磁共振擴散張量成像及白質纖維束示蹤技術對老年急性腦卒中患者預后評估的作用

王 鋒

(山東省德州市慶云縣人民醫院 磁共振室, 山東 慶云, 253700)

磁共振擴散張量成像及白質纖維束示蹤技術對老年急性腦卒中患者預后評估的作用

王 鋒

(山東省德州市慶云縣人民醫院 磁共振室, 山東 慶云, 253700)

老年人; 腦卒中; 偏癱; 彌散張量成像; 簡化Fugl-Meyer運動功能量表

老年腦卒中具有極高的致殘率及致死率[1]。常規頭顱CT及磁共振(MRI)很難將病灶和神經纖維束的空間關系準確地顯示出來，同時也很難將白質數受損的范圍準確地顯示出來。白質纖維束示蹤技術(DTT)、擴散張量成像(DTI)屬于無創性成像技術，能夠在活體將腦白質纖維束顯示出來，并將白質纖維形態結構受到腦內病變的直接或間接影響直觀地顯示出來[2]。本研究探討DTI和DTT在老年急性腦卒中患者預后評估中的作用，現報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

納入本院神經內科 2013年11月—2015年4月收治的老年急性腦卒中偏癱患者22例，所有患者均為初次發病，入院時病程均在1周以內，均有偏癱癥狀，均經頭部MRI確診為大腦中動脈供血區病變，即頭部MR血管成像(MRA)顯示大腦中動脈及其分支不顯影或狹窄，擴散加權成像(DWI)顯示基底節區、半卵圓中心或側腦旁室高信號影; DTI顯示皮質脊髓束損傷，感興趣區(ROI)及其遠端纖維束均沒有完全中斷。患者均符合《中國急性缺血性腦卒中診治指南2010》中腦卒中的診斷標準[3], 入院時美國國立衛生研究院卒中量表(NIHSS)評分在15～20分，病程均在12周以內，均接受至少50 h的藥物及復蘇規范化治療。排除第1、4、12周DTI中 ROI及其遠端纖維束完全中斷、有新發急性心腦血管病及重癥感染發生在康復治療過程中、有康復治療絕對禁忌證、具有較差的依從性、無法對DTI進行定期復查、也無法完成規范化康復治療、無法進行隨訪等患者。其中男14例，女7例; 年齡為58～78歲，平均(63.5±6.8)歲。

1.2 方法

1.2.1 DTI參數: 采用德國西門子公司Magnetom Avanto 1.5T MR 掃描儀，標準頭線圈。主要參數中TR、TE、層厚、層間距分別為5 500 ms、119.3 ms、5.0 mm、0.5 mm, 30層連續掃描，矩陣、視野分別為258×240、24 cm×24 cm, 將擴散梯度及一個無擴散權重采集施加在13個方向上, b=1000 s/mm2。將DTI圖像采集下來后向工作站傳送，將各向異性分數(FA)圖重建出來，在此過程中將Functool軟件充分利用起來。FA值指整個擴散張量中水分子擴散的各向異性成分所占比例，范圍0～1, 0、1分別代表最大各向同性擴散、假想下最大各向異性擴散。ROI面積80～110 mm2，為病灶所在區域中心，計算機將健側對稱區域自動匹配出來。

1.2.2 簡易FM量表: FM量表能夠對偏癱患者肢體功能進行較為準確的定量評定。各項分值0～2分，上肢+手33項、下肢17項分值分別為0～66分、0～34分，上下肢合計0～100分。

1.2.3 康復治療: 進行攀談實用訓練技術。治療前由康復師評估，包括器械運動、康復踏車、日常活動動作能力、作業職業功能、一對一徒手功能訓練, 2～4 h/次, 1次/d, 5 d/周，共進行12周的訓練。

1.2.4 評價方法: ① 入院后進行急性腦血管病規范化藥物治療過程中嚴格依據《中國急性缺血性腦卒中診治指南 2010》, 第1周內對患者進行頭部MRI+MRA+DTI檢查，并采用FM 量表對其進行評分，由同一名放射科醫師完成DTI檢查、數據處理，主要將雙側ROI的FA值采集下來。② 發病第2 周后對患者進行聯合康復治療。③ 發病第4周對患者頭部MRI+DTI進行復查，并采用FM量表對其進行評分，第12周重復該過程。

2 結 果

17例卒中患者入院第1周的ROI 健患側 FA 差值顯著高于第4、12周(F=3.437,P<0.01), 但第4、12周的ROI 健患側 FA 差值無顯著差異(P>0.05); 第1、4、12周的FM評分呈顯著升高(F=3.791,P<0.01)。見表1。腦卒中偏癱患者第1周和第4周DTI ROI健患側FA差值有顯著差異(t=3.581,P<0.05), 但第4周和第12周的差異無統計學意義(t=0.432,P>0.05)。給予患者藥物及康復綜合治療，入院第1周和第4周、第4周和第12周的FM量表評分有顯著差異(t=-1.861,P<0.05;t=-2.738,P<0.05)。入院第1周和第4周DTI中ROI對應健患側FA差值、康復治療前后FM量表評分差值變化呈負相關(rs=-0.389,P<0.05)。提示DTT分級越高，治療后FMS分越低，運動功能恢復越差。

表1 17例卒中患者入院不同時間點健患側FA差值

與第1周比較, **P<0.01; 與第4周比較, ##P<0.01。

3 討 論

有一定程度肢體偏癱的老年急性腦卒中患者占總數的3/4以上，皮質脊髓束損傷對其造成了直接的影響[4]。藥物聯合偏癱實用訓練技術是康復師臨床治療偏癱患者過程中采用的主要方法，但是康復治療具有較長的時間、較高的費用，同時患者具有較慢的恢復速度。長期以來，神經內科研究的重點為采用有效的評估工具對療效進行早期有效的預測，該工具具有非侵入性、具有較為簡便的操作等[5]。

彌散張量成像(DTT)屬于一種成像方法，發展起初為磁共振彌散加權像成像(DWI), 基本原理為不均質組織中水分子的特征為彌散各向異性，分解過程中從三維立體角度，對彌散各向異性的信號數據進行了量化，更為精細準確地顯示組織微觀結構[6-7]。在對腦白質纖維各向異性特征進行描述的過程中，部分各向異性(FA)占有極為重要的地位，指整個彌散張量中水分子各向異性成分所占比例。髓鞘的完整性、纖維的平行性及致密性均對FA值大小造成影響，能夠將腦白質纖維的完整性反映出來，分值0、1分別代表最大各向同性、異性彌散，神經傳導能力隨著FA值的增大而提升，隨著FA值的減小而降低，二者呈正相關關系。DTI能夠在活體狀態下對腦內白質纖維進行超早期無創跟蹤，同時將其解剖連通性反映出來，途徑為水分子在三維空間內對組織內的彌散特性進行定時定量分析，將腦白質纖維束的走形、排列等信心立體顯示出來[8-9], 進而對其病理改變、功能間的關系等進行評估。同時，其還能夠將大腦白質纖維束顯示出來，途徑為通過彌散張量纖維束重建(DTT)，對白質纖維束的結構完整性及走形方向進行測定[10]。

本研究結果表明，急性期和康復期腦卒中患者病灶區域和健側的FA值有顯著差異，患者的NIHSS值隨著FA值的降低幅度的提升而提升，隨著FA值的降低幅度的降低而降低，二者呈負相關關系，同時FA值的降低幅度隨著時間的延長而提升[11]。腦卒中早期纖維束在細胞水腫的情況下腫脹、扭曲，纖維束之間具有越來越小的空間，最終造成水沿著纖維束方向很難自由彌散，具有較低的彌散各向異性程度是其主要臨床表現，因此能夠將各向異性程度的FA值降低反映出來。髓鞘、軸突、壞死組織、膠質在腦卒中晚期分別逐漸脫失、崩解、液化、增生，破壞纖維束的完整性[12-13], 從而進行性降低FA值，但是在這種情況下，患者卻具有顯著較高的NIHSS評分, NIHSS評分隨著FA降低率的提升而提升。

在腦卒中后皮質脊髓束損傷的檢測方面, DTI具有無比的優越性，其一方面能夠將皮質脊髓束的迂曲、變形等顯示出來，另一方面也能夠將其和梗死區的關系顯示出來，從而將有效依據提供給臨床對梗死灶的具體解剖部位的區分及預后的判斷工作[14]。白質纖維束重建(DTT)能夠清晰顯示CST和梗死病灶的空間關系，同時能夠幫助臨床對白質束的形態及完整性進行較好的觀察，從而有效分級纖維束。本研究結果表明，急性期患者纖維束分級在1～3級隨機分布，康復期患者纖維束分級主要在1級及3級分布，對22例患者進行DTI復查發現, 16例患者具有完整的纖維束(1級), 5例患者纖維束中斷(3級)，發生這一現象的原因可能是這種纖維束分級的變化能夠將腦缺血后白質纖維的髓鞘崩解、壞死等病理過程動態反映出來，梗死灶隨著時間的延長進一步發展，白質纖維束在腦組織壞死、軟化的情況下中斷，能夠對腦卒中晚期患者白質纖維束分級主要在1級、3級分布的原因進行初步解釋。通過對比分析纖維束分級和肢體運動功能評分(FMS2)發現, CST的DTT分級受到患者運動功能恢復的直接而深刻的影響，治療后的FMS評分隨著DTT分級的提升而降低，說明患者治療后運動功能在纖維束破壞、中斷下缺乏良好恢復。

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2016-09-03

R 743

A

1672-2353(2017)01-134-02

10.7619/jcmp.201701045