磁共振彌散張量成像評(píng)價(jià)腦梗死各向異性與運(yùn)動(dòng)功能轉(zhuǎn)歸的相關(guān)性

磁共振彌散張量成像評(píng)價(jià)腦梗死各向異性與運(yùn)動(dòng)功能轉(zhuǎn)歸的相關(guān)性

分散離散度成像（ti）是在磁共振分散加權(quán)成像（dwi）基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種成像方法。根據(jù)組織中分散運(yùn)動(dòng)的不同方向，可以獲得不同方向的分散加權(quán)圖像。根據(jù)組織中分散運(yùn)動(dòng)的內(nèi)部方向，研究組織的微觀結(jié)構(gòu)，分析病變組織和正常組織的分散特征，對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的應(yīng)用具有很高的敏感性和特異性。同時(shí)，它也是一門(mén)非侵蝕性研究的主題之一。這是人類功能成像的熱點(diǎn)之一。這項(xiàng)工作的重點(diǎn)是研究大腦疾病的分散張力成像（dti）的特征以及與運(yùn)動(dòng)功能損傷的相關(guān)。材料和方法1.1病例選擇1.2臨床數(shù)據(jù)1.2磁共振成像方法1.3腦梗死灶與roi的關(guān)系1.3.1采用GE-AW4.4工作站functool軟件對(duì)DTI數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理,重建出平均擴(kuò)散系數(shù)(averagediffusioncoefficient,ADC)圖,各向異性系數(shù)(fractionalanisotropy,FA)圖,各向同性圖(Isotropicimage),容積比各向異性(VolumeratioAniso)圖;分別在大腦腳、內(nèi)囊后肢及病灶區(qū)域[正常志愿者選擇大腦半卵圓中心(放射冠)]選取感興趣區(qū)(ROI)。ROI選取原則:在大腦腳及內(nèi)囊后肢區(qū)域,通過(guò)手工調(diào)節(jié),結(jié)合彩色結(jié)構(gòu)圖(showstructuralview),使ROI范圍盡量包括完整大腦腳、內(nèi)囊后肢,以上各ROI面積約80mm2-110mm2,分別復(fù)制各ROI,利用functool軟件的對(duì)稱軸,并結(jié)合手動(dòng)調(diào)節(jié),確定對(duì)側(cè)(正常側(cè))ROI位置,分別測(cè)量雙側(cè)大腦腳、內(nèi)囊后肢及病灶處(志愿者放射冠處)FA值并記錄;以大腦腳ROI為種子,利用擴(kuò)散張量纖維束重建(diffusiontensortractography,DTT)軟件,分別重建雙側(cè)皮質(zhì)脊髓束(corticalspinaltract,CST)(圖1、2),按照病變側(cè)CST走行方向、與梗死灶的空間位置關(guān)系及纖維束的完整性對(duì)纖維束進(jìn)行分級(jí):1級(jí):CST不穿過(guò)梗死灶,形態(tài)、走行完好;2級(jí):CST穿過(guò)梗死灶,形態(tài)、走行完好(圖2);3級(jí):CST穿過(guò)梗死灶,存在纖維束破壞中斷(圖5-8)。1.3.2采用SPSS11.5統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)正常志愿者及病人的患側(cè)與健側(cè)FA值采取配對(duì)t檢驗(yàn)進(jìn)行分析,以P<0.05作為檢驗(yàn)水準(zhǔn);將腦梗死病灶區(qū)域FA值降低率與NIHSS1進(jìn)行Pearson相關(guān)性分析;對(duì)患側(cè)皮質(zhì)脊髓束DTT分級(jí)與FMS2進(jìn)行進(jìn)行Pearson相關(guān)性分析,以P<0.05作為檢驗(yàn)水準(zhǔn)。病例對(duì)照及ct值2.110名無(wú)臨床癥狀志愿者雙側(cè)大腦腳、內(nèi)囊后肢及半卵圓中心(放射冠)FA值見(jiàn)表1,大腦腳:t值=-0.383、P=0.706;內(nèi)囊后肢:t值=-0.267、P=0.792;放射冠:t值=-0.493、P=0.628,各部位雙側(cè)FA值對(duì)比均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。2.2腦梗死病例DTI表現(xiàn)急性期、亞急性期及慢性期腦梗死病例病灶區(qū)域、內(nèi)囊后肢及大腦腳平均FA值與對(duì)側(cè)對(duì)應(yīng)區(qū)域平均FA值見(jiàn)表2,急性期:大腦腳:t值=-0.141、P=0.890,P>0.05無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;內(nèi)囊后肢:t值=-0.634、P=0.534,P>0.05無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;病灶區(qū)域:t值=-2.418、P=0.026,P<0.05有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。亞急性期:大腦腳:t值=-2.016、P=0.048,P<0.05有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;內(nèi)囊后肢:t值=-2.626、P=0.011,P<0.05有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;病灶區(qū)域:t值=-7.597、P=0.000,P<0.05有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。慢性期:大腦腳:t值=-2.434、P=0.024,P<0.05有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;內(nèi)囊后肢:t值=-2.147、P=0.044,P<0.05有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;病灶區(qū)域:t值=-6.814、P=0.000,P<0.05有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。病灶FA值的降低率與NIHSS1呈正相關(guān)(Pearson相關(guān)系數(shù)為0.500,p=0.001,P<0.05):FA值降低程度越大,NIHSS評(píng)分越大。不同時(shí)期腦梗死DTT顯示CST纖維束分級(jí)見(jiàn)表3,急性期病例分布于1-3級(jí),亞急性期及慢性期病例多為1級(jí)及3級(jí);纖維束分級(jí)與FMS2比較具有負(fù)相關(guān)(Pearson相關(guān)系數(shù)為-0.899,p=0.000,P<0.05):DTT分級(jí)越高,治療后FM評(píng)分越低(運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)越差)。討論3.1分散成像dti的基本原則3.2正常成人腦組織的di特征3.3腦梗死的dti特征3.4影像學(xué)檢查及測(cè)量綜上所述,筆者認(rèn)為腦梗死的分子擴(kuò)散各向異性特征(FA值)的改變可以用于評(píng)價(jià)白質(zhì)束的損傷程度;DTT分級(jí)顯示皮質(zhì)脊髓束的損傷程度更加準(zhǔn)確、直觀;DTT分級(jí)與與皮質(zhì)脊髓束損傷程度、患側(cè)運(yùn)動(dòng)功能減弱程度呈正相關(guān)。故磁共振彌散張量(DTI)檢查為腦梗死患者的康復(fù)治療提供有利的影像學(xué)依據(jù),具有較大的應(yīng)用價(jià)值。本院2008年4月-2010年3月在康復(fù)科(神經(jīng)內(nèi)科)住院治療的符合以下入選條件的病例:(1)患者發(fā)病具有明顯引起運(yùn)動(dòng)功能障礙;(2)常規(guī)MRI檢查及DWI顯示大腦中動(dòng)脈供血區(qū)腦梗死病灶;(3)排除能夠或可疑引起相同癥狀(引起運(yùn)動(dòng)功能障礙)的腦內(nèi)其它病變(如腦出血、腦腫瘤等)。另外選擇10名符合下列條件的成人志愿者:(1)年齡在35歲-65歲;(2)無(wú)臨床癥狀;(3)常規(guī)磁共振檢查腦內(nèi)未見(jiàn)異常病變?；颊?7例,男37例,女20例,年齡31歲-85歲,平均年齡62歲,均因出現(xiàn)不同程度運(yùn)動(dòng)功能障礙住院,所有病例均接受常規(guī)磁共振(MR)、DWI及DTI檢查,按照腦梗死的分期,分為急性期(6小時(shí)-72小時(shí))11例,亞急性期(4天-11天)34例,慢性期(>11天)12例,住院期間病人接受改善腦循環(huán)(抗凝藥物治療)、營(yíng)養(yǎng)腦神經(jīng)、被動(dòng)肢體訓(xùn)練、針灸按摩等康復(fù)治療,對(duì)治療前后進(jìn)行美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院卒中評(píng)分(NIHSS)及簡(jiǎn)式Fugl-Meye運(yùn)動(dòng)功能評(píng)分(FMS),治療前及治療后分別記錄為NIHSS1、FMS1及NIHSS2、FMS2。使用GE公司生產(chǎn)的1.5TSignaTwinspeedExciteⅡ型MRI掃描儀,采用8通道高密度頭顱線圈,常規(guī)檢查采用:橫軸位T1FLAIR(2000/750/25ms)、FRFSET2WI(3000/102ms),DWI采用單次激發(fā)平面回波成像(EPI),B值=1000s/mm2,以上3個(gè)序列掃描位置一致(復(fù)制定位線),層厚6mm,層間距1mm;DTI使用采用單次激發(fā)平面回波成像(EPI),B值=1000s/mm2,層厚4mm,層間距0mm,30層,15個(gè)方向,視野24×24cm,掃描時(shí)間2分58秒。彌散張量成像(DTI)是在磁共振彌散加權(quán)成像(DWI)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種成像方法,其基本原理是水分子在不均質(zhì)組織中具有彌散各向異性的特征,從三維立體的角度分解、量化了彌散各向異性的信號(hào)數(shù)據(jù),是組織微結(jié)構(gòu)的顯示更加微細(xì)準(zhǔn)確。由于神經(jīng)纖維軸突膜與髓鞘的存在作為彌散的屏障,在平行于纖維方向的彌散速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于垂直方向,此種有很強(qiáng)的方向依賴性彌散就稱之為各向異性。部分各向異性(FA)是描述腦白質(zhì)纖維各向異性特征的主要參數(shù)之一,是指水分子各向異性成分占整個(gè)彌散張量的比例,FA值變化于0-1之間,0代表最大各向同性彌散,1代表最大各向異性彌散,FA值大小與髓鞘的完整性、纖維致密性及平行性有密切關(guān)系,能夠反映白質(zhì)纖維是否完整,FA值越大,神經(jīng)傳導(dǎo)能力越強(qiáng)。可以通過(guò)擴(kuò)散張量纖維束重建(DTT)顯示大腦白質(zhì)纖維束,測(cè)定白質(zhì)纖維束的走行方向和結(jié)構(gòu)的完整性,可以立體直觀地觀察卒中病灶與白質(zhì)纖維之間的關(guān)系。本研究通過(guò)對(duì)10名正常志愿者腦組織進(jìn)行DTI成像,重建FA圖和三維彩色編碼張量圖清晰勾畫(huà)出腦內(nèi)白質(zhì)纖維束的走行和分布,測(cè)量顯示雙側(cè)對(duì)稱區(qū)域——大腦腳、內(nèi)囊后肢及半卵圓中心的FA值無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,顯示出雙側(cè)腦組織各向異性程度基本對(duì)稱,雙側(cè)白質(zhì)纖維束對(duì)稱分布,纖維束連續(xù)、無(wú)中斷(圖1、2)。本組病例研究顯示:腦梗死急性期、亞急性期及慢性期病例病灶區(qū)域FA值與對(duì)側(cè)對(duì)比均具有明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),FA值降低越多,患者的卒中癥狀越明顯(NIHSS值越大),并且隨時(shí)間的延長(zhǎng),FA值降低率顯著增加。本組病例中有7例急性或亞急性期病例間隔2周(14天±3天)后行DTI復(fù)查,顯示病灶區(qū)域FA值進(jìn)一步降低,考慮隨時(shí)間延長(zhǎng),腦缺血區(qū)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的破壞、神經(jīng)纖維髓鞘的脫失逐漸加重,導(dǎo)致組織微觀結(jié)構(gòu)正常順序進(jìn)一步喪失,進(jìn)而發(fā)展為組織的壞死,表現(xiàn)為白質(zhì)區(qū)各向異性(FA值)顯著降低;腦梗死病例大腦腳及內(nèi)囊后肢與對(duì)側(cè)比較,急性期病例不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),而亞急性期及慢性期病例病側(cè)具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),考慮腦梗死后隨時(shí)間的延長(zhǎng),卒中灶遠(yuǎn)端錐體束存在不同程度華勒氏變性,與文獻(xiàn)報(bào)道相符。皮質(zhì)脊髓束主管肢體運(yùn)動(dòng)功能,大多數(shù)患者腦梗死后出現(xiàn)肢體肌力減退癥狀,主要是病變累及皮質(zhì)脊髓束所致。通過(guò)白質(zhì)纖維束重建(DTT)對(duì)CST與梗死病灶的空間位置關(guān)系顯示清晰,并可較好觀察白質(zhì)束的形態(tài)和完整性(圖3-8),從而對(duì)纖維束進(jìn)行分級(jí)。本組研究顯示急性期病例纖維束分級(jí)隨機(jī)分布于1-3級(jí),亞急性期及慢性期病例主要分布于1級(jí)及3級(jí),在本組進(jìn)行了DTI復(fù)查7例病例中,2例原片顯示纖維束穿過(guò)病灶,但形態(tài)完好、無(wú)中斷(2級(jí)),復(fù)查均顯示纖維束出現(xiàn)中斷(3級(jí)),考慮這種纖維束分級(jí)的變化動(dòng)態(tài)地反映出腦缺血后白質(zhì)纖維的髓鞘崩解、脫失、及壞死的病理過(guò)程,隨時(shí)間延長(zhǎng),梗死灶進(jìn)一步發(fā)展,腦組織壞死、軟化,白質(zhì)纖