磁共振彌散張量成像技術(shù)下痙攣型腦癱兒白質(zhì)纖維束各向異性FA值及粗大運(yùn)動(dòng)功能的臨床研究

李司南 童光磊

[摘要] 目的 探討磁共振彌散張量成像技術(shù)下痙攣型腦癱兒白質(zhì)纖維束各向異性FA值及粗大運(yùn)動(dòng)功能。 方法 選取2014年1月～2017年10月于安徽省兒童醫(yī)院確診的3歲以下痙攣型腦癱患兒60例為觀察組，選取同期30例正常兒童為對(duì)照組，對(duì)兩組進(jìn)行磁共振彌散張量成像檢查，測(cè)量白質(zhì)纖維束各向異性FA值，GMFM量表對(duì)兩組粗大運(yùn)動(dòng)進(jìn)行評(píng)測(cè)，評(píng)估粗大運(yùn)動(dòng)功能與FA值關(guān)系。 結(jié)果 相同部位觀察組FA值低于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）；觀察組FA值在部位上胼胝體（CC）最高，皮質(zhì)脊髓束和內(nèi)囊后肢I(xiàn)CPL居中，內(nèi)囊前肢和膝部最低；觀察組兩次GMFM值均低于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）；兩次測(cè)量GMFM改變值觀察組明顯低于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）；不同部位磁共振彌散張量成像FA值與GMFM測(cè)量值呈正相關(guān)（r = 0.382、 0.401、0.349、0.347，P < 0.05），與ICPL的相關(guān)性表現(xiàn)最為顯著（r = 0.443，P < 0.05）。 結(jié)論 痙攣型腦癱兒粗大運(yùn)動(dòng)功能障礙與白質(zhì)纖維束損傷有密切關(guān)聯(lián)，白質(zhì)纖維束各向異性FA值能夠反映運(yùn)動(dòng)功能狀況，磁共振彌散張量成像技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于臨床痙攣性腦癱運(yùn)動(dòng)功能評(píng)價(jià)。

[關(guān)鍵詞] 磁共振彌散張量成像技術(shù)；痙攣型腦癱；白質(zhì)纖維束各向異性FA值；粗大運(yùn)動(dòng)功能

[中圖分類號(hào)] R445.2 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673-7210（2018）07（a）-0083-04

Clinical study of white matter fiber bundle anisotropic FA value and gross motor function in spastic cerebral palsy children with magnetic resonance diffusion tensor imaging

LI Sinan TONG Guanglei

Department of Rehabilitation， Anhui Provincial Children's Hospital， Anhui Province， Hefei 230051， China

[Abstract] Objective To study the white matter fiber bundle anisotropy FA value and gross motor function in spastic cerebral palsy children with magnetic resonance diffusion tensor imaging. Methods From January 2014 to October 2017， in Anhui Provincial Children's Hospital， 60 children with spastic cerebral palsy under 3 years old were selected as the observation group， 30 normal children in the same period were selected as the control group. Magnetic resonance diffusion tensor imaging examination was performed in the two groups. The white matter fibroblasts anisotropy FA values were measured. The GMFM scale was used to evaluate the gross motor function of two groups， and the relationship between gross motor function and FA values was evaluated. Results FA value at the same site in the observation group was lower than the control group， the differences were statistically significant （P < 0.05）. In the observation group， FA value of corpus callosum （CC） was the highest， the corticospinal tract and the hindlimb of internal capsule were middle， and the forelimb and knee of internal capsule were the the lowest； the GMFM values at twice in the observation group were lower than the control group， the differences were statistically significant （P < 0.05）； the two observations of GMFM change in the observation group were significantly lower than the control group， the differences were statistically significant （P < 0.05）； the diffusion tensor imaging FA values at different sites were positively correlated with the GMFM measurements （r = 0.382， 0.401， 0.349， 0.347， P < 0.05）， correlation with ICLP was the most significant （r = 0.443， P < 0.05）. Conclusion The gross motor function in spastic cerebral palsy children is closely related to white matter fiber bundle injury. The anisotropy FA value of white matter fiber bundle can reflect the motor function status. Magnetic resonance diffusion tensor imaging technology can be widely used in clinical spastic cerebral palsy motor function evaluation.

[Key words] Magnetic resonance diffusion tensor imaging； Spastic cerebral palsy； White matter fiber bundle anisotropy FA value； Gross motor function

腦癱是一種兒童神經(jīng)系統(tǒng)疾病，臨床多表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)、語言功能障礙以及其他動(dòng)作異常，由于患病對(duì)象特殊性，給患兒身心及家庭帶來沉重負(fù)擔(dān)[1-3]。我國新生兒腦癱發(fā)病率近年來呈上升趨勢(shì)，因此對(duì)腦癱的早期診斷途徑及患病風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是臨床上亟待解決的問題。彌散張量是一種新型成像技術(shù)，能夠在無創(chuàng)條件下對(duì)腦白質(zhì)纖維形態(tài)結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，將顱腦內(nèi)主要白質(zhì)纖維束分布及走向進(jìn)行展示[4-6]。腦癱患兒運(yùn)動(dòng)及認(rèn)知功能的體現(xiàn)受腦白質(zhì)發(fā)育影響，因此現(xiàn)階段研究停留在對(duì)腦癱兒腦白質(zhì)纖維發(fā)育層次上，但這些研究僅僅是對(duì)腦部發(fā)育某個(gè)階段進(jìn)行研究，對(duì)不同年齡、全面的大腦白質(zhì)纖維發(fā)育方面的研究較少[7-9]。本研究通過應(yīng)用磁共振彌散張量成像技術(shù)分析討痙攣型腦癱兒白質(zhì)纖維束各向異性變化特點(diǎn)，以及與粗大運(yùn)動(dòng)功能之間的相關(guān)性，現(xiàn)報(bào)道如下：

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2014年1月～2017年10月安徽省兒童醫(yī)院確診的痙攣型腦癱患兒60例為觀察組，觀察組男49例，女11例；年齡1～6個(gè)月19例，平均（3.24±0.47）個(gè)月，>6～12個(gè)月23例，平均（9.54±1.98）個(gè)月，>12～36個(gè)月18例，平均（29.24±5.91）個(gè)月。另選取同期30例正常兒童為對(duì)照組，男16例，女14例；年齡1～6個(gè)月9例，平均（2.28±0.91）個(gè)月；>6～12個(gè)月11例，平均（9.39±2.18）個(gè)月；>12～36個(gè)月10例，平均（26.24±7.29）個(gè)月。兩組患兒性別、年齡一般資料比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05），具有可比性。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有患兒家屬均知情同意并簽署知情同意書。

納入標(biāo)準(zhǔn)[10]：符合小兒腦癱康復(fù)學(xué)術(shù)會(huì)議討論通過的腦癱診斷標(biāo)準(zhǔn)，診斷標(biāo)準(zhǔn)：①中樞性運(yùn)動(dòng)障礙持續(xù)存在；②運(yùn)動(dòng)和姿勢(shì)發(fā)育異常；③反射發(fā)育異常；④肌張力及肌力異常。排除標(biāo)準(zhǔn)：其他原因（包括用藥、外力等）導(dǎo)致的肢體運(yùn)動(dòng)障礙，遺傳代謝性疾?。挥變撼錾安±Y料不完整者；排除發(fā)育遲緩幼兒。

1.2 方法

1.2.1 腦部MRI和DTI 儀器：飛利浦1.5T磁共振掃描儀。使用海綿墊固定測(cè)試者頭部，年齡過小不能正常配合掃描的兒童使用12%水合氯醛溶液灌腸，劑量0.25～0.35 mL/kg。行顱腦常規(guī)MRI掃描：T1WI參數(shù)：重復(fù)時(shí)間585 ms，回波時(shí)間15 ms，掃描矩陣230×320，層厚5.0 mm；T2WI參數(shù)：重復(fù)時(shí)間3766 ms，回波時(shí)間100 ms，掃描矩陣230×320，層厚5.0 mm；DWI：重復(fù)時(shí)間588 ms，回波時(shí)間128 ms，掃描矩陣200×240，層厚5.0 mm；DTI：重復(fù)時(shí)間6000 ms，回波時(shí)間70 ms，b值700 s/mm2，層厚3.0 mm，掃描矩陣112×112；激勵(lì)2次。FA值在faDTI張量圖上測(cè)量，在結(jié)構(gòu)清晰、白質(zhì)纖維走行區(qū)域范圍內(nèi)選取選測(cè)量區(qū)域。包括：大腦腳部位皮質(zhì)脊髓束（CST）、內(nèi)囊前肢（ICAL）、內(nèi)囊后肢（ICPL）、內(nèi)囊膝部（ICG）、胼胝體膝部（GCC）等[11-12]。

1.2.2 粗大運(yùn)動(dòng)功能測(cè)評(píng) 選用GMFM量表測(cè)量患兒粗大運(yùn)動(dòng)功能發(fā)育狀況，分為A：躺與翻身（17）；B：坐（20）；C：爬與跪（14）；D：站（13）；E：走、跑、跳（24）等5部分。測(cè)評(píng)時(shí)需患兒在監(jiān)護(hù)人陪同下獨(dú)立完成。根據(jù)評(píng)分等級(jí)對(duì)每個(gè)動(dòng)作評(píng)分：0分，未完成任何動(dòng)作；1分，完成數(shù)<10%；2分，10%≤完成數(shù)≤99%；3分，全部完成。評(píng)分結(jié)果：月相對(duì)百分比=本次/前次×100%，該數(shù)值能夠反映被測(cè)者粗大運(yùn)動(dòng)發(fā)育水平的變化幅度。計(jì)分輸入GMFM統(tǒng)計(jì)軟件GMAE則會(huì)自動(dòng)生成結(jié)果。

1.2.3 指標(biāo)檢測(cè)時(shí)間 粗大運(yùn)動(dòng)評(píng)測(cè)分為2次，第1次與第2次間隔3個(gè)月。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS 19.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，正態(tài)分布的計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，兩組間比較采用t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以率表示，采用χ2檢驗(yàn)；相關(guān)性采用Spearman相關(guān)性分析，以P < 0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組不同部位白質(zhì)纖維束各向異性FA值比較

相同部位觀察組各FA值均低于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）；觀察組FA值在部位上胼胝體（CC）最高，CST和ICPL居中，最低是ICAL和ICG。見表1。

2.2 兩組粗大運(yùn)動(dòng)評(píng)測(cè)結(jié)果及改變量比較

兩次GMFM測(cè)量結(jié)果顯示：觀察組兩次GMFM值均低于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）；兩次測(cè)量GMFM改變值對(duì)照組明顯高于觀察組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）。見表2。

2.3 不同部位磁共振彌散張量成像FA值與GMFM結(jié)果相關(guān)性分析

不同部位（依次為ICAL、ICG、CC、CST）磁共振彌散張量成像FA值與GMFM測(cè)量值存在正相關(guān)聯(lián)系（r = 0.382、0.401、0.349、0.347，P < 0.05）；FA值與ICPL的相關(guān)性最為顯著（r = 0.443，P < 0.05）。

3 討論

磁共振彌散張量成像是基于分子布朗運(yùn)動(dòng)的一種測(cè)量技術(shù)，由于白質(zhì)纖維束分子彌散過程的各向異性及其獨(dú)特的彌散方向依賴特征，分子彌散時(shí)以纖維長軸水平方向?yàn)榛鶞?zhǔn)，向四周自由擴(kuò)散，此時(shí)收到的阻力較小，當(dāng)分子在神經(jīng)纖維長軸垂直方向上擴(kuò)散時(shí)容易受到細(xì)胞膜及其他細(xì)胞組織的阻礙，從而獲得白質(zhì)纖維束各向異性信息[13-16]。

本研究結(jié)果顯示，兩組白質(zhì)纖維束各向異性FA值比較，相同部位觀察組各FA值均低于對(duì)照組（P < 0.05），觀察組FA值CC最高，CST和ICPL居中，最低是內(nèi)囊前肢I(xiàn)CAL和ICG，由此可以推斷腦癱患兒白質(zhì)纖維束受損程度是有選擇性的，根據(jù)神經(jīng)纖維發(fā)育規(guī)律，CC和ICAL由于存在腦白質(zhì)區(qū)的前部，成熟所需時(shí)間較長；CC由于內(nèi)部存在較多直徑小、髓鞘化程度低纖維，因此更易受損從髓鞘脫落，同時(shí)伴隨著危險(xiǎn)因素對(duì)腦功能的損害，大部分未成熟的神經(jīng)纖維也受到不同程度的損傷[17-18]；對(duì)兩組進(jìn)行的兩次GMFM測(cè)量結(jié)果顯示，觀察組患兒兩次GMFM值均低于對(duì)照組正常兒童（P < 0.05），兩次測(cè)量GMFM改變值對(duì)照組明顯高于觀察組（P < 0.05），提示GMFM能有效反映腦癱患兒粗大運(yùn)動(dòng)發(fā)育異常的程度，同時(shí)對(duì)腦癱患兒臨床治療也有一定的意義[19-20]。

綜上所述，痙攣型腦癱兒粗大運(yùn)動(dòng)功能障礙與白質(zhì)纖維束損傷有密切關(guān)聯(lián)，白質(zhì)纖維束各向異性FA值能夠反映運(yùn)動(dòng)功能狀況，磁共振彌散張量成像技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于臨床痙攣性腦癱運(yùn)動(dòng)功能評(píng)價(jià)。

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（收稿日期：2018-01-23 本文編輯：蘇 暢）