彌散張量成像對高血壓腦出血患者運動功能的預測價值

張小兵 包慶泉 俞學斌

高血壓腦出血（hypertensive intracerebral hemorrhage，HICH）好發(fā)于基底核區(qū)，因血腫損傷皮質(zhì)脊髓束（corticospinal tract，CST）和皮質(zhì)網(wǎng)狀束（corticoreticular pathway，CRP）的完整性，患者常遺留不同程度的運功功能障礙[1]。臨床上盡早對這類患者運動功能的預后作出精準的判斷，對于選擇合適的治療及康復方案十分重要。利用彌散張量成像（diffusion tensor imaging，DTI）檢查獲得的部分各向異性值（fractional anisotropy，F(xiàn)A），能反映白質(zhì)纖維束的損害程度。已有研究初步證實DTI在腦出血患者預后評估中有一定的指導作用[1-3]。本研究對22例HICH患者進行DTI檢查，測量大腦不同部位FA，探討其與運動功能的關(guān)系，為DTI在HICH患者運動功能預測中的應用提供最新的依據(jù)。

1 對象和方法

1.1 對象 選取2017年1月至2018年7月在紹興市人民醫(yī)院住院并接受保守治療的HICH患者22例，其中男 13 例，女 9例；年齡 39～68（53.36±9.81）歲。納入標準：（1）初次發(fā)病；（2）符合 1999 年 WHO/國際高血壓學會（ISH）制定的高血壓診斷標準：收縮壓≥140 mmHg和（或）舒張壓≥90 mmHg；（3）經(jīng)CT檢查證實為基底核區(qū)腦出血，血腫量＜30 ml；（4）單一病灶；（5）未曾患過神經(jīng)精神系統(tǒng)疾病；（6）右利手；（7）生命體征穩(wěn)定。排除標準：（1）動脈瘤、動靜脈畸形、動靜脈瘺等其他原因所致出血者；（2）有MRI檢查禁忌證者，如裝有心臟起搏器、金屬支架等；（3）隨訪期間再次出血或死亡患者；（4）不能配合研究者。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會審查通過，所有患者或家屬知情同意。

1.2 DTI檢查 所有患者入院后計算發(fā)病時血腫量，第2～3天常規(guī)行CT檢查證實血腫無進展。在發(fā)病后10～14 d、6個月行DTI檢查（西門子VERIO 3.0T），采用單次激發(fā)自旋回波平面回波序列，平行于大腦前后聯(lián)合得到全腦軸位彌散加成像。擴散敏感梯度方向32個，擴散敏感系數(shù)b=0和1 000 s/mm2。掃描參數(shù)：重復時間49 000 ms；回波時間 95 ms；矩陣 128×128；視野 230 mm×230 mm，激勵次數(shù)l；層厚4 mm；層數(shù)35；層間距0。采集DTI數(shù)據(jù)，包括大腦腳（患側(cè)、健側(cè)）、內(nèi)囊后肢（患側(cè)、健側(cè)）、胼胝體（膝部、體部、壓部）FA，計算大腦腳、內(nèi)囊后肢患側(cè)FA/健側(cè)FA比值（rFA）。同時在發(fā)病后10～14 d進行DTI重建與CST損傷分級：CST與病灶無接觸，形態(tài)與正常解剖結(jié)構(gòu)一致為1級；CST受病灶影響，受壓變形，向?qū)?cè)移位為2級；CST貫穿病灶，分叉，纖維束纖細，未完全中斷為3級；CST穿入病灶，中斷，遠端不能顯示為 4 級[4]。

1.3 運動功能評估 發(fā)病后6個月采用美國國立衛(wèi)生研究院卒中量表（NIHSS）對受累側(cè)上下肢運動功能進行評分，NIHSS 0～3 分為預后良好，4～8 分為預后差[5]。

1.4 統(tǒng)計學處理 采用SPSS 22.0統(tǒng)計軟件。計量資料用表示，患者雙側(cè)大腦腳、內(nèi)囊后肢FA比較以及發(fā)病后不同時點患側(cè)胼胝體FA比較，采用配對樣本t檢驗；不同CST損傷分級患者發(fā)病后10～14 d大腦腳、內(nèi)囊后肢rFA及6個月NHISS比較采用兩獨立樣本t檢驗。發(fā)病后10～14 d患側(cè)大腦腳、內(nèi)囊后肢rFA與6個月NHISS的相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)。繪制ROC曲線，分析發(fā)病10～14 d患側(cè)大腦腳、內(nèi)囊后肢rFA對6個月運動功能的預測效能。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 發(fā)病后雙側(cè)大腦腳、內(nèi)囊后肢FA比較 22例患者發(fā)病后10～14 d、6個月患側(cè)大腦腳、內(nèi)囊后肢FA較健側(cè)明顯降低，差異均有統(tǒng)計學意義（均P＜0.05），見表1。

2.2 不同CST損傷分級患者發(fā)病后10～14 d患側(cè)大腦腳、內(nèi)囊后肢rFA及6個月NHISS比較 發(fā)病后10～14d進行 CST損傷分級：CST 1～2級 10例，3～4級 12例。1～2級患者大腦腳、內(nèi)囊后肢rFA均高于3～4級者，而NHISS低于3～4級者，差異均有統(tǒng)計學意義（均P＜0.05），見表 2。

表1 22例患者發(fā)病后雙側(cè)大腦腳、內(nèi)囊后肢部分各向異性值（FA）比較

表2 不同CST損傷分級患者發(fā)病后10～14 d患側(cè)大腦腳、內(nèi)囊后肢FA及6個月NHISS比較

2.3 發(fā)病后不同時點患側(cè)胼胝體FA比較 發(fā)病后6個月患側(cè)胼胝體體部FA明顯高于發(fā)病后10～14d，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；但不同時點胼胝體膝部及壓部FA比較，差異均無統(tǒng)計學意義（均P＞0.05），見表3。

表3 22例患者發(fā)病后不同時點患側(cè)胼胝體部分各向異性值（FA）比較

2.4 發(fā)病后10～14 d患側(cè)大腦腳、內(nèi)囊后肢rFA與6個月NHISS的相關(guān)性分析 發(fā)病后10～14 d患側(cè)大腦腳、內(nèi)囊后肢rFA與6個月NHISS均呈負相關(guān)（r=-0.486、-0.719，均 P＜0.05）。

2.5 發(fā)病10～14 d患側(cè)大腦腳、內(nèi)囊后肢rFA對6個月運動功能的預測效能 發(fā)病10～14 d患側(cè)大腦腳rFA預測6個月運動功能的AUC為0.78，最佳截斷值為0.85，靈敏度為0.57，特異度為1.00。發(fā)病10～14 d患側(cè)內(nèi)囊后肢rFA預測6個月運動功能的AUC為0.80，最佳截斷值為0.73，靈敏度為0.64，特異度為0.87，見圖1。

3 討論

常規(guī)MRI可以顯示腦組織病變后的異常信號，但無法清晰直觀地顯示CST變化，更無法對CST損傷程度進行量化，而DTI能完美解決這個問題。DTI檢查獲得的FA能較好地反映神經(jīng)纖維束的一些特征；FA越大，代表神經(jīng)傳導能力越強[6]。患者發(fā)生腦出血后，血腫會通過推移、擠壓、中斷等方式破壞CST，相應區(qū)域FA值出現(xiàn)下降[6-7]，本研究結(jié)果證明了這一點。腦出血發(fā)病后10～14 d及6個月時患側(cè)大腦腳、內(nèi)囊后肢FA較健側(cè)FA明顯下降，主要因為內(nèi)囊后肢、大腦腳區(qū)域均為CST走行中較為集中的重要區(qū)域。本研究還發(fā)現(xiàn)，不同CST損傷分級患者不僅FA存在差異，在運動功能上也存在差異；通過DTI對CST進行重建，發(fā)現(xiàn)CST越完整，F(xiàn)A及rFA越高，運動功能越好，與陳惠等[8]研究結(jié)果一致。

圖1 發(fā)病10～14 d患側(cè)大腦腳、內(nèi)囊后肢患側(cè)部分各向異性值（FA）/健側(cè)FA比值（rFA）預測6個月運動功能的ROC曲線

大腦腳、內(nèi)囊后肢是CST較為集中區(qū)域。一些研究發(fā)現(xiàn)，腦出血后急性期和亞急性期大腦腳、內(nèi)囊后肢FA均與預后相關(guān)，但亞急性期FA與遠期預后相關(guān)性較好[9]，且大腦腳FA的預測價值更高[7]。本研究發(fā)現(xiàn)，腦出血后10～14 d大腦腳、內(nèi)囊后肢rFA與6個月NHISS均呈負相關(guān)；相比于大腦腳，內(nèi)囊后肢FA對運動功能的預測更好；這與上述一些研究的結(jié)果不同，分析原因可能是：（1）數(shù)據(jù)本身存在差異；（2）病例選取不同導致結(jié)果有差異。因為腦出血后運動功能康復機制非常復雜，涉及腦皮層功能的重塑、纖維束的重建等，其纖維束重建的方式包括健側(cè)CST代償、患側(cè)CST再生修復以及新傳導通路建立等[10]，不同的纖維束重建機制必然會導致相應的纖維束變化，且其中僅新傳導通路的建立機制中的部分病例涉及大腦腳區(qū)域。如Yeo等[11]發(fā)現(xiàn)腦出血后健側(cè)CST可通過經(jīng)腦橋纖維連接（transpontine connection fiber，TCF）與患側(cè)皮質(zhì)運動區(qū)建立聯(lián)系，且CST損傷越嚴重，TCF連接越好；而健側(cè)代償及患側(cè)再生修復主要與內(nèi)囊后肢區(qū)域相關(guān)，因此筆者推測不同的康復機制會導致內(nèi)囊后肢、大腦腳rFA對運動功能的預測作用出現(xiàn)不同結(jié)果。

此外，本研究中還發(fā)現(xiàn)一個有趣的現(xiàn)象：胼胝體體部FA發(fā)病初期與后期存在差異，提示其纖維束發(fā)生變化，說明胼胝體體部可能在運動功能康復中發(fā)揮一定的作用。研究發(fā)現(xiàn)，CRP損傷后，患側(cè)中斷的CRP遠端可通過胼胝體新生通路與健側(cè)運動皮質(zhì)相連，且此通路的中纖維束直徑隨著運動功能好轉(zhuǎn)逐漸增粗[12]，此外，Chang等[13]發(fā)現(xiàn)中腦出血患者的CST在出血處中斷，但健側(cè)皮質(zhì)可通過胼胝體新生通路下降并再經(jīng)過腦橋纖維連接與患側(cè)中斷的CST相連。這些提示胼胝體區(qū)域新生通路在運動康復中發(fā)揮了重要作用。雖然本研究發(fā)現(xiàn)胼胝體體部FA發(fā)生了變化，但并未提示其與預后有相關(guān)性，推測可能為樣本量偏少、病例之間康復機制不同所致。

綜上所述，DTI能直觀地顯示腦出血后CST受損程度并進行量化，且發(fā)病后10～14 d大腦腳及內(nèi)囊后肢rFA可用于運動功能的預測，其中內(nèi)囊后肢rFA的預測效能更好。同時也發(fā)現(xiàn)胼胝體區(qū)域可能在運動功能康復中發(fā)揮了重要作用。