線(xiàn)圈，梯度場(chǎng)強(qiáng)度40 mT/m，梯度切換率120 mT/(m·ms)］首先對(duì)兩組進(jìn)行常規(guī)T1WI、T2WI和FLAIR橫斷掃描，排除FLAIR檢查顯示微出血者、血管間隙擴(kuò)大者，對(duì)微梗死者繼續(xù)采集DTI數(shù)據(jù)。DTI掃描采用單次激發(fā)回波平面成像(SE-EPI)序列橫斷掃描，TR 8000 ms，TE 76.4 ms，層厚5 mm，層間距1 mm，視野240 mm×240 mm，采集矩陣128×128，掃描15層。擴(kuò)散敏感度梯度方向25個(gè)，擴(kuò)散加權(quán)系數(shù)b為1 000 s/mm2(b=0時(shí)15幅圖像)，掃描后每層得到來(lái)自25個(gè)方向的25幅圖像，共成像390層。所得數(shù)據(jù)導(dǎo)入GE工作站(AW4.3)，用Functool4.4軟件的DTI后處理程序進(jìn)行處理。由同一名神經(jīng)科醫(yī)師取同一部位相鄰3個(gè)層面的形似正常區(qū)解剖結(jié)構(gòu)作為感興趣區(qū)(ROI)(不包括T2WI高信號(hào)區(qū))，分別測(cè)定各ROI向異性(FA)值、表觀(guān)擴(kuò)散系數(shù)(ADC)值，取其均值并記錄。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用SPSS21.0統(tǒng)計(jì)軟件。計(jì)量資料用珋x±s表示，組間比較采用t檢驗(yàn)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2　結(jié)果

RRMS組腦部雙側(cè)的額葉白質(zhì)、半卵圓中心、前角周?chē)踪|(zhì)、后角周?chē)踪|(zhì)ROI的FA值均低于對(duì)照組(P均＜0.05) ;其他部位ROI的FA值與對(duì)照組比較，P均＞0.05。RRMS組腦部右側(cè)額葉白質(zhì)、胼胝體膝部、胼胝體干、胼胝體壓部、左側(cè)半卵圓中心、右側(cè)半卵圓中心、左側(cè)后角周?chē)踪|(zhì)、右側(cè)后角周?chē)踪|(zhì)ROI的ADC值均高于對(duì)照組(P均＜0.05) ;其他部位ROI的ADC值與對(duì)照組比較，P均＞0.05。見(jiàn)表1、表2。

表1　兩組腦部各ROI的FA值比較(±s)

FA 值組別　n周?chē)踪|(zhì)RRMS組　12　0.432±0.031 0.425±0.039 0.711±0.046 0.650±0.034 0.768±0.052 0.479±0.071 0.491±0.065 0.366±0.069 0.388±0.078 0.378±0.065 0.381左側(cè)額葉白質(zhì)右側(cè)額葉白質(zhì)胼胝體膝部胼胝體干胼胝體壓部左側(cè)半卵圓中心右側(cè)半卵圓中心左側(cè)前角周?chē)踪|(zhì)右側(cè)前角周?chē)踪|(zhì)左側(cè)后角周?chē)踪|(zhì)右側(cè)后角±0.036對(duì)照組　10　0.474±0.021 0.471±0.026 0.739±0.032 0.665±0.053 0.803±0.029 0.558±0.030 0.543±0.040 0.482±0.031 0.484±0.029 0.443±0.047 0.451±0.033 t 3.638　3.181　1.622　0.804　1.892　3.273　2.201　4.905　3.674　2.636　4.714 P 0.002　0.005　0.120　0.431　0.073　0.004　0.040　0.000　0.002　0.016　0.000

表2　兩組腦部各ROI的ADC值比較(±s)

ADC 值組別　n周?chē)踪|(zhì)RRMS組　12　8.360±0.369 8.757±0.330 9.106±0.398 8.979±0.687 8.193±0.510 7.780±0.479 7.658±0.405 8.806±0.444 8.850±0.452 8.789±0.330 8.659左側(cè)額葉白質(zhì)右側(cè)額葉白質(zhì)胼胝體膝部胼胝體干胼胝體壓部左側(cè)半卵圓中心右側(cè)半卵圓中心左側(cè)前角周?chē)踪|(zhì)右側(cè)前角周?chē)踪|(zhì)左側(cè)后角周?chē)踪|(zhì)右側(cè)后角±0.536對(duì)照組　10　8.228±0.326 8.156±0.413 8.653±0.388 7.167±1.161 7.569±0.374 7.134±0.170 7.047±0.164 8.750±0.382 8.654±0.445 8.148±0.338 8.130±0.362 t －0.880?。?.797?。?.688　－4.547?。?.211?。?.044?。?.461?。?.313　－1.020?。?.487?。?.652 P 0.389　0.001　0.014　0.000　0.004　0.001　0.000　0.757　0.320　0.000　0.015

3　討論

近年來(lái)功能影像研究已證實(shí)，常規(guī)MRI檢查顯示MS病灶區(qū)存在顯著的脫髓鞘、炎性細(xì)胞浸潤(rùn)和水腫，而常規(guī)MRI檢查顯示正常的白質(zhì)區(qū)域是否也存在損害尚無(wú)定論。Vrenken等［2，3］研究認(rèn)為MS的形似正常白質(zhì)區(qū)有可能存在微觀(guān)損害。Rashid等［4］通過(guò)研究MS的ADC值認(rèn)為，表現(xiàn)正常的白質(zhì)區(qū)可能也同時(shí)存在脫髓鞘等炎癥性改變，出現(xiàn)病灶的區(qū)域可能只是損害較重的區(qū)域，在正常表現(xiàn)白質(zhì)區(qū)比正常對(duì)照組ADC值高，說(shuō)明形似正常的白質(zhì)區(qū)也可能存在脫髓鞘等炎癥性改變。Bammer等［11］首先發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組相比，MS患者常規(guī)MRI表現(xiàn)為形似正常白質(zhì)區(qū)的平均彌散率(MD)輕度增高;而FA值在不同的ROI內(nèi)各有不同，內(nèi)囊膝部、半卵圓中心以及額葉白質(zhì)的FA值降低，胼胝體的FA值卻沒(méi)有顯著變化。Filippi等［12］也發(fā)現(xiàn)MS患者在常規(guī)MR上表現(xiàn)為形似正常白質(zhì)區(qū)，與正常人的腦白質(zhì)相比，MD值顯著升高、FA值降低，尤其在腦室旁及額葉更顯著。這表明形似正常白質(zhì)區(qū)的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生了微觀(guān)的病理改變，這主要包括:彌漫的星形細(xì)胞增生、斑片狀水腫、血管周?chē)?xì)胞浸潤(rùn)、髓鞘異常變薄、軸索損失等。由于胼胝體是大腦內(nèi)連接兩側(cè)半球的最大白質(zhì)纖維通道，組織結(jié)構(gòu)的方向性也最強(qiáng)，因此近年來(lái)的研究多集中于此。Ciccarelli等［13］發(fā)現(xiàn)MS患者常規(guī)MRI表現(xiàn)正常胼胝體的FA值降低，胼胝體壓部最顯著;研究還發(fā)現(xiàn)胼胝體MD的升高、FA的降低與全腦的病灶負(fù)荷相關(guān)，尤其與額頂葉的病灶相關(guān)性更強(qiáng)。這種形似正常白質(zhì)區(qū)的潛在變化與病變范圍的相關(guān)性提示通過(guò)軸索的華勒氏變性可以把病灶區(qū)互相連接，這可能是MS患者形似正常白質(zhì)區(qū)損傷的一種機(jī)制。Ge等［14］對(duì)早期(平均病程2.7年) MS患者進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)表面正常的胼胝體已經(jīng)出現(xiàn)FA值顯著降低，而額葉、頂葉白質(zhì)尚未出現(xiàn)。以上研究提示DTI可以敏感地檢測(cè)到腦白質(zhì)細(xì)微、早期的病變，盡管它們?cè)诔Ｒ?guī)MRI上表現(xiàn)正常。近年來(lái)的活檢及尸檢均已證實(shí)，MS正常表現(xiàn)腦白質(zhì)中確有輕微病變存在，這些病變包括:膠質(zhì)細(xì)胞增生、片狀水腫、血管周?chē)鷿B出、異常薄的髓鞘及軸索丟失等。

由于FA值反映纖維束內(nèi)部的細(xì)胞排列及結(jié)構(gòu)完整性，F(xiàn)A值降低表示形似正常白質(zhì)區(qū)白質(zhì)纖維完整性已被破壞。本研究發(fā)現(xiàn)，RRMS患者雙側(cè)的額葉白質(zhì)、半卵圓中心、前角周?chē)踪|(zhì)、后角周?chē)踪|(zhì)等形似正常白質(zhì)區(qū)的FA值均顯著低于正常對(duì)照組，以雙側(cè)腦室前后角周?chē)葹轱@著，與Bammer等［11，12］的研究結(jié)果基本一致。需要指出的是，RRMS患者胼胝體膝部未見(jiàn)FA值顯著降低，壓部雖有降低但與對(duì)照組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。這可能與病情的發(fā)展階段有關(guān)，在緩解期胼胝體纖維排列得到了一定程度的修復(fù)。RRMS患者形似正常白質(zhì)區(qū)纖維受損的機(jī)制可能是臨近病灶區(qū)存在軸索病變和小膠質(zhì)細(xì)胞活化，而遠(yuǎn)離病灶區(qū)存在與臨近皮質(zhì)損害相關(guān)的小膠質(zhì)細(xì)胞活化［15］。本研究還發(fā)現(xiàn)，與正常對(duì)照組比較，RRMS患者胼胝體膝部、胼胝體干、胼胝體壓部、雙側(cè)半卵圓中心、雙側(cè)后角周?chē)踪|(zhì)等形似正常白質(zhì)區(qū)的ADC值升高。其中，半卵圓中心、后角周?chē)踪|(zhì)等ADC值升高的部位其FA值降低，提示上述部位細(xì)胞結(jié)構(gòu)及纖維的完整性均被破壞;但胼胝體各部分ADC值升高的部位包括FA值有降低趨勢(shì)的壓部和FA值變化不顯著的胼胝體膝部、胼胝體干。由于ADC代表水分子擴(kuò)散速度，反映軸突膜和髓鞘的完整性，胼胝體局部FA值無(wú)顯著降低但整體ADC值升高，說(shuō)明RRMS患者胼胝體纖維軸突膜和髓鞘的破壞程度大于軸突喪失或破裂程度。

綜上所述，在RRMS患者的形似正常白質(zhì)區(qū)中存在常規(guī)MRI所不能發(fā)現(xiàn)的微觀(guān)病變，但是由于病變的時(shí)期、病理變化、纖維構(gòu)成以及DTI技術(shù)(空間分辨率、SNR、層厚、ROI的定位等)所造成的微觀(guān)病變差異還需要大樣本的研究進(jìn)一步探討。

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(收稿日期:2014-12-21)

通信作者:熊秋翌

文章編號(hào):1002-266X(2015)21-0037-03

文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B

中圖分類(lèi)號(hào):R744.5+1

doi:10.3969/j.issn.1002-266X.2015.21.014