Marchiafava-Bignami disease患者的核磁共振DTI定量研究

張秀麗，范博，劉素平

Marchiafava-Bignami disease(MBD)又稱原發(fā)性胼胝體變性，是一種臨床少見的胼胝體脫髓鞘病變，1903年由意大利病理學(xué)家Marchiafava和Bignami共同描述，患者多出現(xiàn)精神及行為異常，多認(rèn)為是由于長期嗜酒導(dǎo)致慢性酒精中毒所致，其它如一氧化碳(CO)中毒、血容量較低以及糖尿病亦可引起本病的發(fā)生。MBD的病理改變主要是胼胝體脫髓鞘、變性壞死乃至萎縮，病變不但累及胼胝體周圍皮質(zhì)區(qū)，還可延及雙側(cè)大腦半球白質(zhì)。近年來隨著醫(yī)學(xué)影像學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，對該病的報道逐漸增多。磁共振擴(kuò)散張量成像(diffusion tensor imagine，DTI)是利用彌散加權(quán)成像技術(shù)改進(jìn)和發(fā)展的一項(xiàng)新技術(shù)，利用水分子的彌散各向異性進(jìn)行成像，可以對細(xì)胞內(nèi)水分子的運(yùn)動及白質(zhì)纖維束進(jìn)行評價，測量腦白質(zhì)纖維束的平均擴(kuò)散率(mean diffusivity,MD)、部分各向異性(fractional anisotropy，F(xiàn)A)值及相對各向異性(relative anisotropy，RA)值，從分子和細(xì)胞水平方面評價組織細(xì)胞的病理變化過程。本文對30例MBD患者與30例正常志愿者胼胝體及白質(zhì)區(qū)DTI各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行研究，探討DTI在該類疾病中的應(yīng)用價值，進(jìn)一步提高對MBD病的認(rèn)識和診斷水平。

1 對象與方法

1.1 研究對象

MBD組：選取山東省聊城市茌平區(qū)第二人民醫(yī)院2016年12月至2020年12月收治的MBD患者30例，年齡33～68歲，平均(48.3±0.6)歲，正常對照組：健康成年人 30 例，年齡30～65歲，平均(46.2±0.5)歲。MBD組與對照組均為男性。

MBD組：主要臨床癥狀表現(xiàn)為乏力、嗜睡、意識障礙、記憶力減退及肌張力增高等。納入標(biāo)準(zhǔn)：有長期飲酒史(10～30年)，日飲酒量為300～800 mL。排除標(biāo)準(zhǔn)：糖尿病患者、CO及有機(jī)磷中毒患者、有外傷史、長期藥物服用史者、存在營養(yǎng)不良以及其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病者、有MRI 檢查禁忌證者。

正常對照組：男性健康志愿者，無酗酒史者，腦內(nèi)無異常血管畸形者，無顱腦外傷及其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病者，無 MRI 檢查禁忌癥者。

1.2 檢查方法

MRI檢查采用 GE signa HDxt 1.5 T 超導(dǎo)磁共振掃描儀，頭顱8通道相控振線圈。頭顱常規(guī) MR檢查包括：T1WI、T2WI序列及 DWI 序列，掃描參數(shù)：T1WI:TR 480 ms，TE 24.5 ms，TI 1 740 ms,矩陣 320×320，層厚5 mm，層間距0 mm，F(xiàn)OV 320 mm × 320 mm。T2WI:TR 7 600 ms，TE 94 ms，TI 2 022 ms，矩陣256×256，層厚 5 mm，F(xiàn)OV 320 mm×320 mm。FLAIR:TR 8 402 ms,TE 127 ms ,TI 2 100 ms,矩陣 320×320，層厚5 mm，層間距0 mm，F(xiàn)OV 320 mm × 320 mm。DWI：TR 3100 ms，TE 80 ms，矩陣 256×256，層厚5 mm，層間距0 mm，F(xiàn)OV 320 mm ×320 mm，NEX2次。DTI 采用單次激發(fā)自旋回波平面成像(SE-EPI)序列，掃描參數(shù)為 TR 8 000 ms，TE 84.5 ms，矩陣 256×256，F(xiàn)OV 230 mm×230 mm，擴(kuò)散敏感梯度方向數(shù) 15個，層厚 5 mm，層間距0 mm，NEX 2，b 值為0、1 000、2 000 s/mm，采集時間為300 s。

1.3 圖像后處理

使用 ADW4.0工作站對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，在DTI 參數(shù)圖上于胼胝體(膝部、體部、壓部)、內(nèi)囊(前肢、膝部、后肢)、放射冠區(qū)連續(xù)3個層面放置感興趣區(qū)(region of interest，ROI)，每個區(qū)域測量3次，取其平均值，ROI面積為 15～20 mm。由2位主治以上放射科醫(yī)師對MBD組和正常對照組分別測量胼胝體、內(nèi)囊、放射冠區(qū)的MD、FA、RA值，取2次測量的平均值。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 MBD組患者的常規(guī)影像學(xué)結(jié)果

30例MBD患者中16例胼胝體彌漫出現(xiàn)稍長T1稍長T2信號影，9例膝部、壓部出現(xiàn)稍長T1稍長T2信號影，5例僅壓部出現(xiàn)稍長T1稍長T2信號影。16例胼胝體彌漫病變患者中，5例患者放射冠區(qū)出現(xiàn)稍長T1稍長T2信號影。典型病案舉例見圖1。

注：A為T1WI成像,B為T2WI成像,C為T2flair成像,D為DWI成像,E為DTI圖中白色圓圈為測量感興趣區(qū),F為DTI顯示神經(jīng)纖維走行圖。

2.2 MBD組與正常對照組的MD值比較

30例慢性酒精中毒致MBD患者與30例正常對照組各區(qū)域腦白質(zhì)纖維束的平均擴(kuò)散率(MD)比較，對照組除胼胝體體部兩組比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(

t

=2.263,

P

>0.05)外,其余各區(qū)域MBD組的MD值均高于正常對照組。結(jié)果詳見表1。

表1 MBD組與正常對照組的MD值比較

2.3 MBD組與正常對照組的FA值比較

30例慢性酒精中毒致MBD患者與30例正常對照組各區(qū)域腦白質(zhì)纖維束的部分FA比較，除胼胝體體部差異無統(tǒng)計學(xué)意義(

t

=2.271,

P

>0.05)外,其余各區(qū)域MBD組的FA值均小于正常對照組。結(jié)果詳見表2。

表2 MBD組與正常對照組的FA值比較

2.4 MBD組與正常對照組的RA值比較

30例慢性酒精中毒致MBD患者與30例正常對照組各區(qū)域腦白質(zhì)纖維束的RA值比較，除胼胝體體部差異無統(tǒng)計學(xué)意義(

t

=2.786,

P

>0.05)外,其余各區(qū)域MBD組的RA值均小于正常對照組。結(jié)果詳見表3。

表3 MBD組與正常對照組的RA值比較

2.5 MBD組各部位MD值、FA值、RA值比較

30例慢性酒精中毒致MBD患者各部位MD值、FA值、RA值比較，除胼胝體各部外，其余部位進(jìn)行左右側(cè)獨(dú)立樣本

t

檢驗(yàn)，結(jié)果顯示左右側(cè)之間MD值、FA值和RA值差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(

P

>0.05)。胼胝體膝部和壓部的FA值和RA值最高，而胼胝體體部最低。胼胝體外最高的為內(nèi)囊膝部和后肢，其次為內(nèi)囊前肢和放射冠，而半卵圓中心FA值和RA值最低。結(jié)果詳見表4。

表4 30例MBD患者各部位MD值、FA值及RA值比較

3 討論

MBD主要病理特征為胼胝體對稱性脫髓鞘、中層壞死及萎縮，同時多累及皮層下白質(zhì)。急性起病的患者可出現(xiàn)嚴(yán)重意識障礙及癲癇發(fā)作等，慢性病患者可表現(xiàn)為意識障礙、行為異常及抑郁等癥狀，如果該病未得到及時有效的治療可呈進(jìn)行性發(fā)展，表現(xiàn)為進(jìn)行性癡呆、大腦半球分離綜合征，嚴(yán)重者可導(dǎo)致昏迷甚至死亡。MBD的MRI表現(xiàn)與其病理改變及病變過程密切相關(guān)，MBD病變的MRI表現(xiàn)對臨床至關(guān)重要。

DTI是一種可以觀測腦白質(zhì)纖維束的新技術(shù)，通過測定特定方向的擴(kuò)散行為對腦組織的白質(zhì)纖維束進(jìn)行評價，常用量化參數(shù)包括平均彌散率(mean diffusivity,MD)、各向異性分?jǐn)?shù)或稱部分各向異性(fractional anisotraphy,FA)、相對各向異性(relative anisotraphy,RA)。MD反映分子彌散水平和彌散阻力的整體情況，其只表示彌散的大小，而與彌散的方向無關(guān)。FA值反映水分子各向異性成分占整個彌散張量的比例，反映擴(kuò)散張量的各向異性程度。RA值反映水分子彌散的各向異性成分與各向同性成分的比值。

MBD的基本病變以髓鞘脫失、壞死為主，由于擴(kuò)散在人腦白質(zhì)區(qū)表現(xiàn)為與髓鞘形成相關(guān)的方向擴(kuò)散受限，因此髓鞘的脫失使水分子在與神經(jīng)纖維垂直方向的擴(kuò)散受限減輕，理論上MD值升高。本研究MBD組MD值普遍大于正常對照組(表1)，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(

P

<0.05)，MD值升高可能反映了髓鞘脫失造成的受限擴(kuò)散減輕或血管源性水腫造成擴(kuò)散的增加，分子整體彌散水平的升高和彌散阻力整體下降。

胼胝體的大多數(shù)纖維走行方向一致性較強(qiáng)，大部分水平走行，少部分斜行走形，纖維髓鞘化比較完善在DTI上表現(xiàn)出較強(qiáng)的各向異性，F(xiàn)A值、RA值較高，胼胝體膝部的纖維連接兩側(cè)的額葉，壓部連接兩側(cè)顳枕葉，本研究表2、表3的正常對照組中胼胝體膝部及壓部的FA值、RA值均高于其他部位，并且慢性酒精中毒致MBD患者中胼胝體膝部及壓部的FA值、RA值明顯增高。反觀體部的纖維主要連接雙側(cè)額葉的運(yùn)動前區(qū)和中央前回、顳頂葉，體部的交叉纖維較多，纖維走行方向一致性較弱，因此胼胝體體部的FA值、RA值明顯偏低。

有研究表明，慢性酒精中毒常導(dǎo)致白質(zhì)的FA值、RA值明顯減低，并且已經(jīng)證實(shí)白質(zhì)纖維束對酒精的毒性刺激作用相當(dāng)敏感。FA值、RA值越大，組織的各向異性越強(qiáng)，F(xiàn)A值、RA值降低，表明白質(zhì)纖維束受損可能。慢性酒精中毒患者的白質(zhì)整體完整性的損害，白質(zhì)纖維束顯微結(jié)構(gòu)的斷裂，如髓鞘的缺失或者軸索的變性退化，可能讓水分子更加自由移動，造成FA值減少,各向異性降低，各向同性增加，則RA值減低。BMD組胼胝體體部FA值、RA值最低，但其較正常對照組相差不大，這可能與此部位神經(jīng)束交叉纖維較多，白質(zhì)纖維束受損，水分子擴(kuò)散方向的一致性較弱有關(guān)，從而與正常組結(jié)果相近。而胼胝體膝部及壓部FA值、RA值降低幅度較大，此部位水分子擴(kuò)散具有一定的方向性，因而當(dāng)這兩個部分纖維束受損時，可出現(xiàn)彌散受限降低、彌散水平增高的特征。

胼胝體外FA值、RA值最高的為內(nèi)囊膝部和后肢，其次為內(nèi)囊前肢和放射冠，而半卵圓中心FA值和RA值最低，胼胝體外病灶多累及皮層下白質(zhì)，病理上急性期主要為伴有軸突破壞的嚴(yán)重脫髓鞘改變和腦組織水腫，慢性期則為單純的脫髓鞘改變，說明慢性酒精中毒白質(zhì)變性在胼胝體外對半卵圓中心影響最為明顯，對此處纖維束的損害較大。