DTI及DTT技術(shù)在小量高血壓性基底節(jié)區(qū)出血運(yùn)動(dòng)功能預(yù)后評(píng)估中的應(yīng)用

肖國(guó)輝 李經(jīng)綸 曹付強(qiáng) 扶 宇 王本瀚

目前，高血壓性腦出血發(fā)病率較高，是一種起病急、致殘率和病死率較高的疾病[1]，基底節(jié)區(qū)是最常見(jiàn)的出血部位。磁共振彌散張量纖維示蹤技術(shù)（diffusion tensor tractography，DTT）是在磁共振彌散張量成像（diffusion tensor imaging，DTI）的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展而來(lái)，可以通過(guò)評(píng)估皮質(zhì)脊髓束（corticospinal tract，CST）的變化預(yù)測(cè)基底節(jié)區(qū)出血病人的運(yùn)動(dòng)功能的預(yù)后[2]。本文探討DTI 及DTT 技術(shù)在小量（＜30 ml）高血壓性基底節(jié)區(qū)出血（hypertensive basal ganglia hemorrhage，HBGH）病人運(yùn)動(dòng)功能預(yù)后評(píng)估中的價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 入選標(biāo)準(zhǔn)：發(fā)病3 d內(nèi)入院的單側(cè)HBGH；出血量＜30 ml；既往無(wú)中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病及運(yùn)動(dòng)障礙有關(guān)的其他疾病，如顱腦損傷、腦梗死等；病人及家屬自述發(fā)病前肢體活動(dòng)正常，發(fā)病后出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)功能障礙；保守治療；能夠配合行DTI 檢查；年齡50～60歲。排除標(biāo)準(zhǔn)：入院前及發(fā)病3個(gè)月內(nèi)有呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)嚴(yán)重影響治療及預(yù)后的并發(fā)癥；發(fā)病3 個(gè)月內(nèi)發(fā)生CST 損傷及運(yùn)動(dòng)功能障礙相關(guān)的疾?。谎[累及雙側(cè)基底節(jié)區(qū)；發(fā)病3個(gè)月內(nèi)死亡。

2018年5月至2020年5月中國(guó)人民解放聯(lián)勤保障部隊(duì)第988 醫(yī)院收治符合標(biāo)準(zhǔn)的HBGH 共18 例（觀察組），其中男10例，女8例；平均年齡（56±2.83）歲；左側(cè)9例，右側(cè)9例；血腫量2～25 ml，平均（12.5±7.4）ml。

另從聯(lián)勤保障部隊(duì)第988醫(yī)院正常人數(shù)據(jù)庫(kù)中選取10 例為對(duì)照，其中男5 例，女5 例；平均年齡（56.3±3.13）歲（入選標(biāo)準(zhǔn)：①頭顱CT及MRI平掃+增強(qiáng)未見(jiàn)異常；②醫(yī)院體檢無(wú)正常；③年齡50～60 歲；④既往無(wú)中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病）。

1.2 檢查方法 采用SIEMENS Trio 3.0 T 超導(dǎo)磁共振掃描儀。掃描參數(shù)：重復(fù)時(shí)間為6 000 ms；恢復(fù)時(shí)間為103 ms；視野230 mm×230 mm；矩陣154 mm×192mm；層厚3.0 mm；層距0；b值0和1 500 s/mm2；方向數(shù)12；傅里葉轉(zhuǎn)換6/8。

1.3 圖像處理 使用FSL 數(shù)據(jù)包處理各項(xiàng)異性分?jǐn)?shù)（fractional anisotropy，F(xiàn)A）等DTI 參數(shù)，使用德國(guó)BrainLAB神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)重建纖維束，設(shè)定FA最小閾值為0.4，追蹤長(zhǎng)度設(shè)置為40 mm。將患側(cè)及健側(cè)CST條目數(shù)的兩個(gè)感興趣區(qū)中的一個(gè)放置在內(nèi)囊后肢，另一個(gè)放置在腦橋的基底部，追蹤C(jī)ST并測(cè)定纖維束數(shù)目，將測(cè)定FA值的感興趣放置在內(nèi)囊后肢[3]。

發(fā)病3 d 內(nèi)行DTI 掃描并進(jìn)行DTT 重建，由2 名經(jīng)驗(yàn)豐富的醫(yī)師選取感興趣區(qū)并檢測(cè)獲取健側(cè)及患側(cè)的CST 條目數(shù)及FA 值，取平均值。依據(jù)DTT 中CST與血腫的關(guān)系分為0～3級(jí)：0級(jí)，CST未受水腫及血腫侵及，走形正常；1 級(jí)，CST 與水腫及血腫無(wú)接觸，受壓移位（圖1）；2級(jí)，周?chē)[侵CST及但血腫未侵及CST（圖2）；3級(jí)，血腫侵及CST（圖3）。

圖1 皮質(zhì)脊髓束分級(jí)1級(jí)小量高血壓性基底節(jié)區(qū)出血病人DTI重建示蹤圖

圖2 皮質(zhì)脊髓束分級(jí)2 級(jí)小量高血壓性基底節(jié)區(qū)出血病人DTI重建示蹤圖

圖3 皮質(zhì)脊髓束分級(jí)3 級(jí)小量高血壓性基底節(jié)區(qū)出血病人DTI重建示蹤圖

對(duì)照組10 例，記一側(cè)CST 條目數(shù)與另一側(cè)CST條目數(shù)之比與100 的乘積作為對(duì)照組相對(duì)剩余CST條目數(shù)；其中5 例為左側(cè)/右側(cè)，另5 例為右側(cè)/左側(cè)，隨機(jī)選取。觀察組18 例中，9 例左側(cè)基底節(jié)出血，9例為右側(cè)基底節(jié)出血。記患側(cè)CST 條目數(shù)與健側(cè)CST 條目數(shù)之比與100 的乘積作為觀察組相對(duì)剩余CST 條目數(shù)；同時(shí)測(cè)量雙側(cè)FA 值，記患側(cè)FA/健側(cè)FA為rFA。

1.4 運(yùn)動(dòng)功能評(píng)估 發(fā)病3個(gè)月使用Fugl-Meyer運(yùn)動(dòng)功能評(píng)定量表（Fugl-Meyer assessment，F(xiàn)MA）評(píng)估運(yùn)動(dòng)功能預(yù)后[4]，分為4 個(gè)等級(jí)[5]：＜50 分為嚴(yán)重；50～84分為明顯損傷；85～95 為中度損傷；96～99 為輕度損傷?！?6分為預(yù)后良好，＜96分為預(yù)后不良。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 使用SPSS 23.0軟件分析；計(jì)量資料以±s表示，采用t檢驗(yàn)；等級(jí)資料采用Mann-Whiteney U檢驗(yàn)；采用Spearman相關(guān)系數(shù)分析相關(guān)性；使用受試者操作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲線分析CST 條目數(shù)、rFA、CST 分級(jí)預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)功能預(yù)后的準(zhǔn)確性；P＜0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 觀察組運(yùn)動(dòng)功能預(yù)后 發(fā)病3 個(gè)月，F(xiàn)MA 評(píng)分50～100分，平均（88.9±12.6）分。18例中，預(yù)后良好6例，預(yù)后不良12例。

2.2 兩組相對(duì)剩余CST 條目數(shù)、rFA、CST 分級(jí)比較與對(duì)照組相比，觀察組相對(duì)剩余CST 條數(shù)和rFA 明顯降低（P＜0.05，表1），CST 分級(jí)顯著增高（P＜0.05，表1）。

表1 小量高血壓性基底節(jié)區(qū)出血DTI參數(shù)變化

2.3 相對(duì)剩余CST條目數(shù)、rFA、CST分級(jí)與HBGH病人運(yùn)動(dòng)功能預(yù)后的關(guān)系 與預(yù)后不良組相比，預(yù)后良好組相對(duì)剩余CST 條數(shù)和rFA 明顯增高（P＜0.05，表2），CST 分級(jí)顯著降低（P＜0.05，表2）。發(fā)病3 個(gè)月FMA 評(píng)分與相對(duì)剩余CST 條目數(shù)（r=0.809）、rFA（r=0.784）呈明顯正相關(guān)（P＜0.05），與CST 分級(jí)（r=-0.785）呈明顯負(fù)相關(guān)（P＜0.05）。

表2 DTI參數(shù)與小量血壓性基底節(jié)區(qū)出血運(yùn)動(dòng)預(yù)后的關(guān)系

2.4 相對(duì)剩余CST條目數(shù)、rFA、CST分級(jí)預(yù)測(cè)HBGH病人運(yùn)動(dòng)功能預(yù)后的準(zhǔn)確性ROC曲線結(jié)果示，相對(duì)剩余CST 條目數(shù)曲線下面積（area under the curve，AUC）為0.882（P＜0.05），最佳截?cái)嘀禐?7.000，敏感度為83.3%，特異度為91.7%；rFA 的AUC 為0.840（P＜0.05），最佳截?cái)嘀禐?.630，敏感度為83.3%，特異度為0.833；CST 分級(jí)的AUC 為0.799（P＜0.05），最佳截?cái)嘀?.500，敏感度為66.7%，特異度為91.7%；3個(gè)參數(shù)聯(lián)合的AUC 為0.917（P＜0.05），敏感度為84.0%，特異度為92.1%。見(jiàn)圖4、5。

圖4 ROC曲線分析DTI參數(shù)rFA及相對(duì)剩余CST條目數(shù)預(yù)測(cè)小量高血壓性基底節(jié)區(qū)出血預(yù)后的效果

3 討論

基底節(jié)區(qū)出血導(dǎo)致嚴(yán)重運(yùn)動(dòng)功能障礙的原因是CST 損傷，其損傷程度以前往往依靠臨床監(jiān)測(cè)病人肌力變化等。DTI是一種無(wú)創(chuàng)性評(píng)估活體狀態(tài)下纖維束損傷的方法[2，6]。目前，很多研究采取rFA 評(píng)估神經(jīng)纖維損傷程度。關(guān)于rFA測(cè)量時(shí)感興趣區(qū)的選擇，還有爭(zhēng)議。有研究認(rèn)為大腦腳處比內(nèi)囊后肢處更好[7]，也有研究認(rèn)為內(nèi)囊后肢處更好[3]。本文結(jié)果顯示內(nèi)囊后肢部位的rFA與HGBH病人運(yùn)動(dòng)功能預(yù)后密切相關(guān)，可以作為感興趣區(qū)。我們主要是認(rèn)為該區(qū)域毗鄰出血灶及其水腫區(qū)，在早期獲得CST 受損程度的形態(tài)與數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確。

DTT 是在DTI 基礎(chǔ)上重建的三維形態(tài)的纖維束。以往的研究主要對(duì)CST形態(tài)結(jié)構(gòu)破壞程度進(jìn)行分級(jí)，了解其與病人預(yù)后的關(guān)系。有發(fā)現(xiàn)CST 分級(jí)越高，病人神經(jīng)功能恢復(fù)越差[8，9]。我們的CST 分級(jí)與預(yù)后關(guān)系的研究結(jié)果與上述文獻(xiàn)報(bào)道一致。通過(guò)神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)，我們發(fā)現(xiàn)在重建纖維束的同時(shí)可以追蹤到神經(jīng)纖維條目數(shù)，而這一結(jié)果并非實(shí)際解剖中的纖維束條目數(shù)。Bigourdan 等[10]認(rèn)為腦卒中后24～72 h 測(cè)量的纖維數(shù)量比是CST 完整性的替代標(biāo)志，可以獨(dú)立預(yù)測(cè)發(fā)病后1年的運(yùn)動(dòng)功能預(yù)后，特別是對(duì)初始嚴(yán)重受損的病人。Jang等[11]發(fā)現(xiàn)腦梗死發(fā)病（12.71±4.63）d的CST纖維束比值與發(fā)病后6個(gè)月運(yùn)動(dòng)功能顯著相關(guān)。本文結(jié)果顯示腦出血后相對(duì)剩余CST 條目數(shù)明顯減少，并且與發(fā)病3 個(gè)月運(yùn)動(dòng)功能預(yù)后呈顯著正相關(guān)（P＜0.05）。因此，神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)追蹤的纖維束條目數(shù)雖然并非實(shí)際人體中纖維的數(shù)目，但也可以作為小量HGBH 病人運(yùn)動(dòng)功能預(yù)后的預(yù)測(cè)指標(biāo)。本文將病人年齡控制在一個(gè)較小的范圍內(nèi)（50～60 歲），是因?yàn)橛醒芯勘砻魃窠?jīng)纖維軸突會(huì)發(fā)生生理性退行性變[12]，年齡差范圍的減小會(huì)減少該因素造成的影響。此外，我們使用相對(duì)剩余纖維束條目數(shù)這一比值，也是為了減少個(gè)體差異形成的誤差。

圖5 ROC 曲線分析DTI 參數(shù)CST 分級(jí)預(yù)測(cè)小量高血壓性基底節(jié)區(qū)出血預(yù)后的效果

對(duì)于幕上出血量＞30 ml 的病人，多采用手術(shù)治療；而對(duì)于幕上＜30 ml的病人，多采取保守治療。主要是因?yàn)槭中g(shù)本身也會(huì)造成腦損傷，從而影響病人預(yù)后。隨著科技的進(jìn)步，手術(shù)創(chuàng)傷越來(lái)越小。有研究表明，對(duì)于幕上20～30 ml的出血，進(jìn)行立體定向穿刺置管引流術(shù)較保守治療預(yù)后好[13～15]。本文18例病人中，出血量＜10 ml 的病人運(yùn)動(dòng)功能預(yù)后好于10～30 ml 的病人。這也提示對(duì)于10～30 ml 血腫可以采用適合的外科治療，并聯(lián)合DTI 及DTT 監(jiān)測(cè)手術(shù)前后纖維束的變化，進(jìn)一步研究不同類(lèi)型手術(shù)對(duì)CST的影響。

因不同醫(yī)院可能使用不同型號(hào)的高場(chǎng)強(qiáng)磁共振儀，在進(jìn)行DTI 檢查時(shí)，參數(shù)設(shè)置也不相同，且感興趣區(qū)域的選擇會(huì)受到操作者的影響，所以，目前的各種結(jié)論尚無(wú)法形成共識(shí)去推廣應(yīng)用，還要增加單中心病例數(shù)量并和多中心聯(lián)合開(kāi)展研究。另外，交叉纖維和部分體積效應(yīng)也會(huì)對(duì)儀器檢測(cè)造成部分影響。

綜上所述，在小量HBGH 急性期，進(jìn)行DTI 和DTT 檢查，相對(duì)剩余CST 條目數(shù)及rFA 值越高預(yù)示病人運(yùn)動(dòng)功能預(yù)后越好，CST 分級(jí)越高預(yù)示病人運(yùn)動(dòng)功能預(yù)后越差，三個(gè)參數(shù)聯(lián)合較單個(gè)指標(biāo)預(yù)測(cè)價(jià)值更高；其中相對(duì)剩余CST條目數(shù)具有直觀、量化的特點(diǎn)，是一個(gè)更好的評(píng)估指標(biāo)。