彌散加權(quán)成像和彌散張量成像在腦干梗死中的應(yīng)用價(jià)值

馬培旗，翟建，袁玉山，張虎，徐靜雅

（1.阜陽市人民醫(yī)院影像科，安徽 阜陽 236000；2.皖南醫(yī)學(xué)院弋磯山醫(yī)院放射科）

腦干梗死是腦梗死的一種特殊類型，約占腦梗死的21.9%［1］，鑒于其位于幕下后顱凹，且腦干的神經(jīng)解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，目前國內(nèi)外單獨(dú)研究腦干梗死的報(bào)道并不多見。本研究對不同時(shí)期的腦干梗死患者行彌散加權(quán)成像（DWI）、彌散張量成像（DTI）掃描，得出表面彌散系數(shù)（ADC）值、rADC（ratio of ADC，rADC）、各向異性分?jǐn)?shù)（FA）值及FA比率（rFA）并進(jìn)行臨床評估，通過定量分析觀察不同時(shí)期的腦干梗死灶彌散特征的變化規(guī)律與患者臨床美國國立衛(wèi)生研究院卒中量表（National Institutes of Health Stroke Scale，NIHSS）評分的關(guān)系，同時(shí)運(yùn)用彌散張量纖維束成像（DTT）三維示蹤技術(shù)觀察腦干梗死患者穿過缺血灶的白質(zhì)纖維束的受壓、推擠及損傷情況，并分析其與臨床癥狀的相關(guān)性，藉此指導(dǎo)臨床針對不同時(shí)期就診患者準(zhǔn)確的評價(jià)及選擇合理的治療方案。

1 資料與方法

1.1 研究對象 選取2016年1月至2017年11月我院神經(jīng)內(nèi)科收治的腦干梗死患者71例，其中急性期15例，亞急性期46例，慢性期10例；年齡46～82歲，平均（64.45±9.49）歲；男44例，女27例。癥狀主要為一側(cè)肢體肌張力減低或伴有不同程度的運(yùn)動功能障礙，部分患者伴有頭暈、頭痛等。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）急性期發(fā)病≤3 d，亞急性期發(fā)病3～14 d，慢性期＞14 d；（2）臨床診斷符合中國現(xiàn)行腦血管病中腦干梗死診斷標(biāo)準(zhǔn)；（3）所有患者均行常規(guī)MRI和DTI掃描；（4）所有患者檢查前均告知檢查要求及注意事項(xiàng)，并簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）既往有顱腦手術(shù)史者，顱內(nèi)占位性病變；（2）既往有腦干梗死，或有非腦干部位的腦梗死患者；（3）不能配合、不能耐受完成該項(xiàng)檢查者；（4）合并有嚴(yán)重的重要臟器（如心、肝、腎等）功能障礙者。

1.2 研究方法 71例腦干梗死患者在接受磁共振掃描前后均接受2名神經(jīng)內(nèi)科醫(yī)生進(jìn)行NIHSS評分，取二者平均值。使用GE HDxt 3.0T導(dǎo)型磁共振掃描儀，首先進(jìn)行MRI常規(guī)平掃，掃描脈沖序列為FSE、IR、GRE，得到的加權(quán)圖像為T1WI、T2WI及 T2WI-FLAIR。然后進(jìn)行 DWI、DTI掃描，均采用 b值=1 000 s／mm2，其中DTI掃描層數(shù)為30層、15個(gè)彌散方向、掃描時(shí)間136 s。具體參數(shù)見表1。

表1 掃描參數(shù)

1.3 數(shù)據(jù)處理與圖像評估 將所有受檢者DWI、DTI原始數(shù)據(jù)傳入后處理工作站，自動生成ADC圖、FA圖及相應(yīng)的方向編碼偽彩圖。利用三維示蹤技術(shù)，將感興趣區(qū)置于兩側(cè)大腦腳和內(nèi)囊后肢從而重建出雙側(cè)白質(zhì)纖維束圖，觀察通過腦干梗死灶的白質(zhì)纖維束的走形、數(shù)量及受壓情況。感興趣區(qū)的選擇為手工勾畫病灶的邊緣，復(fù)制出相同大小形狀的圖形置于對側(cè)腦干對應(yīng)的區(qū)域（此為對照），軟件自動生成每個(gè)感興趣區(qū)內(nèi)的平均ADC值、平均FA值，并計(jì)算rADC、rFA值。其中測量層面均取病灶最大層面。

由2位高年資影像科醫(yī)生共同閱片，采用雙盲法對梗死灶范圍進(jìn)行手工勾畫病灶邊緣，后處理軟件自動算出梗死灶A(yù)DC值、FA值，最后取二者平均值。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 20.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，采用方差分析和獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)進(jìn)行比較；相關(guān)性采用Spearman相關(guān)分析；P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 腦干梗死一般表現(xiàn) 71例腦干梗死患者中梗死病灶位于腦橋61例（85.92%），中腦3例（4.23%），延髓4例（5.63%），腦橋-延髓交界3例（4.23%）；15例病灶呈“腦干半切征”（21.12%）。

2.2 不同時(shí)期腦干梗死患者病側(cè)及對側(cè)ADC、FA值比較 腦梗死不同時(shí)期患者病側(cè)腦ADC、FA值與對側(cè)比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見表2。

表2 不同時(shí)期腦干梗死患者病側(cè)及對側(cè)ADC、FA值比較

2.3 不同時(shí)期腦干梗死患者病側(cè)ADC、rADC、FA、rFA值比較 不同時(shí)期腦干梗死患者病側(cè)ADC、rADC，病側(cè)FA、rFA值比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01），見表3。

表3 不同時(shí)期腦干梗死患者病側(cè)ADC、rADC、FA、rFA相比較

2.4 相關(guān)分析結(jié)果 文獻(xiàn)報(bào)道［2、3］腦干梗死病灶導(dǎo)致白質(zhì)纖維束受壓或中斷減少的DTT表現(xiàn)可分為三型。Ⅰ型：白質(zhì)纖維束完整，稍受壓、移位，臨床表現(xiàn)輕度肢體麻木無力伴或不伴有頭暈，共31例（占43.66%）；Ⅱ型：白質(zhì)纖維束部分受壓、移位，或少數(shù)纖維束斷裂，表現(xiàn)為一側(cè)肢體無力，或伴有頭暈、言語不清，共22例（占30.98%）；Ⅲ型：白質(zhì)纖維束明顯減少、大部分或全部斷裂，臨床表現(xiàn)肢體肌力減退較為顯著，共18例（占25.35%）。見圖1～圖3。急性期、亞急性期rADC值、rFA值、DTT分型與NIHSS評分之間相關(guān)性分析結(jié)果見表4。

表4 急性期與亞急性期rADC值、rFA值、DTT分型與NIHSS評分之間相關(guān)性分析

圖1 腦橋部DWI、ADC圖

圖2 大腦腳部DWI、ADC圖

圖3 腦橋部DWI、ADC圖與相應(yīng)彩圖

3 討論

3.1 腦干梗死的特征MRI表現(xiàn)及與中腦腳間高信號的區(qū)別 腦干梗死作為一種特殊類型的腦梗死，由于腦橋富含神經(jīng)核團(tuán)較多、體積大，對供血需求大，加之穿支終末動脈經(jīng)過腦橋的路徑長，對缺血的敏感度較高，因此腦橋梗死的發(fā)生率最高，約占76.6%［4］。供應(yīng)腦干深穿支血管是以腦干中線為界對稱分布，即旁正中動脈、短旋動脈和長旋動脈，且雙側(cè)之間幾乎沒有任何交叉供血的情況，因此腦干梗死病灶一般不跨越中線累及對側(cè)，有報(bào)道稱梗死灶范圍甚至可以占據(jù)局部層面的1/2，也幾乎不向?qū)?cè)跨越。而且腦干梗死的發(fā)生傾向于單側(cè)，很少有雙側(cè)梗死的發(fā)生［5］。供應(yīng)腦干的旁正中動脈和長旋動脈供應(yīng)區(qū)緊鄰中線側(cè)緣呈“刀切”樣與中線平齊，因此當(dāng)上述血管近中線處分支動脈狹窄或閉塞造成供血區(qū)缺血而導(dǎo)致局部腦干組織梗死時(shí)，其病變形態(tài)則以中線為界呈半切樣改變，即在MRI上表現(xiàn)為所謂的“腦干半切征”［6］，該征象對腦干梗死的診斷具有特異性。

文獻(xiàn)報(bào)道部分正常人中腦大腦腳間區(qū)可見DWI高信號，相應(yīng) ADC 圖信號減低［7-8］。韓鴻賓等［7］研究證實(shí)中腦層面小腦上腳的神經(jīng)纖維及交叉區(qū)的各向異性減低是導(dǎo)致中腦腳間區(qū)DWI高信號的主要原因。此外有文獻(xiàn)報(bào)道，單純中腦梗死的發(fā)生率僅為0.7%～2.3%［9］。而一旦中腦發(fā)生梗死，T2WI上會有信號的改變。因此，筆者認(rèn)為鑒別正常中腦腳間區(qū)DWI高信號是否為病灶，一看左右對稱與否，二看T2WI上有無異常改變。

3.2 腦干梗死不同時(shí)期ADC值、FA值的變化規(guī)律及與臨床NIHSS評分的相關(guān)性 如上所述腦干的特殊的對稱性血供結(jié)構(gòu)，因此當(dāng)一側(cè)組織出現(xiàn)梗死時(shí)，以對側(cè)正常組織作為參照，采用ADC值比率、FA值比率，即患側(cè)/對側(cè)，既可以排除場強(qiáng)等因素的影響還可方便同期病例不同個(gè)體間的比較。由于腦干梗死不同階段ADC值變化的起伏較大，或是由于腦干富含白質(zhì)纖維束，因此單獨(dú)用ADC值來評估腦干梗死臨床癥狀及預(yù)后的應(yīng)用受到一定限制，本研究僅對急性期和亞急性期腦干梗死病例rADC與臨床NIHSS評分進(jìn)行相關(guān)性分析，其結(jié)果均與NIHSS評分無明顯相關(guān)性。張苗等［10］研究腦干梗死的磁共振擴(kuò)散張量成像與臨床預(yù)后的相關(guān)性發(fā)現(xiàn)梗死灶rFA值隨發(fā)病時(shí)間的變化而持續(xù)下降。本研究相關(guān)性分析顯示，急性期組rFA與NIHSS評分呈負(fù)相關(guān)，因此對于急性期腦干梗死病例rFA越低則相應(yīng)臨床癥狀越重，NIHSS評分越高，這有助于臨床針對不同時(shí)段就診的腦干梗死患者個(gè)性化評估及治療提供一定的參考價(jià)值。

3.3 腦干梗死DTT分型與臨床NIHSS評分的相關(guān)性 DTT是在DTI的基礎(chǔ)上利用三維示蹤技術(shù)可以在活體無創(chuàng)地顯示白質(zhì)纖維束的解剖結(jié)構(gòu)及整體三維觀察白質(zhì)纖維束的完整性、大體數(shù)量、追蹤纖維的走行［11］。已有報(bào)道此種方法研究缺血性腦梗死病灶與白質(zhì)纖維束的關(guān)系，有關(guān)腦梗后預(yù)后的研究中發(fā)現(xiàn)認(rèn)為患者運(yùn)動肌力的恢復(fù)與白質(zhì)纖維束受損程度密切相關(guān)［12］。然而單獨(dú)對腦干病變的研究相對較少。單獨(dú)分析腦干梗死灶體積或面積與臨床NIHSS的相關(guān)性存在很大的局限性。慢性期由于其屬于梗死恢復(fù)期，其臨床表現(xiàn)大都恢復(fù)，可能造成較大誤差，因此本次研究未對慢性期進(jìn)行相關(guān)分析。本研究顯示急性期、亞急性期腦干梗死DTT分型與NIHSS評分均呈正相關(guān)，與國內(nèi)外報(bào)道一致。

綜上所述，腦干梗死好發(fā)于腦橋，單側(cè)發(fā)病較多，“腦干半切征”是腦干梗死的特征性MRI表現(xiàn)；正常人大腦腳間DWI可呈高、稍高信號，但具有雙側(cè)形態(tài)、信號對稱，T2WI上無明顯異常改變等特點(diǎn)。對于富含纖維束的腦干組織來說FA值（尤其是rFA）對評價(jià)腦干梗死與臨床關(guān)系方面敏感性更高。DTT是一種無創(chuàng)性的可以宏觀顯示白質(zhì)纖維束的MRI功能成像技術(shù)，可以顯示腦干梗死灶與纖維束的關(guān)系及纖維束受累情況，這對于臨床針對DWI呈不同程度高或稍高信號的腦干梗死患者，采取個(gè)性化評估及治療提供很大的參考價(jià)值。