磁共振彌散張量成像對腦皮質運動區腫瘤患者偏癱肢體術后運動功能的評估價值

王加充，趙建農，王鵬程，彭其斌，王義彪

運動中樞腦皮質運動區腫瘤常使患者在手術治療之前就已出現肢體運動功能障礙［1］。腦皮質運動區腫瘤的治療方法主要是行外科手術切除，目的是延續患者的存活時間并改善術后生活質量 (如恢復肢體的運動功能等)［2］。彌散張量成像(diffusion tensor imaging，DTI)、彌散張量纖維束成像 (diffusion tensor tractography，DTT)結合常規磁共振成像 (magnetic resonance imaging，MRI)及彌散加權成像 (diffusion weighted imaging，DWI)可更加準確地對腦皮質運動區的腫瘤病變進行解剖定位，可在活體狀態下對大腦的白質纖維束進行無創性的形態學研究，能準確顯示大腦白質纖維束的受損范圍、程度及其與周圍腫瘤之間的解剖關系，有利于腦皮質運動區腫瘤患者外科手術計劃的制定、術后肢體功能的評價及病情評估［3－5］。本研究對 2009 年 6 月—2013 年3月我院神經外科收治的100例腦皮質運動區腫瘤患者的臨床資料進行分析，以探討磁共振DTI對腦皮質運動區腫瘤患者偏癱肢體術后運動功能的評估價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 100例腦皮質運動區腫瘤患者中，男70例，女30例;年齡35～74歲，平均 (58.2±3.7)歲。腫瘤發生部位:左側半球56例，右側半球44例;額葉與額頂葉35例，頂葉12例，額顳頂葉29，顳頂葉、頂枕葉各12例。按照世界衛生組織 (WHO)2007年制訂的神經系統腫瘤標準分類:膠質瘤60例，腦膜瘤32例，轉移瘤8例。所有患者術前未行放療或化療。

1.2 方法

1.2.1 DTI檢查 儀器:西門子Magnetom Trio 3.0 T磁共振掃描儀。軸位掃描，采用彌散敏感單次激發回波平面成像序列。掃描參數為:重復時間 (TR)/回波時間 (TE)=8 000/70.4 ms，層厚3.6 mm，矩陣256×256，無間隔，視野 =230 mm。依據AC－PC定位線一共獲取33層圖像，可覆蓋整個大腦半球及腦干;選用2個彌散權重，b值分別取0和800 mm2/s，并加以彌散敏感梯度，取5次信號的平均值，采集時間設置為259 s。利用工作站計算出部分各向異性 (FA)圖，研究者在FA圖的各層面上手動畫出患側病灶興趣區 (ROI)及對側同等大小的正常腦組織ROI并得到FA值，每個區域重復測量3次，取平均值。然后將各個層面的FA均值再次平均后可得到患側病灶及其對應的對側正常腦組織的FA值。FA值大小與髓鞘的完整性、傳導纖維的致密性及平行性有關，且方向性越強的纖維其FA程度越高。故FA值越大，表明神經傳導性越強，纖維束越完整。

表1 手術前后患者CST受累程度及NIHSS、FMA評分比較 (n=100)Table 1 Comparison of CST severity and NIHSS/FMA scores before and after operation

1.2.2 DTT檢查 參照大腦白質纖維束的解剖資料，測量患側受壓皮質脊髓束(CST)及對應的對側正常CST。ROI大小為5.3 mm2，盡量避開腦溝、腦室、出血、鈣化等信號欠均勻區域。測量部位應包括3個不同位置的ROI并取其平均值。對患側病灶周圍的纖維束始點進行標記，計算機自動跟蹤，終止條件為角度＜35°且FA值＜0.20，對雙側CST進行重建。在DTT圖譜中依據患側病灶與CST的空間位置關系將CST的受累程度分為4級:1級，CST完整;2級，CST完整但輕度受壓移位;3級，CST部分中斷;4級，CST大部分或完全中斷。

1.2.3 神經功能評估 所有患者在手術前后采用美國國立衛生院腦卒中量表(NIHSS)進行神經功能評估。NIHSS評分范圍為0～42分，分數越低表示神經功能受損程度越輕，恢復越好。

1.2.4 上肢運動功能評估 采用簡式Fugl－Meyer運動功能評定量表 (FMA)對患者的反射、肘、肩、腕及手指的協同運動、分離運動進行評分，共計33項，總分為66分。評分越高表示上肢運動功能恢復越好。

1.3 統計學方法 采用SPSS 17.0軟件進行統計檢驗。計量資料以 (±s)表示，手術前后均數的比較采用配對t檢驗;等級資料比較采用Wilcoxon秩和檢驗;相關性分析采用Spearman秩相關分析。檢驗水準α=0.05。

2 結果

2.1 腦皮質運動區腫瘤患者患側與其對側正常腦組織的FA值比較 腦皮質運動區腫瘤側FA值為 (0.39±0.07)，而其對側正常組織 FA值為 (0.50±0.08)，兩側比較差異有統計學意義 (t=10.348，P ＜0.01)。

2.2 手術前后CST受累程度及NIHSS、FMA評分 腦皮質運動區腫瘤患者手術前后CST受累程度及NIHSS、FMA評分比較，差異均無統計學意義 (P＞0.05，見表1)。

2.3 CST受累程度與NIHSS、FMA評分相關性分析 Spearman秩相關分析結果顯示，CST受累程度與NIHSS評分呈正相關，與FMA評分呈負相關 (P＜0.05，見表2)。

表2 手術前后CST受累程度與NIHSS、FMA評分的秩相關分析結果Table 2 Rank correlation analysis of CST severity and NIHSS/FMA scale scores before and after operation

3 討論

腦皮質運動區為大腦皮質中與運動功能相關的區域，生長于該區域的腫瘤包括來源于腦實質、腦血管、腦膜及顱骨的腫瘤，此外還有淋巴瘤及轉移性腫瘤［6－7］。該類腫瘤的治療通常選擇手術治療，但手術治療過程中的神經保護是困擾臨床醫師的難題，如何既能順利手術切除腫瘤還能保護患者的神經功能、運動功能，提高患者術后生存質量，是臨床迫切需要解決的問題［8］。顯微神經外科手術雖治療效果好，但與臨床醫師的經驗及技術水平關系密切，對浸潤性的腫瘤辨識不清，應用有限。DTI是在常規的MRI和DWI基礎之上發展起來的一種新的MRI技術［9］。DTI可在活體狀態下對大腦的白質纖維束進行無創性的形態學研究，能準確顯示白質纖維束的受損范圍，有利于腦部組織病變的早期診斷及病情評估［10］。DTT是 DTI技術應用的拓展，它可以辨認大腦內的特殊纖維通道及其相互之間的連接［11］。有學者報道DTT可顯示出腦腫瘤與其相鄰腦白質纖維素之間的解剖關系，也可清晰顯示因癌變而致的腦白質纖維束病變，并認為其可作為大腦腫瘤纖維束異常診斷的“金標準”［12］。

目前關于采用DTI分析腦皮質運動區腫瘤患者偏癱肢體術后運動功能的研究甚少，FA值可以顯示早期神經纖維的變性，反映CST的受損程度，CST的完整程度與患者運動功能障礙程度有關;FA值的大小與白質纖維的完整性、致密性、平行性及髓鞘的完整性有關，FA值越大表明神經傳導能力愈強［13－14］。因此采用 DTI檢查，可以了解腫瘤對其周圍白質特別是具有特殊功能的纖維束的影響、纖維束結構的完整性及與腫瘤的確切位置，為臨床神經外科手術制定更詳盡的方案提供重要信息。本研究結果顯示，DTI顯示患者病灶側FA值低于其對側正常腦組織的FA值，提示病灶側受腫瘤壓迫或惡性腫瘤的浸潤性生長而引起神經元結構遭受破壞，神經傳導功能降低。此外，本研究對患者手術前后雙側CST進行了重建，患側CST受手術創傷或腫瘤等因素的影響，表現為部分中斷或中斷或解剖結構一致性的丟失，而健側CST解剖形態較為完整。

此外，本組患者手術前后 NIHSS、FMA評分間無差異，提示神經外科手術并未加重腦皮質運動區腫瘤患者的神經功能障礙和肢體運動功能障礙，因此術前依據患者DTI成像得到的腫瘤與腦白質纖維素之間的關系可為臨床制定更加個體化的治療方案提供詳盡信息。但CST受累程度與NIHSS呈正相關，與 FMA呈負相關，提示DTI顯示CST受累越輕 (即CST受累分級越低)的患者，其神經、運動功能受損就較輕微 (即NIHSS評分越低、FMA評分越高)，對側肢體肌力減低不明顯;而DTI顯示CST受損嚴重的患者，神經、運動功能受損較嚴重，對側肢體肌力降低則越明顯。

綜上所述，DTI可清晰顯示腦皮質運動區腫瘤患者病灶及周圍白質纖維的關系，能直觀顯現CST受累程度，有助于神經外科醫師在行手術治療時不會累及周圍正常的腦白質纖維束，避免遺留永久性神經功能后遺癥，也可為腦皮質運動區腫瘤患者術后神經、運動功能損傷的評估及預后判斷提供重要參考信息。

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