利用彌散張量成像評估中小量基底節(jié)區(qū)高血壓腦出血微創(chuàng)手術

1、利用彌散張量成像評估中小量基底節(jié)區(qū)高血壓腦出血微創(chuàng)手術的治療效果蔣永祥, 馬 穎，程 遠，陳維福 (400010重慶，重慶醫(yī)科大學附屬第二醫(yī)院神經(jīng)外科)摘要 目的 利用彌散張量成像(diffusion tensor imaging, DTI)評估中小量基底節(jié)區(qū)高血壓腦出血的微創(chuàng)治療效果。 方法 以101例中小量(1040ml)基底節(jié)區(qū)高血壓腦出血患者為對象，根據(jù)治療方式不同分為微創(chuàng)手術組(52例)和內(nèi)科治療組(49例)，血腫體積為1536 (23.367.24) ml。所有患者在發(fā)病后48 h內(nèi)和發(fā)病后14 d進行DTI掃描，得到雙側皮質(zhì)脊髓束(corticospinal tract, CST

2、)的各向異性分數(shù)(fractional anisotropy, FA)及彌散張量纖維束成像(diffusion tensor tractography， DTT)圖像，并根據(jù)CST完整性將微創(chuàng)手術組分為A(12級，22例)、B(3級，30例)兩個亞組，比較微創(chuàng)手術組和內(nèi)科治療組之間及A、B亞組之間在以上指標的差異。 結果 發(fā)病后首次DTI掃描顯示微創(chuàng)手術組、內(nèi)科治療組受累側的內(nèi)囊區(qū)和大腦腳FA值均降低，兩組間無明顯差異(P0.05)，第2次DTI掃描提示，微創(chuàng)手術組的FA值(內(nèi)囊區(qū)0.490.02、大腦腳0.470.03)較內(nèi)科治療組(內(nèi)囊區(qū)0.390.02、大腦腳0.430.03)明顯升高(

3、P0.05)，且從DTT圖像上可見微創(chuàng)手術組的CST恢復程度明顯好于內(nèi)科治療組，提示對于這類患者微創(chuàng)手術治療效果優(yōu)于內(nèi)科治療。微創(chuàng)手術組的A亞組術后FA值(0.510.02)高于B亞組(0.480.02) (P0.05)，提示CST損傷越小，手術效果越好。結論 微創(chuàng)治療可以提高中小量基底節(jié)區(qū)高血壓腦出血患者預后，尤其是DTT顯示CST以推移、變形為主者(12級)應更為積極采取微創(chuàng)治療。 關鍵詞 高血壓腦出血；基底節(jié)區(qū)；微創(chuàng)治療技術；彌散張量成像；各向異性Therapeutic efficiency of minimally invasive techniques for evacuating

4、small to medium hematoma in hypertensive intracerebral hemorrhage in basal ganglia: evaluation by diffusion tensor imagingJiang Yongxiang, Ma Ying, Cheng Yuan, Chen Weifu (Department of Neurosurgery, Second Affiliated Hospital, Chongqing Medical University, Chongqing, 400010, Abstract Objective To e

5、valuate the effect of minimally invasive evacuation on small to medium hypertensive intracerebral hemorrhage (ICH) in basal ganglia by diffusion tensor imaging (DTI). Methods A total of 101 patients with small to medium hypertensive ICH in the basal ganglia who were hospitalized in our department du

6、ring June 2010 to October 2011 were enrolled, and prospectively divided into 2 matched groups, a minimally invasive treatment group (n=52) and a non-surgical group (n=49). Their volume of hematoma was 15 to 36 ml, with an average volume of 23.367.242 ml. All patients received DTI scanning within 48

7、h after intracerebral hemorrhage and in 14 d after onset. Fractional anisotropy (FA) and diffusion tensor tractography (DTT) of corticospinal tract (CST) in the affected and unaffected side were obtained. The minimally invasive treatment group was divided into A sub-group (1 to 2 grade, n=22) and B

8、sub-group (3 grade, n=30) according to the integrity of CST. The data were compared between minimally invasive treatment group and medical treatment group, and also between A sub-group and B sub-group. Results The initial DTI scanning showed that FA values of CST in internal capsule and cerebral ped

9、uncle of affected side were significantly decreased as compared with the unaffected side, and there was no significant difference between two groups (P0.05). The second DTI scanning displayed that FA values of internal capsule (0.490.02) and cerebral peduncle (0.470.03) in minimally invasive treatme

10、nt group were significantly increased as compared with the non-surgical group (0.390.02; 0.430.03) (P0.05), respectively. The recovery extent of CST in minimally invasive treatment group were better than the non-surgical group, which suggested minimally invasive treatment were superior to non-surgic

11、al group. The post-operative FA values of A sub-group (0.510.02) were higher than B sub-group (0.480.02) (P0.05) in minimally invasive treatment group, which meant the less injury of CST was the better outcome of operation. Conclusion Minimally invasive treatment is a good method for small to medium

12、 hypertensive ICH in basal ganglia, especially when CST is displaced and deformed (1 to 2 grade) by DTT. Key words hypertensive intracerebral hemorrhage；basal ganglion; minimally invasive techniques; diffusion tensor imaging; Fractional anisotropyCorresponding author：Cheng Yuan, Tel: 86-23-63693542,

13、 E-mail: HYPERLINK mailto:chengyuan023 chengyuan023通信作者 程遠，電話：(023）3696542，E-mail: chengyuan023高血壓腦出血(hypertensive intracerebral hemorrhage, ICH)最常發(fā)生于基底節(jié)區(qū)，此部位血腫的占位效應及其引起的神經(jīng)纖維束的損傷直接影響患者的預后。磁共振彌散張量成像(diffusion tensor imaging, DTI)是新近應用于臨床且能有效觀察及追蹤腦白質(zhì)纖維束的非侵入性檢查方法，也是目前唯一能夠活體顯示腦白質(zhì)纖維束的技術1。目前DTI在腦卒中的研究主要集中

14、于腦梗死2，而應用于腦出血的研究較少，關于神經(jīng)纖維傳導束與血腫關系的活體研究更是鮮有文獻報道3。由于DTI能夠檢測到受到血腫影響的神經(jīng)纖維束所產(chǎn)生的異常情況并可進行定量分析，因此其可以作為高血壓腦出血患者一種新的預后評估手段。本研究應用DTI技術活體觀察中小量基底節(jié)區(qū)高血壓腦出血患者皮質(zhì)脊髓束(corticospinal tract, CST)受損情況及進行微創(chuàng)治療后CST完整性的恢復變化情況，以探討微創(chuàng)治療對中小量基底節(jié)區(qū)高血壓腦出血患者預后改善的作用。1. 對象與方法1.1 研究對象 本研究采用的納入標準為以下幾點：急性發(fā)病，符合1999年WHO/ISH高血壓腦出血診斷標準，并經(jīng)頭顱CT確

15、診；腦出血位于基底節(jié)區(qū)；15 ml血腫體積40 ml；患者在治療前處于清醒狀態(tài)；受累側肢體肌力小于2級；住院期間沒有嚴重并發(fā)癥；所有患者/家屬知情同意，手術者簽署手術同意書。排除標準為：非高血壓腦出血；血腫未累及內(nèi)囊；發(fā)病時受累側肢體肌力大于2級；住院期間有肺部感染或顱內(nèi)感染等嚴重并發(fā)癥；有明顯意識障礙和嚴重認知障礙者；患者躁動或失語不能配合磁共振(MRI)檢查；體內(nèi)有固定金屬假牙、金屬異物或心臟起搏器者。 根據(jù)以上納入和排除標準，本研究選擇2010年6月至2011年10月在重慶醫(yī)科大學附屬第二醫(yī)院神經(jīng)外科住院治療的101例中小量基底節(jié)區(qū)高血壓腦出血患者為研究對象，其中男性62例，女性39例，

16、年齡3285 (59.3511.95)歲；從出現(xiàn)癥狀到入院就醫(yī)的時間為(5.975.81)h；入院時受累肢體肌力為02級；患者均行頭顱CT掃描，血腫體積(根據(jù)多田公式計算)在1536 (23.367.24)ml之間。1.2 MRI掃描 使用3.0T超導型MR掃描儀(Philips，Achieva TX 3.0T)；梯度場40 mT/m，梯度切換率150 mT/(ms)；16通道相位陣列頭線圈。所有病例行常規(guī)頭顱MRI平掃及DTI掃描。DTI掃描參數(shù)：采用SEEPI脈沖序列，橫軸面掃描，掃描層面與前后連合間連線( ACPC線)平行。TR：7 000 ms, TE：78 ms，視野： 224 mm

17、224 mm，層厚：2.0 mm, 層間距0 mm, 采集矩陣：112112，激勵次數(shù)( NEX)： 2次, 擴散梯度方向為15，b=0和1 000 s/mm2, 掃描層數(shù)：3237層，掃描時間：4 min16 s。所有患者在發(fā)病后48 h內(nèi)進行首次MRI掃描獲得DTI數(shù)據(jù)，第2次DTI數(shù)據(jù)在發(fā)病后14 d進行采集。所得DTI數(shù)據(jù)由飛利浦磁共振自帶的DTI后處理軟件進行處理。以FA圖和解剖學知識為基礎在雙側內(nèi)囊區(qū)和大腦腳的2D各向異性 (fractional anisotropy, FA)彩色圖上人工設定6個感興趣區(qū)(regions of interest, ROI)4，最后用于比較患側和健側

18、的FA值實為各個感興趣區(qū)FA值的平均值。將ROI分別設在大腦腳和內(nèi)囊區(qū)，在此基礎上獲得彌散張量纖維束成像(diffusion tensor tractography， DTT)圖像。為便于區(qū)別，我們將這次兩次檢查獲得的FA值及DTT圖像分別定義為FA(f)值、FA(s)值及DTT(f)、DTT(s)(f：first, s：second)。根據(jù)DTT圖像我們將CST的完整性分為3級：1級：CST基本或完全連續(xù)，纖維束顯示達對側全部纖維束的2/3或相仿；2級：CST部分中斷，纖維束顯示小于對側全部纖維束的2/3，但大于其1/3；3級：CST大部分中斷，纖維束顯示小于對側全部纖維束的1/3 5 。1

19、.3 患者分組手術入選條件為：血腫部位及體積符合納入標準；發(fā)病至少612 h后進行手術；患者及其家屬接受手術風險。手術組患者均在發(fā)病后48h內(nèi)進行手術，并在術前行首次DTI掃描?；颊吒鶕?jù)是否進行手術分為微創(chuàng)手術組(52例)和內(nèi)科治療組(49例)，兩組在年齡、血壓及發(fā)病到入院時間、血腫體積、受累肢體肌力方面無明顯統(tǒng)計學差異(P0.05，表1)。微創(chuàng)手術組根據(jù)CST完整性分為A(12級，22例)、B(3級，30例)兩個亞組。1.4 微創(chuàng)手術材料及方法 我們采用YL-1型一次性使用顱內(nèi)血腫粉碎穿刺針(北京萬特福醫(yī)療器械有限公司)作為微創(chuàng)手術器械。手術過程由兩名訓練有素的神經(jīng)外科醫(yī)師參與，根據(jù)術前頭顱

20、CT進行穿刺點的定位，并由穿刺點與血腫中心的距離決定穿刺針的長度，患者采用側臥體位，標準局部麻醉，運用專用電鉆進行血腫穿刺，抽吸出部分液態(tài)血腫，無菌生理鹽水進行35次輕柔沖洗，當沖洗液顏色變淡后結束手術。術后24h內(nèi)密切觀察有無術后出血而引起的神經(jīng)癥狀，并復查頭顱CT了解殘留血腫體積，若血腫無擴大則通過引流管注入2000U尿激酶，關閉2h后開放讓其自行引流，每日1次，持續(xù)23d，待復查頭顱CT證實血腫完全或大部分清除后拔出穿刺針。表1 患者一般情況 (s)組別n年齡(歲)入院時收縮壓(mmHg)入院時舒張壓(mmHg)發(fā)病到入院時間(h)血腫體積(ml)受累側肢體肌力(級)微創(chuàng)手術組5259.

21、4012.39170.7326.1396.9217.066.236.3024.046.661.620.72內(nèi)科治療組4959.2911.59177.2931.75101.2221.635.715.2822.737.711.840.85P值0.9610.2590.2680.6570.3650.1601.5 預后評估對患者癱瘓側肢體運動能力采用美國國立衛(wèi)生院卒中量表(national institutes of health stroke scale, NIHSS)進行評估，并將上下肢NIHSS得分相加總和分數(shù)定義為癱瘓分級(paresis grading，PG) 4，無癱瘓為0分，完全癱瘓為8分

22、，得分越高表示運動能力越差?；颊呤芾壑w運動能力的判定由2名經(jīng)驗豐富的神經(jīng)外科醫(yī)師實施。肢體運動能力判定時間為發(fā)病當天和發(fā)病后14d。1.6 統(tǒng)計學分析采用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件，計量資料以s表示，2組間比較行t檢驗。2 結果2.1 一般情況 本組中患者在治療過程中沒有出現(xiàn)嚴重肺部感染、應激性潰瘍、嚴重腹瀉等可能影響疾病轉歸的并發(fā)癥，手術患者通過術后頭顱CT均證實沒有發(fā)生再出血或者血腫擴大。2.2 顱內(nèi)血腫的變化根據(jù)入院時首次頭顱CT，微創(chuàng)手術組和內(nèi)科治療組血腫體積無明顯統(tǒng)計學差異(P0.05)。由于微創(chuàng)手術的實施，該組中顱內(nèi)血腫消失速度顯著快于內(nèi)科治療組，復查頭顱CT提示顱內(nèi)血腫大部分或

23、完全消失后拔出YL-1型穿刺針，拔針時間為(2.740.81)d，此時血腫殘余量為(9.103.13)ml，發(fā)病后14d血腫量為(0.991.39)ml，而內(nèi)科治療組在發(fā)病后14d血腫量為(7.643.72)ml，兩組間存在顯著統(tǒng)計學差異(P0.05)。2.3 受累肢體運動能力的變化 微創(chuàng)手術組（7.380.72）和內(nèi)科治療組在發(fā)病當天（7.160.85）的PG值無統(tǒng)計學差異(P0.05)，而發(fā)病后14d微創(chuàng)手術組的PG值（3.700.70）則明顯優(yōu)于內(nèi)科治療組（5.040.82），P0.05。同時我們觀察到，在微創(chuàng)手術組兩個亞組間存在一定的差異，在拔針時A亞組的PG值（5.520.79）低于

24、B亞組（6.020.58）(P0.05)；在肢體活動恢復啟動時間(指與發(fā)病時肌力相比出現(xiàn)好轉的時間點)這一觀察指標中也發(fā)現(xiàn)A亞組（2.610.69）d略短于B亞組（3.580.59）d，二者間有統(tǒng)計學差異(P0.01)。2.4 DTI結果 2.4.1 CST的完整性 由于血腫的壓迫，通過DTT可觀察到CST的完整性受到明顯的影響。最為直觀的是所有患者的DTT(f)都觀察到CST不同程度的移位、扭曲和破壞，白質(zhì)纖維斷裂或者明顯減少。在DTT(s)中，由于血腫的吸收或者通過手術清除，CST均有一定程度的恢復，但內(nèi)科治療組的CST恢復程度低于微創(chuàng)手術組(圖1)，在微創(chuàng)手術組中可見到移位的內(nèi)囊恢復至正

25、常位置，且內(nèi)囊區(qū)的神經(jīng)纖維有明顯的恢復（圖2）。A：發(fā)病后首次頭顱CT；B：發(fā)病后14 d的頭顱CT；C：首次DTI掃描，CST完全中斷；D：復查發(fā)病14d的TI掃描，CST少量恢復圖1 內(nèi)科治療組患者CT及DTT的治療前后變化A：術后首次頭顱CT, 血腫量約15ml； B：術后2d頭顱CT； C：首次DTI掃描，左側CST完全中斷； D：發(fā)病14d的DTI掃描，CST大量恢復 圖2 微創(chuàng)治療組患者CT及DTT的術前、術后變化2.4.2 FA值的變化 分析首次DTI檢查結果提示在微創(chuàng)手術組和內(nèi)科治療組之間，受累側大腦腳和內(nèi)囊區(qū)FA(f)值差別不大(P0.05)，但都明顯低于未受累側（P0.05

26、）。在第2次DTI檢查時盡管兩組受累側FA值仍低于未受累側，但微創(chuàng)手術組內(nèi)囊區(qū)的FA(s)值卻明顯高于內(nèi)科治療組(P0.05,表2）。表2 2組內(nèi)囊區(qū)和大腦腳的FA(f)值 及FA(s)值(s)FA(f)值FA(s)值n受累側未受累側受累側未受累側微創(chuàng)手術組內(nèi)囊0.320.03a0.590.030.490.02b0.610.0352大腦腳0.380.03a0.600.030.470.03b0.590.03內(nèi)科治療組內(nèi)囊0.340.02a0.610.030.390.020.600.0349大腦腳0.390.04a0.630.030.430.030.610.04a：P0.05，與未受累側比較；b：

27、P0.05，與內(nèi)科治療組比較根據(jù)DTT(f)圖像將微創(chuàng)手術組分為A、B兩個亞組。A亞組(12級)主要表現(xiàn)為CST的推移、變形，而B亞組(3級)主要表現(xiàn)為CST的嚴重扭曲、神經(jīng)纖維明顯減少或斷裂。由于血腫的清除，兩個亞組的DTT(s)均可見CST的大量恢復，內(nèi)囊可基本恢復至正常位置。由于CST損傷程度不同，手術效果也不同，A亞組受累側內(nèi)囊區(qū)的術后FA值即FA(s)高于B亞組，其差異有統(tǒng)計學意義(P0.05，表3)。表3 微創(chuàng)手術組中兩個亞組間受累側、內(nèi)囊區(qū)的FA值 (s)組別nFA(f)FA(s)A 220.310.030.510.02abB 300.320.030.480.02aa：P0.05

28、，與FA(f)比較；b：P0.05，與B亞組比較 3 討論眾所周知，高血壓腦出血是危及人類生命和生存質(zhì)量的一種嚴重疾病，具有高發(fā)病率和高致殘率的特點，由于幸存者中80%留有不同程度的殘疾6。幕上高血壓腦出血大部分位于基底節(jié)包括豆狀核(殼核、蒼白球)和尾狀核。由于內(nèi)囊的皮質(zhì)脊髓束受到破壞，內(nèi)囊后肢控制的運動功能常常受到影響，患者通常表現(xiàn)為癱瘓。然而中小量的基底節(jié)區(qū)腦出血由于血腫體積較小，占位效應作用有限，其死亡率遠低于血腫體積大的患者7，那么對于這部分患者就應該將治療重點放在怎樣更好的恢復癱瘓肢體的運動功能，從而達到改善預后的目的。由于缺乏直觀和明確的影像學證據(jù)，微創(chuàng)治療是否有助于改善這類患者的

29、預后，一直存在著較大爭議。彌散張量成像是最近發(fā)展起來能使腦白質(zhì)纖維可視化的新技術，能夠顯示CST的結構和完整性，可以作為高血壓腦出血患者一種新的預后評估手段，在之前的研究中已經(jīng)證實了DTI和DTT的有效性和可靠性8-9，同時也有研究利用DTI來預測高血壓腦出血的預后10-12，但是用于研究手術效果僅有2項12-13。本研究旨在運用微創(chuàng)手術的方式清除中小量基底節(jié)區(qū)高血壓腦出血，并通過DTI及DTT進行觀察和評估療效。近10年的研究表明，ICH介導的腦損傷直接與血腫體積以及血腫殘留在腦組織內(nèi)的持續(xù)時間有關，因此血腫應該盡可能早的予以清除14。從本研究結果發(fā)現(xiàn)，發(fā)病后14d微創(chuàng)手術組患者的肢體運動能

30、力評分(PG)高于內(nèi)科治療組，發(fā)病14d后微創(chuàng)手術組受累側大腦腳和內(nèi)囊區(qū)CST的FA值明顯升高，盡管未恢復至正常水平，但升高程度優(yōu)于內(nèi)科治療組。同時，通過DTT我們觀察到發(fā)病14d后受累側內(nèi)囊纖維大部分或者完全恢復至正常位置，但內(nèi)科治療組中的CST在相同時間段仍然受到血腫的壓迫，處于移位、扭曲、變形的狀態(tài)，說明短時間內(nèi)清除血腫有利于CST的恢復，這是由于微創(chuàng)手術的實施使顱內(nèi)血腫的存留時間明顯短于內(nèi)科治療組，顱內(nèi)血腫的占位效應及其分解產(chǎn)物能夠作用于周圍腦組織尤其是CST的時間縮短，因此神經(jīng)纖維受繼發(fā)性損傷的時間也就相應縮短。基于以上3個方面的結果，我們認為對于中小量基底節(jié)區(qū)高血壓腦出血采用微創(chuàng)治

31、療可以獲得更好的運動能力恢復和更為良好的改善CST損傷狀態(tài)，其治療效果優(yōu)于內(nèi)科治療。 另外，在微創(chuàng)手術組的A、B兩個亞組中，最大的差別在于CST完整性的損傷程度不同，B亞組受血腫的影響較A亞組更大，CST受到的損傷更為嚴重，主要表現(xiàn)為嚴重扭曲、神經(jīng)纖維明顯減少或斷裂。我們發(fā)現(xiàn)A、B亞組之間存在一定差異，在術后PG(拔針時)、肢體活動恢復啟動時間及內(nèi)囊區(qū)FA(s)值等幾方面A亞組均優(yōu)于B亞組，這提示我們CST受到的損傷越小，手術效果越好。由于A、B兩個亞組在頭顱CT上的表現(xiàn)相似，單純從CT上無法區(qū)別CST的損傷程度，但采用DTI掃描后就能清楚判斷血腫對于CST的影響到底有多大，這可以影響到治療決

32、策的制定，對于CST以推移、變形為主(12級)的高血壓腦出血患者治療理念應該有所轉變，在避開血腫相對不穩(wěn)定期后，應盡早的、更為積極的采用微創(chuàng)方式清除顱內(nèi)血腫，達到神經(jīng)減壓的作用，從而獲得更為良好的臨床預后。從本研究的各項數(shù)據(jù)來看，對于中小量的幕上高血壓腦出血尤其是位于基底節(jié)區(qū)的顱內(nèi)血腫，采用微創(chuàng)治療能夠獲得優(yōu)于內(nèi)科治療的短期預后。由于患者時間依從性的原因，我們只能獲得發(fā)病后14d的預后評估值，如果能將隨訪時間延長并能獲得完整DTI數(shù)據(jù)則可能使本研究所得結果更為嚴謹。另外，由于醫(yī)療條件有限，本研究并未采用立體定向設備或者神經(jīng)導航裝置，如果采用更為先進的設備和技術，可能預后結果會有進一步的提高。參

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