磁共振彌散張量成像技術在急性缺血性腦卒中致皮質脊髓束損傷中的應用研究

黃 波

（武漢市中醫醫院放射科，湖北 武漢 430010）

相似面積、部位的急性缺血性腦卒中患者預后存在較大差異，其原因主要在于，急性缺血性腦卒中病灶對皮質脊髓束的損傷不同，以及后期皮質脊髓束纖維重構能力不同。皮質脊髓束是人體運動功能重要的傳導束，保留或恢復皮質脊髓束對急性缺血性腦卒中患者運動功能的恢復具有重要的臨床意義。常規磁共振成像技術應用于腦缺血性疾病中較難準確地顯示病灶與神經纖維束的空間位置關系，以及白質束受損的范圍[1]。磁共振彌散張量成像技術（DTI）以三維空間為載體，可對組織內水分子彌散運動情況進行測定；同時，其還可有效評估皮質脊髓束的完整性和損傷程度[2]。各向異性值（FA）的大小與髓鞘的完整性、纖維致密性和平行性有密切關系，該指標數值越大，表明神經傳導能力越強。基于此，本研究旨在探討DTI在急性缺血性腦卒中所致皮質脊髓束損傷檢查中的應用價值，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料選取2018年8月至2020年7月武漢市中醫醫院收治的82例急性缺血性腦卒中患者，開展前瞻性研究，根據皮質脊髓束損傷級別分組（分組方法根據選擇截癱指數法[3]，對患者感覺、運動、括約肌功能進行評估，每項分為0～4級，0級代表正常，4級代表完全消失），將患者分為A組（41例，皮質脊髓束分級損傷為1～2級）和B組（41例，皮質脊髓束損傷為3～4級）。A組患者中男性22例，女性19例；年齡54～76歲，平均（64.27±3.63）歲；病程2～6個月，平均（3.53±1.25）個月。B組患者中男性23例，女性18例；年齡53～77歲，平均（64.53±3.38）歲；病程1～5個月，平均（3.42±1.22）個月。兩組患者一般資料比較，差異無統計學意義（P>0.05），可實施組間對比。納入標準：符合《中國急性缺血性腦卒中診治指南2014》[4]中的相關診斷標準者；單側病灶，且位于內囊基底核部位者；未進行靜脈溶栓治療者等。排除標準：存在出血傾向者；伴有腦腫瘤、動脈畸形、靜脈畸形者；患有嚴重心臟瓣膜病、心源性栓塞者等。研究經武漢市中醫醫院醫學倫理委員會審核批準，患者及家屬均簽署知情同意書。

1.2 研究方法

1.2.1 檢查方法采用1.5 T磁共振成像儀（美國GE公司，型號：BRUKRE DRX500 MHz）進行圖像采集，成像系統為雙梯度超導型高場強磁共振成像系統。常規掃描包括：T1 加權成像（T1WI）、T2 加權成像（T2WI）、T2-磁共振成像液體衰減反轉恢復序列（T2‐FLAIR）軸位及矢狀位T1W1，設定層厚、層間距依次為5.5 mm、1 mm，掃描野設定為230 mm×230 mm，矩陣為512×512。磁共振擴散加權成像（DWI）軸位將層厚、層間距設定為5.5 mm、1 mm。掃描野設定為230 mm×200 mm，矩陣為256×256。患者行常規顱腦MRI掃描后，若未發現異常，則可進行頭顱DTI掃描。在掃描過程中，選擇單次激發自旋回波 -?回波平面成像序列，b值 = 1 000，重復時間（TR）=8 000，層厚為5 mm，不存在層間距。掃描野設定為224 mm×224 mm，矩陣為128×128，擴散磁敏感梯度方向：15個。

圖像采集與數據后處理：DTI原始數據檢驗采用GE‐Advantage Workstation軟件工作站進行數據及圖像處理。感興趣區選擇位置：梗死灶同側、對側大腦腳及對側相應正常腦組織。選擇數量：2處。感興趣區選擇以單點體素為主，將其作為依據，對梗死病灶FA、同層面健側鏡像位置FA，以及其相對應的ADC值進行測定。計算所獲得的數據平均數值。在FA圖各個層面上畫出梗死灶感興趣區及其對側相應大小腦組織感興趣區，得到相應的FA值，每個區域測量3次，取平均值，再將各個層面的值平均后得到梗死灶及對側相應正常腦組織處的FA值，相對各向異性（rFA）值=患側FA/健側FA，其中rFA數值越小，則提示皮質脊髓束損傷程度越高。

1.2.2 康復方案①急性期患者在溶栓時間窗內以溶栓為主，同時輔助藥物及康復支持治療，康復措施為良肢位擺放、早期床上運動、手法按摩。指導患者擺放良肢位，并采取健側臥位；此外，被動運動選擇患肢屈伸、肢體擺放等，訓練時長10 min左右，2～3次/d。②恢復期進行早期床上運動，將床頭抬高，幫助患者握拳，堅持幾秒后再放松，反復握拳，15 min/次，2次/d；還可對上肢、下肢肌肉進行按摩，每個部位5 min，30 min/次，1次/d。③后遺癥期以減重訓練、平衡訓練等為主。平衡力訓練可結合靜態、動態訓練方案，可指導患者進行站位平衡訓練，時長為15 min；同時，讓患者手扶固定物蹲起、上下樓、步行等，時間在20 min左右，均2～3次/d。在此期間，還應訓練患者日常生活能力，讓其自主穿衣、脫衣、洗漱等，治療周期均為6周。

1.3 觀察指標①比較患者治療前病灶處、大腦腳患側與健側對應區域FA。②比較康復治療前后大腦腳、病灶處皮質脊髓束FA、rFA值。③運動功能評分采用Fugl‐Meyer運動功能評定量表[5]評估，包括33項上肢評分項目和17項下肢評分項目，其中0分（無法運動）、1分（微弱運動）、2分（自如運動），總分分別為66分和34分，分值越高，表明患者運動功能恢復越好。生活指數評分采用龍氏日常生活能力評定量表[6]進行評估，包括床上人、家庭人、社會人3個維度，每個維度3個條目，每個條目分3個等級，對應1～3分，每個維度得3～9分，總分9～27分，分值高低與患者生活質量呈正比。④分析急性缺血性腦卒中患者DTI影像學圖片。

1.4 統計學方法應用SPSS21 0.0統計軟件處理文中數據，計量資料均首先進行正態性和方差齊性檢驗，且均符合正態分布且方差齊則以(±s?)表示，行t檢驗。以P<0.05表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組患者病灶處、大腦腳患側與健側對應區域FA比較82例患者病灶處、大腦腳患側FA均低于健側，且大腦腳患側、健側FA均高于病灶處，差異均有統計學意義（均P<0.05），見表1。

表1 比較患者病灶處、大腦腳患側與健側對應區域FA(?±s?)

表1 比較患者病灶處、大腦腳患側與健側對應區域FA(?±s?)

注：與患側比，*P<0.05。FA：各向異性值。

感興趣區域 例數 患側 健側病灶處 82 0.26±0.06 0.47±0.04*大腦腳 82 0.46±0.04 0.54±0.05*t值 25.115 9.899 P值 <0.05 <0.05

2.2 兩組患者康復治療前后大腦腳、病灶處皮質脊髓束FA、rFA值比較治療前、治療6周后兩組患者大腦腳、病灶處皮質脊髓束FA值患側均低于健側，治療6周后兩組患者大腦腳、病灶處皮質脊髓束FA值與治療前比均升高，且B組FA值均低于A組；治療6周后兩組患者大腦腳、病灶處皮質脊髓束rFA值均高于治療前，且治療前與治療6周后B組rFA值均低于A組，差異均有統計學意義（均P<0.05），見表2。

表2 兩組患者大腦腳、病灶處皮質脊髓束FA、rFA值比較(?±s?)

表2 兩組患者大腦腳、病灶處皮質脊髓束FA、rFA值比較(?±s?)

注：與患側比，*P<0.05；與治療前比，#P<0.05。rFA：相對各向異性。

組別 例數大腦腳皮質脊髓束FA rFA治療前 治療6周后患側 健側 患側 健側 治療前 治療6周后A 組 41 0.48±0.04 0.56±0.05* 0.52±0.03# 0.59±0.05*# 0.85±0.02 0.88±0.01#B 組 41 0.45±0.07 0.53±0.06* 0.49±0.01# 0.57±0.02*# 0.83±0.01 0.85±0.04#t值 2.383 2.460 6.075 2.378 5.727 4.659 P值 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05組別 例數病灶處皮質脊髓束FA rFA治療前 治療6周后患側 健側 患側 健側 治療前 治療6周后A 組 41 0.27±0.02 0.49±0.08* 0.30±0.05# 0.52±0.07*# 0.55±0.04 0.57±0.01#B 組 41 0.25±0.03 0.46±0.02* 0.28±0.02# 0.48±0.08*# 0.53±0.01 0.56±0.02#t值 3.552 2.329 2.378 2.409 3.106 2.864 P值 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

2.3 兩組患者運動功能、生活指數評分比較治療6周后兩組患者運動功能、生活指數評分與治療前比均升高，且治療前與治療6周后B組均低于A組；B組運動功能評分增加百分比、生活指數評分升高百分比均低于A組，差異均有統計學意義（均P<0.05），見表3。

表3 兩組患者運動功能、生活指數評分比較(?±s?)

表3 兩組患者運動功能、生活指數評分比較(?±s?)

注：與治療前比，#P<0.05。

組別 例數 運動功能評分( 分 ) 生活指數評分( 分 ) 運動功能評分增加百分比(%)生活指數評分升高百分比(%)治療前 治療6周后 治療前 治療6周后A 組 41 56.53±5.63 79.74±7.63# 10.12±0.17 18.28±0.51# 49.74±3.43 78.80±2.00 B 組 41 27.63±5.84 37.51±7.32# 10.56±0.26 15.63±0.85# 38.74±3.64 48.02±2.27 t值 22.812 25.574 9.069 17.118 14.083 65.145 P值 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

2.4 急性缺血性腦卒中患者典型病例DTI圖像分析患者，女，63歲，急性缺血性腦卒中。首次DTI成像顯示：皮質脊髓束4級損傷，病灶區皮質纖維束明顯較對側減少，皮質脊髓束出現中斷，遠端部位纖維束也變細、減少，見圖1-A；治療6周后DTI成像顯示：皮質脊髓束恢復至1級，病灶區纖維束較治療前明顯增多，形態趨于完整，各分支數量增多，見圖1-B。

圖1 急性缺血性腦卒中患者治療前后DTI成像

3 討論

急性缺血性腦卒中的主要特點就是神經元、膠質細胞等受損，多數患者經過積極的治療后仍會遺留不同程度的神經功能障礙，特別是肢體運動功能障礙。因此，早期評價急性缺血性腦卒中的損傷程度和預測患者預后是臨床重點關注的問題。常規磁共振檢查是臨床常用診斷缺血性腦卒中的方法，但該方法多關注梗死區的病理、生理變化，難以觀察缺血區以外的纖維的結構變化[7]。

皮質脊髓束由中央前回中、上部和中央旁小葉前部及其他皮質區域錐體細胞的軸突集合而成，經內囊后肢下行，其主要功能是確保患者運動功能正常。DTI是目前唯一可在活體顯示腦白質纖維束的無創性成像方法，其借助于15個方向彌散梯度，了解三維空間內組織的擴散特點。通過觀察腦組織中各向異性圖，能夠對腦灰質、腦白質等進行分辨，從而有利于對組織彌散特征進行全面把握，清晰地顯示神經纖維束的受損程度；其中FA圖可直觀顯示腦皮質脊髓束纖維束的稀疏、破壞情況[8]。FA能夠反映白質纖維是否完整，FA越大，則神經傳能力越強；若白質區FA下降，則可證明病變區水分子擴散存在問題；rFA值用于評估神經纖維的完整性，其數值越低，表明皮質脊髓束損傷程度越嚴重[9]。本研究中，82例患者病灶處患側FA低于健側，大腦腳患側FA低于健側，且大腦腳患側、健側FA均高于病灶處；治療6周后B組FA、rFA值均低于A組，表明康復治療可以改變中樞神經系統某些蛋白的基因表達，進而促進軸突發芽、突觸重建、梗死灶周圍組織的修復，從而改善皮質脊髓束損傷程度。

急性缺血性腦卒中患者治療后，多伴有后遺癥，以肢體運動功能障礙為主，其原因可能與皮質脊髓束損傷有關，皮質脊髓束損傷程度不同，則肢體運動功能的影響不同。本研究顯示，治療6周后B組患者運動功能評分、生活指數評分、運動功能評分增加百分比、生活指數評分升高百分比均低于A組，這是由于皮質脊髓束的完整性較好，形態結構受損較輕者肢體功能恢復較好，從而有助于生活能力的提升；而皮質脊髓束受累嚴重者，肢體功能恢復較差[10]。由此可以證實，運用DTI對皮質脊髓束進行分析對缺血性腦卒中患者肢體功能的轉歸具有一定的預測作用。

綜上，將DTI應用在急性缺血性腦卒中所致皮質脊髓束損傷的檢查中，有利于對缺血區、受損纖維之間的關系進行判斷，還可掌握皮質脊髓束具體情況，為臨床提供診療依據，值得臨床推廣應用。