多發(fā)性硬化白質(zhì)損傷和灰質(zhì)病變研究及相關(guān)性分析

朱敏　尹燕偉　韋潔如　孫繼平　鞏曉艷　宋先東

[摘要] 目的 觀察多發(fā)性硬化患者腦白質(zhì)及灰質(zhì)的病變特點(diǎn)和相關(guān)性。 方法 選取2016年3～9月我院收治的多發(fā)性硬化（RRMDS）患者30例為觀察組，30例志愿者為對照組，身體健康，與觀察組年齡相匹配，均采用3.0T核磁共振點(diǎn)分辨波譜（Philips Achieva，荷蘭）及擴(kuò)散張量成像（DTI），同時(shí)使用基于體素的形態(tài)學(xué)技術(shù)（VBM）及基于纖維束示蹤的空間統(tǒng)計(jì)法（TBSS），明確腦白質(zhì)破壞后的意義及改變與患者腦灰質(zhì)改變特點(diǎn)。 結(jié)果 觀察組患者腦白質(zhì)纖維束廣泛性FA值減低，與對照組比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）；患者灰質(zhì)體積較對照組減少；觀察組患者灰質(zhì)萎縮部位VBM體素大小與白質(zhì)聯(lián)絡(luò)纖維FA值呈正相關(guān)，擬合度較好，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。結(jié)論 觀察組患者全腦白質(zhì)纖維束廣泛性損傷，患者灰質(zhì)的萎縮與白質(zhì)損傷關(guān)系密切，尤其與聯(lián)絡(luò)纖維的損傷相關(guān)。

[關(guān)鍵詞] 多發(fā)性硬化；腦白質(zhì)損傷；腦灰質(zhì)病變；相關(guān)性

[中圖分類號] R744.51 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] B [文章編號] 1673-9701（2017）11-0065-03

Study on white cerebral matter damage and gray matter disease of multiple sclerosis and correlation analysis

ZHU Min1 YIN Yanwei1 WEI Jieru1 SUN Jiping1 GONG Xiaoyan1 SONG Xiandong2

1.Department of Radiology， Hongqi Hospital Affiliated to Mudanjiang Medical College， Mudanjiang 157011， China； 2.Department of 2nd Orthopedic Surgery， Hongqi Hospital Affiliated to Mudanjiang Medical College， Mudanjiang 157011， China

[Abstract] Objective To observe the pathological features and correlation of white matter and gray matter in patients with multiple sclerosis. Methods Thirty patients with multiple sclerosis（RRMDS） admitted in our hospital from March to September 2016 were selected as observation group， and 30 volunteers who were healthy and matched with the age of the observation group were chosen as control group. All the patients were given 3.0T nuclear magnetic resonance point resolution spectroscopy （Philips Achieva， Holland） and Diffusion Tensor Imaging （DTI）. At the same time， voxel-based morphological techniques （VBM） and tract-based spatial statistics were used to define the meaning and change of white matter after destruction， and the change characteristics of patients with brain gray matter. Results The FA value of white matter fibers in the observation group was extensively decreased， and the difference between the observation group and control group was statistically significant（P<0.05）. The gray matter volume of the patients in the observation group was lower than that of the control group. There was a positive correlation between the size of VBM voxels in the gray matter atrophy site and the FA value of white matter contact fibers in the observation group， and the fitting degree was good， with statistically significant difference（P<0.05）. Conclusion The patients in the observation group have extensive damage in the whole white matter fiber bundle. The atrophy of gray matter in patients is closely related to white matter damage， especially related to the damage of the contact fibers.

[Key words] Multiple sclerosis； White matter damage； Cerebral gray matter disease； Correlation

多發(fā)性硬化（multiple sclerosis，MS）是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的一種炎性脫髓鞘為主要病理改變的自身免疫性疾病，男女患病比例為1：2，多見于青中年，該病不僅涉及中樞白質(zhì)病變，灰質(zhì)邊緣、大腦皮質(zhì)等區(qū)域均發(fā)現(xiàn)有硬化斑塊[1-2]。MS病程長，病灶多、廣，病程進(jìn)展緩慢，易反復(fù)發(fā)作，主要表現(xiàn)為時(shí)間和空間上的多發(fā)性。臨床癥狀多樣，患者常有視力下降、肢體麻木無力、排便排尿困難等，首發(fā)癥狀為肢體無力以及感覺異常，其中以感覺異常最多。MS因其致殘率較高而受到越來越廣泛的關(guān)注，患者的生活和工作質(zhì)量受到嚴(yán)重?fù)p害。MRI對于發(fā)現(xiàn)MS病灶、診斷及鑒別診斷、治療以及預(yù)后起至關(guān)重要的作用，但常規(guī)MRI不能及早發(fā)現(xiàn)早期病灶及隱匿性損害，一些新的核磁共振成像技術(shù)如核磁共振擴(kuò)散張量成像技術(shù)（DTI）等，對于MS的發(fā)病機(jī)制、病理、治療及預(yù)后等均有很大幫助[3-4]。臨床上常用部分各向異性（fractional anisotropy，F(xiàn)A）等描述特征值，F(xiàn)A最為常用，F(xiàn)A值的大小代表水分子擴(kuò)散的各向異性程度，0～1為取值范圍[5-6]。其數(shù)值越大代表該方向上各項(xiàng)異性程度越高。MS也存在灰質(zhì)的病變，灰質(zhì)萎縮常在MS早期出現(xiàn)并呈進(jìn)展趨勢，并且可能在白質(zhì)病變前出現(xiàn)，與患者的狀態(tài)、認(rèn)知功能、肢體殘疾、疲勞狀態(tài)等臨床癥狀相關(guān)。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2016年3～9月我院收治的多發(fā)性硬化患者30例為觀察組，志愿者30例為對照組，身體健康，與觀察組年齡相匹配。觀察組男16例，女14例，年齡38～58歲，平均（42.4±3.5）歲，對照組男17例，女13例，年齡36～59歲，平均（41.2±2.9）歲，兩組一般資料比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），具有可比性。

1.2 方法

兩組均采用3.0T核磁共振點(diǎn)分辨波譜（Philips Achieva，荷蘭）及擴(kuò)散張量成像（DTI），同時(shí)使用基于體素的形態(tài)學(xué)技術(shù)（VBM）及基于纖維束示蹤的空間統(tǒng)計(jì)法（TBSS），明確腦白質(zhì)破壞后的意義及改變、患者腦灰質(zhì)改變特點(diǎn)[7-8]。

1.3 觀察指標(biāo)

兩組基于纖維束示蹤的空間統(tǒng)計(jì)法（TBSS）結(jié)果對比（對照組和觀察組患者腦白質(zhì)區(qū)域纖維束廣泛性FA值對比）；觀察組、對照組VBM分析（MS患者腦白質(zhì)的FA值與灰質(zhì)萎縮的相關(guān)性分析）；患者腦白質(zhì)的FA值與灰質(zhì)萎縮的相關(guān)性[9-10]。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 18.0軟件對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，計(jì)量資料用（x±s）表示，采用t檢驗(yàn)，相關(guān)性分析采用線性回歸分析，P<0.05表明差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組白質(zhì)平均FA值變化比較

對照組和觀察組患者腦白質(zhì)區(qū)域纖維束廣泛性FA值對比，觀察組患者腦白質(zhì)區(qū)域纖維束廣泛性FA值較對照組減低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。見表1。

2.2兩組VBM分析

MS患者存在腦灰質(zhì)體積減少，減少區(qū)域?yàn)橛覀?cè)額葉、右側(cè)頂葉、右側(cè)腦島、右側(cè)枕葉、右側(cè)海馬旁回、左側(cè)扣帶回，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。

2.3 MS患者腦白質(zhì)的FA值與灰質(zhì)萎縮的相關(guān)性分析

MS患者腦灰質(zhì)萎縮部位體素大小與腦白質(zhì)聯(lián)絡(luò)纖維FA值呈正相關(guān)，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。見表2。

3討論

多發(fā)性硬化是以中樞神經(jīng)系統(tǒng)炎性脫髓鞘性病變?yōu)橹饕攸c(diǎn)的慢性進(jìn)行性疾病，屬自身免疫性疾病[11]。病灶具時(shí)間和空間多發(fā)的特點(diǎn)。MRI技術(shù)可以發(fā)現(xiàn)顱內(nèi)白質(zhì)病灶，但對于早期病變及隱匿性損害難以發(fā)現(xiàn)，一些新的核磁共振成像技術(shù)如核磁共振擴(kuò)散張量成像技術(shù)（DTI）等，對MS的發(fā)病機(jī)制、病理、治療及預(yù)后等均有很大幫助。應(yīng)用DTI纖維束成像研究腦內(nèi)纖維連通性是可靠的。如果腦白質(zhì)受損，纖維束的連接受到破壞，神經(jīng)元之間的信號傳遞受到干擾，會(huì)引起相關(guān)區(qū)域灰質(zhì)功能的異常，導(dǎo)致神經(jīng)功能的障礙[12]。腦白質(zhì)病變可能促進(jìn)了認(rèn)知功能的衰退，增加輕度認(rèn)知功能障礙轉(zhuǎn)化為阿爾茨海默癥的風(fēng)險(xiǎn)。臨床上常用部分各向異性（FA）、平均彌散率（MD）、徑向擴(kuò)散系數(shù)（AD）、橫向擴(kuò)散系數(shù)（RD）等描述特征值[13]。FA是DTI在臨床上的主要定量指標(biāo)，F(xiàn)A值的大小與髓鞘完整程度、軸索致密程度、走行一致程度相關(guān)，F(xiàn)A值下降常表示該處結(jié)構(gòu)完整性遭破壞，與臨床中多種疾病密切相關(guān)[14]。

本研究中使用MTLAB工具下的PANDA軟件從收集到的DTI數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)化，獲得TBSS數(shù)據(jù)。FA值下降提示多發(fā)性硬化患者腦白質(zhì)廣泛受累。VBM方法是測量影像數(shù)據(jù)素大小的方法，現(xiàn)在，VBM方法在帕金森病、精神分裂、癲癇、阿爾茨海默癥、抑郁癥等方面應(yīng)用廣泛，可以在形態(tài)學(xué)方面發(fā)現(xiàn)常規(guī)MRI不能發(fā)現(xiàn)探測的腦組織改變，對明確病理機(jī)制和監(jiān)測病情起到巨大的幫助。采用基于體素的形態(tài)學(xué)測量方法對多發(fā)性硬化的腦灰質(zhì)改變進(jìn)行研究，較傳統(tǒng)的測量皮質(zhì)厚度更全面、更客觀。纖維高度交織的部位更容易出現(xiàn)軸索變性，但有些區(qū)域易發(fā)生萎縮的原因是該部位、區(qū)域較容易形成炎癥反應(yīng)[15]。

綜上所述，本研究應(yīng)用TBSS和VBM方法，發(fā)現(xiàn)MS患者存在明顯的腦白質(zhì)纖維束和腦灰質(zhì)的萎縮，基于纖維束示蹤的空間統(tǒng)計(jì)方法和基于體素的形態(tài)學(xué)研究技術(shù)對于分析腦白質(zhì)和灰質(zhì)有很大作用，可以明確多發(fā)性硬化患者全腦白質(zhì)和腦灰質(zhì)特點(diǎn)，了解FA值改變的意義和多發(fā)性硬化患者腦灰質(zhì)萎縮的程度和部位，為臨床提供更好的診斷思路和方法。

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（收稿日期：2017-02-22）