DTI在腦卒中后假性延髓性麻痹吞咽障礙患者的研究進展

舒琳睿 孫道東 周 婷 程紅亮 李 靜 柳 星

1）安徽中醫(yī)藥大學，安徽 合肥 230000 2）安徽中醫(yī)藥大學第二附屬醫(yī)院，安徽 合肥 230000

腦卒中是由于腦血管破裂或阻塞而引起的一種中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病，根據(jù)發(fā)病原因可將其分為出血性腦卒中和缺血性腦卒中［1］。缺血性腦卒中又稱腦梗死，是指腦部血供障礙導致的局部腦組織缺血性壞死；出血性腦卒中又稱腦出血，常因未得以控制的高血壓、顱內(nèi)血管粥樣硬化而導致腦部血管破裂，進而出現(xiàn)相應神經(jīng)功能缺損的一類臨床綜合征［2］。腦卒中有諸多并發(fā)癥，其中，腦卒中后假性延髓性麻痹導致的吞咽障礙是腦卒中后嚴重并發(fā)癥之一。腦卒中后大腦運動皮質(zhì)及其發(fā)出的皮質(zhì)腦干束受損，延髓上的運動神經(jīng)核失去上運動神經(jīng)元的支配，進而出現(xiàn)舌肌、軟腭、咽喉、咀嚼肌的中樞性癱瘓。腦卒中后假性延髓性麻痹吞咽障礙的主要臨床表現(xiàn)是進食困難、飲水嗆咳，嚴重者會因誤吸而造成吸入性肺炎。

1993年的一項顱腦CT的研究報告顯示，腦卒中后吞咽障礙的患者在大腦皮質(zhì)到腦干之間可見腦白質(zhì)受損，該學者隨即提出猜想，吞咽障礙可能是由于大腦到皮質(zhì)間的傳導通路受阻所致，而腦白質(zhì)便是在大腦皮質(zhì)與腦干間傳遞信息的信使［3］。早期大量的顱腦CT 和MRI 顯示吞咽障礙的患者?？稍趥?cè)腦室周圍的腦白質(zhì)上發(fā)現(xiàn)病變［4］。隨著人們對腦白質(zhì)的認識不斷深入，國外有學者發(fā)現(xiàn)腦白質(zhì)損傷可直接導致假性延髓性麻痹吞咽障礙，腦白質(zhì)上通常涉及到調(diào)控吞咽反射的結(jié)構(gòu)包括錐體束、內(nèi)囊、上縱束、外囊和胼胝體，可調(diào)節(jié)吞咽反射［5］。

腦白質(zhì)是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的重要組成部分，主要由髓鞘的神經(jīng)元軸突組成，是不同腦區(qū)間的傳遞信息的重要組織［6］。腦白質(zhì)在普通CT及常規(guī)MRI上顯像的特異性相對較差，磁共振彌散張量成像（diffusion tensor imaging，DTI）作為一種更加敏感的影像學檢查技術(shù)，可更清晰地觀測大腦白質(zhì)纖維術(shù)的完整性［7］。筆者通過對歷年來DTI 應用于腦卒中的研究進行歸納梳理發(fā)現(xiàn)，目前DTI已被應用于多項腦卒中后遺癥的研究中，如運動功能障礙、認知障礙、失語、吞咽障礙、抑郁、痙攣?，F(xiàn)對近年來DTI在腦卒中后假性延髓性麻痹吞咽障礙患者中的應用做一綜述，闡明吞咽障礙與腦白質(zhì)纖維束損傷的相關(guān)性，為臨床進一步使用DTI診斷及評價腦卒中后假性延髓性麻痹吞咽障礙作為理論依據(jù)。

1 腦卒中后假性延髓性麻痹吞咽障礙

正常的吞咽活動涉及多個肌肉群的收縮，需要口腔、咽、喉和食管的協(xié)調(diào)運動。吞咽障礙可分為假性延髓性麻痹性吞咽障礙和真性延髓性麻痹性吞咽障礙，假性延髓性麻痹常見于數(shù)次腦卒中的后遺癥，是上運動神經(jīng)元損害所致的皮質(zhì)腦干束損害所產(chǎn)生，臨床受延髓支配的肌肉損傷，吞咽功能受損，因其癥狀與延髓性麻痹相似，故稱假性延髓性麻痹［8］。真性延髓性麻痹是下運動神經(jīng)元的損傷，由延髓神經(jīng)核及其周圍神經(jīng)受累所致［9］。假性延髓性麻痹吞咽障礙可由多種疾病繼發(fā)而成，尤其是腦卒中，無論是大腦皮質(zhì)、皮質(zhì)下控制回路還是與腦干相關(guān)的病變都會導致吞咽困難［10-11］。假性延髓性麻痹性吞咽障礙與皮質(zhì)腦干束關(guān)系密切，皮質(zhì)腦干束的神經(jīng)纖維束從大腦皮質(zhì)走行到基底節(jié)、紅核、黑質(zhì)、腦干內(nèi)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)及其他核團區(qū)域，能將大腦運動皮質(zhì)的沖動信號傳遞給腦干，調(diào)節(jié)機體的多種運動。假性延髓性麻痹吞咽障礙發(fā)生在腦卒中后，大腦皮質(zhì)下結(jié)構(gòu)受損進一步影響到調(diào)節(jié)吞咽運動的腦白質(zhì)纖維束［12］。腦白質(zhì)纖維束是將運動信息從大腦皮質(zhì)傳遞到腦干和脊髓的傳導纖維，皮質(zhì)腦干束在中腦平面上從錐體束的上部分出，到達顱運動神經(jīng)核，進而調(diào)節(jié)面部、口部、咽部、軟腭的肌群［13］。

吞咽障礙的患者臨床表現(xiàn)主要為進食困難、飲水嗆咳，影響營養(yǎng)攝取，進而導致營養(yǎng)不良，同時極易發(fā)生誤吸而造成肺部感染，嚴重者引發(fā)窒息危及生命［14］。目前臨床上對吞咽障礙的評估用到的客觀化指標相對較少，仍依賴于常用的吞咽功能量表，如洼田飲水試驗量表、標準吞咽功能評定量表，再結(jié)合病史、體征，綜合評估患者吞咽障礙的等級，影像學指標仍未作為評估吞咽障礙程度的常用檢查方式?，F(xiàn)代醫(yī)學針對腦卒中后吞咽障礙的康復治療，主要是采取吞咽功能康復訓練［15］、氣道廓清技術(shù)［16］、咽部冷刺激［17］、經(jīng)顱磁刺激［18］等干預方式，隨著祖國醫(yī)學對本病的深入研究，中藥冷刺激、舌咽針、電針等也被廣泛應用與吞咽障礙的治療中［19］。

2 DTI簡述

DTI是一種用于研究腦白質(zhì)纖維束的技術(shù)［20］，其原理是在磁共振彌散加權(quán)信號的基礎(chǔ)上進行相應數(shù)據(jù)處理、數(shù)學建模，提取利用彌散各向異性效應，從而獲得細致的微觀結(jié)構(gòu)［21］。彌散張量成像技術(shù)可感知水在組織中的擴散，水分子可沿著腦白質(zhì)纖維束擴散，因此白質(zhì)束具有獨特的擴散特性［22］。DTI研究腦白質(zhì)纖維束是通過繪制水分子沿著腦白質(zhì)纖維束的擴散圖像，定量檢測體內(nèi)腦白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，因此，DTI比普通MRI更易測得腦白質(zhì)微結(jié)構(gòu)的異常［23］。

DTI檢測?？色@得多個數(shù)值作為定量參數(shù)，表觀彌散系數(shù)（apparent diffusion coefficient，ADC）是彌散梯度磁場上不同方向水分子的彌散特點。平均彌散率（mean diffusivity，MD）表示某一區(qū)域的水分子彌散大小，但與彌散的方向無關(guān)。部分各向異性分數(shù)值（fractional anisotropy，F(xiàn)A）測量水分子擴散的各向異性程度，是神經(jīng)纖維束的量化指標，腦白質(zhì)損傷時可顯示為FA 值降低，F(xiàn)A 值越低，腦白質(zhì)損傷程度越大。白質(zhì)纖維束在水分子中運動的各向異性與白質(zhì)束的排列密度成正比，因此，可用FA 值推斷大腦白質(zhì)纖維束內(nèi)細胞結(jié)構(gòu)的排列整齊度和組織的完整性。在評估白質(zhì)組織特征的研究中，MD 值和FA 值常作為互補指標，前者用于評估水分子在每個位置上的擴散程度，后者用于衡量水分子在一個特定方向上擴散的一致性［24］。相對各向異性分數(shù)比值（fractional anisotropy of rate，rFA）是病灶區(qū)的各向異性分數(shù)與對側(cè)各向異性分數(shù)的比值，rFA 值越小，表示與對側(cè)相同區(qū)域的差異越大，病側(cè)損傷程度越大。臨床上可根據(jù)以上數(shù)值量化腦白質(zhì)損傷的嚴重程度，作為預判患者預后情況的關(guān)鍵指標，并以此輔助評估臨床治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的有效性。

彌散張量纖維束成像（diffusion tensor tractography，DTT）是在DTI 的基礎(chǔ)上進一步發(fā)展而來，它利用神經(jīng)纖維間水分子的各向異性追蹤神經(jīng)纖維的走形方向，將神經(jīng)纖維束三維可視化，可以直觀觀測神經(jīng)纖維束的完整性，并可測量神經(jīng)纖維束中纖維的數(shù)目，通過與健側(cè)纖維束進行對比，可直接評估其缺損程度［25］。目前，DTT 技術(shù)已被多名學者應用于腦卒中后肢體運動障礙患者的皮質(zhì)脊髓束的三維重建中，但在腦卒中后吞咽障礙中的應用研究仍為空白［26］。

3 DTI在腦卒中后吞咽障礙患者中的應用

近年來，腦白質(zhì)病變與腦卒中后遺癥預后的關(guān)系是一個研究熱點，NAM等［27］提出假設(shè)，腦白質(zhì)髓鞘病變后，皮質(zhì)腦干束受損，到達延髓的傳入神經(jīng)減少，進而發(fā)展為假性延髓性麻痹，腦白質(zhì)病變同時可降低咳嗽反射，結(jié)合患者因假性延髓性麻痹而導致的吞咽障礙，加大了吸入性肺炎的發(fā)病風險。MOON等［28］分析63名輕度腦卒中后吞咽障礙患者的腦白質(zhì)變化發(fā)現(xiàn)，腦白質(zhì)病變與患者的吞咽功能關(guān)系密切，腦白質(zhì)缺損度越高，吞咽障礙評級越差。林志誠等［29］研究發(fā)現(xiàn)，腦卒中后吞咽障礙患者在吞咽皮質(zhì)、皮質(zhì)下結(jié)構(gòu)和腦干吞咽中樞存在廣泛的腦白質(zhì)受損。

隨著人們對腦白質(zhì)纖維束的研究越來越深入，已有大量學者通過DTI檢測技術(shù)來證實腦白質(zhì)纖維束與吞咽障礙的相關(guān)性。LI等［30］將12例腦卒中患者與12 例健康對照組同時進行DTI 檢查發(fā)現(xiàn)，腦卒中后吞咽困難患者的雙側(cè)皮質(zhì)脊髓束FA 值下降。SUNTRUP 等［31］通過200 例的大樣本研究發(fā)現(xiàn)，一側(cè)皮質(zhì)脊髓束損傷的腦卒中患者中，患吞咽困難的概率明顯高于同側(cè)未受損傷的患者。腦白質(zhì)纖維束的另一個重要分支是皮質(zhì)腦干束，對吞咽及言語功能尤為重要。JANG 等［32-33］在42 例腦出血后吞咽障礙的患者中使用氣管造影來測量皮質(zhì)腦干束的FA值，根據(jù)病情將部分嚴重吞咽障礙的患者予以放置鼻飼管，結(jié)果通過FA值評估發(fā)現(xiàn)，吞咽功能在2 d內(nèi)恢復的患者皮質(zhì)腦干束損傷相對較小，而放置鼻飼管時間越長患者的皮質(zhì)腦干束損傷程度越大。KO 等［34］研究發(fā)現(xiàn)，一側(cè)大腦的皮質(zhì)腦干束損傷后，累及到對側(cè)，產(chǎn)生雙側(cè)腦白質(zhì)疏松癥，預后較單側(cè)皮質(zhì)腦干束更差。

由于腦卒中發(fā)病部位的多樣性，不同學者在使用DTI 檢測腦白質(zhì)病損程度時選擇的興趣區(qū)也各有差異，GONZALEZ-FERNANDEZ等［35］報道，在急性幕上缺血性腦卒中患者中，軀體感覺區(qū)、運動區(qū)和運動輔助區(qū)、眼窩前額皮質(zhì)、基底神經(jīng)節(jié)和內(nèi)囊的損傷與吞咽困難關(guān)聯(lián)性較強。KIM 等［36］用DTI 技術(shù)研究了亞急性腦卒中伴小腦幕上病變患者的皮質(zhì)脊髓束體積（tract volume，TV）、FA和ADC數(shù)值，將初級軀體感覺皮層、初級運動皮層、輔助運動皮層、前扣帶皮層、眼窩前額皮質(zhì)、頂枕皮層、島葉皮層、內(nèi)囊后肢、丘腦、基底神經(jīng)節(jié)（尾狀核）、基底神經(jīng)節(jié)（殼核）選擇為感興趣區(qū)域（region of interest，ROI），發(fā)現(xiàn)病側(cè)初級運動皮層的FA 值和雙側(cè)內(nèi)囊后肢的ADC 值在組間存在顯著差異?？梢?，皮層受損后，腦白質(zhì)纖維束無法傳播吞咽信息到吞咽中樞，進一步導致吞咽障礙。CLARK 等［6］采用DTI 研究假性延髓性麻痹吞咽障礙與大腦白質(zhì)、灰質(zhì)的相關(guān)性，在1.5T MRI的基礎(chǔ)上進行DTI 檢測，選擇涉及吞咽的大腦區(qū)域作為ROI 區(qū)，發(fā)現(xiàn)吞咽口腔期與頂葉、感覺運動皮質(zhì)、內(nèi)囊后肢有關(guān)，咽期的損傷與皮質(zhì)脊髓束的白質(zhì)缺損密切相關(guān)。

目前也有學者將DTI 用作評估腦卒中后吞咽障礙患者的治療前后觀察指標，以驗證臨床療效，進一步探析DTI 觀察到的腦白質(zhì)損傷與吞咽障礙的關(guān)系。金海鵬等［37］研究發(fā)現(xiàn)，齊刺廉泉、天容可改善環(huán)咽肌功能障礙所致吞咽困難患者的臨床癥狀，其作用機制可能是相關(guān)腦區(qū)的腦白質(zhì)纖維束結(jié)構(gòu)及密度改變增強了其神經(jīng)可塑性。WU 等［38］通過比較大腦半球、內(nèi)囊、基底節(jié)區(qū)間、小腦間的FA值改變大小發(fā)現(xiàn)，大腦半球腦梗死部位的FA值改善較腦干及小腦明顯，說明針刺對單側(cè)大腦半球梗死所致的吞咽困難具有特異性；通過DTT重建病灶區(qū)的纖維束發(fā)現(xiàn)，右側(cè)額島葉纖維束較前明顯增多，F(xiàn)A 值也較前增大，得出利咽通竅針法能改善吞咽困難可能機制是通過刺激相關(guān)穴位調(diào)節(jié)島葉功能，使大腦皮質(zhì)重塑，促進吞咽功能的恢復。

4 結(jié)論與展望

腦卒中后假性延髓性麻痹吞咽障礙的發(fā)生與腦白質(zhì)及皮質(zhì)腦干束的損傷有關(guān)，腦白質(zhì)纖維束是大腦皮質(zhì)將信息傳遞到腦干的關(guān)鍵組織，白質(zhì)損傷的程度與吞咽障礙的病情程度關(guān)系密切，臨床可通過患者腦白質(zhì)的損傷程度評估此類患者的預后。DTI可定量分析腦白質(zhì)的組織，DTT 可直接觀察腦白質(zhì)纖維束的形態(tài)，因此，DTI 探析病灶區(qū)腦白質(zhì)的病損程度、DTT 重建皮質(zhì)腦干束的三維可視化圖像可作為評估患者病情及預后的影像學輔助工具。DTI 作為一種對腦白質(zhì)高度敏感的新型檢測方法，目前尚未應用到臨床的指標檢測中，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的定性診斷和療效觀察上有廣闊的應用前景。目前對于腦卒中后假性延髓性麻痹吞咽障礙的具體發(fā)病機制，國內(nèi)外學者仍秉持不同意見，部分學者認為大腦島葉上存在吞咽調(diào)節(jié)中樞，且與皮質(zhì)腦干束的關(guān)系密切，關(guān)于本病發(fā)病機制的研究目前尚較為欠缺，需要進行更為深入和細致化的研究才能探知。針對腦卒中后假性延髓性麻痹吞咽障礙的治療，目前的療效評估方法多以量表評分為主，在未來的臨床研究中，可使用DTI評估腦卒中后假性延髓性麻痹吞咽障礙患者的治療前后觀察指標，客觀對比分析治療前后腦白質(zhì)纖維束的改變，以評估療效。