應(yīng)用磁共振彌散張量成像觀察急性腦梗死患者神經(jīng)纖維束與肢體肌力恢復(fù)的相關(guān)性

陳明磊，何超明，林 康，龐明武，秦將均，萬象新，李志偉

(海南省第三人民醫(yī)院:1.神經(jīng)內(nèi)科；2.影像科，三亞 572000)

應(yīng)用磁共振彌散張量成像觀察急性腦梗死患者神經(jīng)纖維束與肢體肌力恢復(fù)的相關(guān)性

陳明磊1，何超明1，林 康1，龐明武1，秦將均2，萬象新2，李志偉2

(海南省第三人民醫(yī)院:1.神經(jīng)內(nèi)科；2.影像科，三亞 572000)

目的 探討磁共振彌散張量成像(DTI)在急性腦梗死患者急性期測得的各異系數(shù)(FA)值、表現(xiàn)彌散系數(shù)(ADC)值與肢體肌力評分的相關(guān)性，旨在分析DTI評價肢體肌力降低的臨床價值。方法 收集該院2015年6月至2016年6月診斷為急性腦梗死并接受治療的患者20例，對所有患者在發(fā)病3 d內(nèi)測定簡化Fugl-Meyer運動功能評分并行DTI檢查神經(jīng)纖維束的分布情況，F(xiàn)A值、ADC值的變化。結(jié)果 梗死側(cè)FA值、ADC值與健側(cè)對應(yīng)處比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=-8.70、-18.70,P<0.05)；梗死側(cè)內(nèi)囊后肢FA值、ADC值與健側(cè)對應(yīng)處比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=-5.16、-5.08,P<0.05)；梗死側(cè)內(nèi)囊后肢FA值與簡化Fugl-Meyer運動功能評分呈正相關(guān)(R=0.863，P=0.013)。結(jié)論 急性梗死灶與內(nèi)囊后肢的FA值、ADC值均比健側(cè)正常白質(zhì)的FA值、ADC值低，內(nèi)囊后肢的FA值與簡化Fugl-Meyer運動功能評分相關(guān)性較為緊密。

卒中；腦缺血;磁共振成像,彌散；神經(jīng)纖維；肌力

腦血管疾病通常是老年人病死和致殘的首要原因,具有發(fā)病率、致殘率、病死率和復(fù)發(fā)率高的特點,嚴(yán)重影響了老年人的身心健康、生活及生存質(zhì)量。腦血管疾病中以缺血性腦梗死最為常見,占腦卒中的80%左右,具有復(fù)發(fā)率高、病程遷延時間較長的特點,患者生活及生存質(zhì)量低,大量消耗醫(yī)療資源,給社會帶來沉重的經(jīng)濟負擔(dān)。

磁共振彌散張量成像(DTI)是一種能夠無創(chuàng)顯示大腦白質(zhì)的磁共振成像(MRI)技術(shù)。隨著該技術(shù)的發(fā)展，其在中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病方面的研究得到越來越多的重視。缺血性腦卒中屬于最常見的腦血管意外之一,患病率約為732.3/10萬。

正確應(yīng)用DTI技術(shù)能加深對疾病發(fā)生、發(fā)展過程中白質(zhì)纖維束損傷的動態(tài)認識[1]。DTI對腦梗死發(fā)生、發(fā)展的各個階段進行循證醫(yī)學(xué)研究有引導(dǎo)作用，可在超早期選擇大劑量藥物治療以減少缺血半暗帶對鄰近白質(zhì)纖維束造成進一步損傷的可能性，或是作為活體組織的一個觀察、收集、分析的數(shù)據(jù)，為未來立體定位下的神經(jīng)修復(fù)奠定基礎(chǔ)。

DTI的神經(jīng)纖維束示蹤是對白質(zhì)纖維束的一個完整性的敏感評價[2],可以定時定量地對組織內(nèi)水分子的彌散特性在三維空間內(nèi)分析，是目前惟一的非侵入性反映活體腦白質(zhì)纖維束形態(tài)學(xué)的方法，其中部分各異系數(shù)(fractional anisotropy,FA)值是DTI示蹤成像的主要量化指標(biāo)[3]。本研究在急性腦梗死患者發(fā)病3 d內(nèi)監(jiān)測患側(cè)FA值、表現(xiàn)觀彌散系數(shù)(apparent diffusion coefficient,ACD)值并與健側(cè)進行比較，分析患側(cè)FA值、ADC值與簡化Fugl-Meyer運動功能評分的相關(guān)性，旨在證明DTI對于急性缺血性腦卒中的診斷價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取本院2015年6月至2016年6月住院接受治療的急性腦梗死患者20例，進行回顧性分析，其中男15例，女5例，年齡49～83歲，平均(64.40±10.53)歲。發(fā)病3 d內(nèi)，經(jīng)DTI檢查了解錐體束神經(jīng)纖維的分布情況，并測定FA值、ADC值。

1.2 方法 患者均采用西門子公司1.5T磁共振進行頭部掃描，頭部線圈為主要信號部件，在發(fā)病72 h內(nèi)接受MRI、磁共振彌散加權(quán)成像(DWI)、DTI檢查，采用快速自回旋波序列、單次激發(fā)平面回波，層厚5 mm，b值為60 s/mm2和1 210 s/mm2，矩陣128 mm×128 mm。采用配套工作站的西門子看圖軟件進行DTI圖像處理，記錄重建FA值和ACD值，在梗死側(cè)及健側(cè)、內(nèi)囊后肢及健側(cè)，同樣獲取彩色纖維束重建三維圖。并同一時間內(nèi)采用簡化Fugl-Meyer運動功能評分評定患者肢體功能情況。

2 結(jié) 果

2.1 腦梗死72 h梗死側(cè)與健側(cè)FA值、ADC值比較 梗死側(cè)FA值較健側(cè)對應(yīng)處低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=-8.70,P<0.05)，梗死側(cè)ADC值較健側(cè)對應(yīng)處低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=-18.7,P<0.05)，見表1。

表1 梗死側(cè)與健側(cè)對應(yīng)處的FA值與ADC值比較

2.2 腦梗死72 h內(nèi)梗死側(cè)與健側(cè)內(nèi)囊后肢感興趣區(qū)FA值與ADC值比較 選取內(nèi)囊后肢作為感興趣區(qū)測量梗死側(cè)與健側(cè)FA值與ADC值，梗死側(cè)內(nèi)囊后肢的FA值與ADC值均表現(xiàn)為明顯減低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=-5.16、-5.08,P<0.05)，見表2。

表2 梗死側(cè)內(nèi)囊后肢與健側(cè)內(nèi)囊后肢的FA值與ADC值比較

2.3 腦梗死72 h內(nèi)DTI數(shù)值與簡化Fugl-Meyer運動功能評分的回歸分析 將患側(cè)梗死灶和內(nèi)囊后肢的FA值、ADC值與簡化Fugl-Meyer運動功能評分進行直線回歸分析發(fā)現(xiàn)，梗死側(cè)FA值，梗死側(cè)內(nèi)囊后肢FA值、ADC值與簡化Fugl-Meyer運動功能評分呈正相關(guān)。梗死側(cè)ADC值與簡化Fugl-Meyer運動功能評分呈負相關(guān)。其中梗死側(cè)內(nèi)囊后肢FA值與簡化Fugl-Meyer運動功能評分的相關(guān)性最高。見表3。

表3 梗死灶的FA值與ADC值與簡化Fugl-Meyer運動功能評分的直線回歸分析

3 討 論

DTI是MRI的一種特殊形式，其通過水分子的移動方向來進行成像，可以評價腦白質(zhì)的各向異性[4]。FA值是水分子各向異性成分占整個彌散張量的比例，取值0～1之間。0代表彌散不受限，而對于非常規(guī)則并具有方向性的組織，F(xiàn)A值大于0，大腦白質(zhì)纖維FA值接近1。ADC值反映水分子的擴散程度，即所有方向上的水分子擴散大小的平均值[5]。

Dacosta-Aguayo等[6]研究發(fā)現(xiàn)，健康人群的大腦半球兩側(cè)的FA值及ADC值比較無明顯差異性。在急性腦梗死中患者的缺血灶FA值、ADC值會在短時間內(nèi)逐步降低[7]，梗死灶中央部位數(shù)值降低更為明顯。梗死灶周圍腦組織FA值、ADC值也較健側(cè)降低，梗死灶不同層面同一位置延續(xù)的FA值與ADC值也較健側(cè)有所降低[8]。ADC值在腦梗死急性期及亞急性期降低明顯，隨著病灶逐漸慢性化及液化，ADC值會持續(xù)升高，在梗死后10 d左右，ADC值會因為由低值逐漸升高，從而出現(xiàn)“假正常期”。FA值在腦梗死后降低，隨著時間的推移，F(xiàn)A值會持續(xù)性降低。

本研究中，梗死側(cè)FA值及ADC值均較健側(cè)對應(yīng)處低，梗死側(cè)內(nèi)囊后肢FA值及ADC值均較健側(cè)對應(yīng)處低，表明在腦梗死急性期FA值及ADC值均以下降為顯著特征。細胞毒性水腫引起的胞內(nèi)外水分子分布的變化，使水分子彌散運動受限，表現(xiàn)ADC值減低，同時改變細胞外的空間位置，影響髓鞘的完整性。皮質(zhì)脊髓束(corticospinal tract,CST)的準(zhǔn)確描繪需要至少兩個敏感區(qū)域[9]，其中一個在延髓水平，另外一個在腦橋水平，這樣就保證了脊髓的運動通路和小腦的感覺通路有完整的傳導(dǎo)。而運動通路的傳導(dǎo)仍具有一定的不確定性。本研究中發(fā)現(xiàn)，梗死側(cè)與梗死側(cè)內(nèi)囊后肢感興趣區(qū)的兩個數(shù)值均與簡化Fugl-Meyer運動功能評分有關(guān)，而關(guān)鍵位置(梗死側(cè)內(nèi)囊后肢感興趣區(qū))與運動量表評分的關(guān)系更為緊密。內(nèi)囊后肢對運動的調(diào)節(jié)功能可以表現(xiàn)在對運動信息進行輸入、輸出及整合[10]。有研究表明：CST部分或完全受損的患者病灶同側(cè)內(nèi)囊后肢處神經(jīng)纖維FA值下降程度較大，F(xiàn)ugl-Meyer運動功能評分較低；CST未受損的患者病灶同側(cè)內(nèi)囊后肢神經(jīng)纖維FA下降程度較輕，簡易Fugl-Meyer運動功能評分較高[11]。

急性梗死灶的細胞水腫，造成組織結(jié)構(gòu)的改變，影響白質(zhì)纖維束的空間結(jié)構(gòu)，彌散FA值和ACD值反映了缺血損傷的嚴(yán)重程度，可能與神經(jīng)細胞腫脹、細胞膜改變有關(guān)[11]。陳舊缺血灶與新發(fā)缺血灶的數(shù)值有一定區(qū)別，隨時間改變，F(xiàn)A值及ADC值有恢復(fù)的可能[12]。

急性腦梗死患者的FA值、ADC值的變化與CST穿行過程中的損傷伴隨運動功能缺失具有一定的規(guī)律，因此可以較為準(zhǔn)確地判斷肢體肌力的變化，若缺血灶不完全位于功能部位，或病灶僅僅對白質(zhì)纖維束造成壓迫或無破壞，或不是完全破壞，則恢復(fù)較為理想。而完全損傷功能部位，該區(qū)FA值、ADC值下降明顯，預(yù)后較差，可為臨床判斷預(yù)后提供一定依據(jù)。

[1]劉中華，吳文軍，曾進勝,等.彌散張量成像觀察皮層下腦梗死后海馬相關(guān)神經(jīng)纖維繼發(fā)性損害[J].中國神經(jīng)精神疾病雜志，2013,39(7):391-395.

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The relationship between nerve fiber bundle and muscle strength recovery in patients with acute ischemic stroke observed by magnetic resonance diffusion tensor imaging*

ChenMinglei1,HeChaoming1,LinKang1,PangMingwu1,QinJiangjun2,WanXiangxin2,LiZhiwei2

(1.DepartmentofNeurology;2.DepartmentofRadiology,theThirdpeople′sHospitalofHainan,Sanya,Hainan572000,China)

Objective To investigate the correlation between FA value,ADC value and limb muscle strength score measured by magnetic resonance imaging in patients with ischemic stroke,aims to to analyze the clinical value of magnetic resonance imaging in limb muscle strength.Methods Twenty patients with acute cerebral infarction and treated from June 2015 to Junly 2016 were recruited from This hospital,and the simplified Fugl-Meyer motor function score was observed for all patients within 3 days.Tensor imaging examination was conducted to observe the distribution of nerve fiber bundles,FA value,ADC value changes.Results The FA value and ADC value of the infarct side were significantly different from those of the contralateral side(t=-8.70,t=-18.70,P<0.05);There were significant differences in FA value and ADC value between the infarcted ventricle hind limbs and the contralateral side of the infarcted ventricle(t=-5.16，t=-5.08,P<0.05).The FA value of the infarcted ventral hind limbs had positive correlation with the simplified Fugl-Meyer motor function score(R=0.863，P=0.013).Conclusion FA value and ADC value of acute infarct and internal hindlimb are lower than FA value and ADC value of contralateral normal white matter.The FA value of internal capsule hind limbs is closely related to the simplified Fugl-Meyer motor function score.

stroke;brain ischemia;diffusion magnetic resonance imaging;nerve fiber;muscle strength

海南省衛(wèi)生計生行業(yè)科研項目(14A200079)。

陳明磊(1986-)，主治醫(yī)師，碩士，主要從事神經(jīng)內(nèi)科研究。

10.3969/j.issn.1671-8348.2017.23.011

R743.3

A

1671-8348(2017)23-3203-03

2017-01-26

2017-03-17)

論著·臨床研究