王子軍秦超梁志堅莫雪安程道賓陳雅娟葉偉戴旖
局灶性腦梗死可以導(dǎo)致與梗死灶有神經(jīng)纖維聯(lián)系的遠(yuǎn)隔部位發(fā)生繼發(fā)性損害,而且這種繼發(fā)性損害可能不利于患者神經(jīng)功能的恢復(fù)[1-3]。既往研究多集中在腦梗死后,梗死灶遠(yuǎn)端錐體束神經(jīng)纖維的繼發(fā)性損害及其對患者神經(jīng)功能恢復(fù)進程的影響,然而,椎體外系腦梗后遠(yuǎn)隔區(qū)的繼發(fā)性損害卻很少受到關(guān)注。紋狀體、紅核、黑質(zhì)同屬于椎體外系神經(jīng)核團,它們之間存在豐富的神經(jīng)纖維聯(lián)系,紋狀體梗死是否會引起紅核繼發(fā)性損害,及其發(fā)生發(fā)展過程等問題尚不清楚。本研究應(yīng)用磁共振彌散張量(diffusion tensor imaging,DTI)技術(shù)觀察紋狀體梗死患者紅核的彌散量參數(shù)變化,探討紋狀體梗死后紅核繼發(fā)性損害的特點及意義。
1.1 研究對象連續(xù)收錄2009年1月至2010年12月在廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院住院治療的紋狀體梗死患者為研究組。納入標(biāo)準(zhǔn):①年齡18~65歲;②初次發(fā)病,在病程的恢復(fù)期(12周及以后);③經(jīng)常規(guī)MRI證實單側(cè)累及紋狀體的梗死灶,且其他區(qū)域無異常信號;④符合世界衛(wèi)生組織腦卒中的診斷標(biāo)準(zhǔn)[4]。同時排除:①既往有腦出血、腦梗死、帕金森氏病、多發(fā)性硬化等中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病史者;②嚴(yán)重心、肝、腎功能不全以及MRI檢查禁忌的患者;③患者或家屬不愿配合檢查。研究組符合條件的患者32例,其中男23例,女9例,年齡34~59歲,平均(48.33±7.62)歲。招募相同例數(shù)、經(jīng)MRI證實為單側(cè)基底節(jié)梗死灶但紋狀體不受累,且性別、年齡及發(fā)病時間與研究組相匹配的腦梗死患者為臨床對照組。臨床對照組32例,男23例,女9例,年齡36~60歲,平均(49.01±6.88)歲。招募相同例數(shù)且性別、年齡與研究組相匹配的健康志愿者為正常對照組。正常對照組共32名,男23名,女9名,年齡35~60歲,平均(49.26±6.53)歲。3組年齡(F=1.300,P=0.280)和性別分布(χ2<0.001,P=1.000)差異無統(tǒng)計學(xué)意義。本研究獲得廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn),所有參與者對本研究知情并簽署同意書。
1.2 神經(jīng)功能評分 所有患者在MRI檢查前2h進行改良Rankin量表(modified Rankin scale,mRS)及Barthel指數(shù)(Barthel index,BI)評分,分別評定患者神經(jīng)功能損害的預(yù)后以及日常生活能力,同時對部分有類似于帕金森氏病癥狀的患者采用帕金森氏病綜合評分量表(unified Parkinson's disease rating scale,UPDRS)的第Ⅲ分量表評價其嚴(yán)重程度。
1.3 MRI檢測序列及掃描方法 研究組及臨床對照組患者在發(fā)病第12周時進行MRI檢查,正常對照組也進行1次MRI檢查。采用荷蘭PHILIPS公司的Aehieva 3.0T MR磁共振掃描儀,掃描序列包括常規(guī)MRI序列的軸位T1WI、T2WI、T2FLAIR、DWI、MRA及DTI序列。掃描參數(shù):T1WI(TR 2000ms/TE 10ms,反 轉(zhuǎn) 時 間 800ms),T2WI(TR 3000ms/TE 80ms),T2FLAIR(TR 11000ms/TE 120ms,反轉(zhuǎn)時間2800ms),激發(fā)次數(shù)(number of excitation,NEX)=l;視野(field of view,F(xiàn)OV)均為24cm×24cm。DTI序列采用單次激發(fā)自旋回波—平面回波技術(shù)(a singleshot echo-planar-imaging,EPI),參數(shù)如下:TR 1000ms/TE 115ms,矩陣為128×128,F(xiàn)OV為24cm×24cm,層厚2mm,層距0mm,體素體積1.68mm×1.68mm×2.70mm,彌散加權(quán)系數(shù):b=0、b=1000s/mm2,彌散敏感梯度方向為64。
1.4 DTI序列后處理 掃描完成后,采用PHILIPS公司提供的分析軟件PRIDE將所有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到個人工作站,應(yīng)用DTl分析軟件(Diffusion Toolkit and TrackVis,http://trackvis.org/)進行圖像后處理,分別得到各向異性(fractional anisotropy,F(xiàn)A)、表觀彌散系數(shù)(apparent diffusion coefficient,ADC)圖及色彩編碼FA圖,首先分別在b=0成像軸位圖的梗死灶中心和中腦層面的紅核區(qū)域定義大小為2體素的感興趣區(qū)(interested of region,IOR),然后根據(jù)軟件本身的配準(zhǔn)原理,分別在FA圖以及ADC圖上同樣的IOR測量并計算FA值和平均彌散量(mean diffusion,MD)值。
1.5 統(tǒng)計學(xué)方法所得數(shù)據(jù)用SPSS13.0進行分析?;颊呱窠?jīng)功能評分用中位數(shù)和上下四分位數(shù)表示[M(QL,QU)],研究對象DTI檢測指標(biāo)數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示。研究組與臨床對照組神經(jīng)功能評分的組間比較采用Mann-WhineyU檢驗;3組間FA值、MD值的比較采用單因素方差分析,進一步兩兩比較采用LSD法;研究組中出現(xiàn)帕金森樣癥狀患者與無帕金森樣癥狀患者梗死側(cè)紅核MD值和FA的比較,采用獨立樣本t檢驗。檢驗水準(zhǔn)α為0.05。
2.1 神經(jīng)功能評分 研究組與臨床對照組均有不同程度偏側(cè)肢體運動功能障礙,部分患者有說話不清、面癱、肢體麻木等,研究組mRS評分0~4分,中位數(shù)及下、上四分位數(shù)為1.50(1.00,3.00)分,臨床對照組mRS評分1~5分,中位數(shù)及下、上四分位數(shù)為2.00(1.00,3.5)分。2組mRS評分差異無統(tǒng)計學(xué)意義(Z=-1.961,P=0.050)。研究組BI評分55.00~100.00分,其中位數(shù)和上、下四分位數(shù)為82.50(70.00,85.00)分,臨床對照組BI評分25.00~85.00分,其中位數(shù)和上、下四分位數(shù)為65.00(55.00,75.00)分,2組BI評分差異有統(tǒng)計學(xué)意義(Z=-4.619,P<0.001)。
研究組中5例患者出現(xiàn)受累側(cè)上肢或上下肢不自主震顫,伴有齒輪樣或鉛管樣肌張力升高等類似于帕金森氏病的表現(xiàn),UPDRSⅢ評分5~19分,中位數(shù)11.00(6.00,16.00)分;臨床對照組患者中無類似于帕金森癥狀表現(xiàn)的患者。
2.2 DTI資料 DTI的數(shù)據(jù)測量及統(tǒng)計分析顯示,研究組梗死側(cè)、臨床對照組梗死側(cè)與正常對照組的紅核MD值有統(tǒng)計學(xué)差異(F=276.773,P<0.001),其中研究組梗死側(cè)紅核MD值比臨床對照組梗死側(cè)(P<0.001)及正常對照組(P<0.001)高,臨床對照組和正常對照組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.510)。研究組梗死側(cè)、臨床對照梗死側(cè)與正常對照組FA的差異有統(tǒng)計學(xué)意義(F=129.794,P<0.001),其中研究組梗死側(cè)FA值比臨床對照組梗死側(cè)(P<0.001)和正常對照組(P<0.001)低,臨床對照組梗死側(cè)FA和正常對照組FA間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.241)。見表1。
研究組梗死對側(cè)、臨床對照組梗死對側(cè)與正常對照組3組間 MD(F=0.994,P=0.347)、FA(F=0.429,P=0.611)的差異無統(tǒng)計學(xué)意義。見表1。
研究組中出現(xiàn)帕金森樣癥狀的5例患者梗死側(cè)紅核MD值為(1.142±0.136)×10-3mm2/s,F(xiàn)A值為(0.164±0.087)。無帕金森癥狀患者梗死側(cè)紅核的MD值為(1.075±0.074)×10-3mm2/s,F(xiàn)A值為(0.155±0.105)。2者間MD值有統(tǒng)計學(xué)差異(t=2.803,P=0.023),F(xiàn)A值差異沒有統(tǒng)計學(xué)意義(t=-0.301,P=0.766)。
DTI是一種由DWI發(fā)展而來的成像技術(shù),該技術(shù)的特點是幾乎在全方位收集體素水分子的彌散變化,不僅可以發(fā)現(xiàn)體素內(nèi)水分子彌散量總量的微小改變,而且還可以發(fā)現(xiàn)這些微小改變具有方向性,臨床上常用其研究以往常規(guī)MRI未能發(fā)現(xiàn)的微小病變[5]。本研究發(fā)現(xiàn),亞急性期紋狀體梗死患者,常規(guī)MRI顯示除梗死灶以外無異常信號,而且在DTI的FA圖和ADC圖也未見到明顯改變。然而,DTI的參數(shù)分析發(fā)現(xiàn),與臨床對照組及正常對照組比較,梗死灶同側(cè)紅核FA值下降,MD值升高。MD值的改變常反映局部組織的破壞及其程度,F(xiàn)A值主要反映局部組織神經(jīng)纖維多少、排列方向的一致性及纖維完整性[2]。因此本研究中患者梗死灶同側(cè)紅核ADC值的升高提示,該部位組織結(jié)構(gòu)的完整性破壞導(dǎo)致水分子的彌散程度增大,F(xiàn)A值下降則提示該部位神經(jīng)纖維斷裂崩解,原有的水分子沿著神經(jīng)纖維方向彌散的部分表現(xiàn)減少。由于常規(guī)的MRI已經(jīng)證實,梗死灶同側(cè)的紅核并沒有發(fā)生缺血性損害,因此,本研究結(jié)果提示紋狀體梗死可以引起同側(cè)紅核發(fā)生繼發(fā)性損害。
表1 研究組、臨床對照組和正常對照組紅核DTI數(shù)據(jù)資料(x±s)
目前臨床上研究腦梗死后遠(yuǎn)隔部位的繼發(fā)性損害,均以已知的大腦解剖結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),研究已知與梗死灶有纖維聯(lián)系的部位[1-3]。已有的研究表明,局灶性腦梗死會導(dǎo)致梗死灶與梗死灶直接聯(lián)系的近、遠(yuǎn)端錐體束纖維發(fā)生繼發(fā)性損害,紋狀體梗死會導(dǎo)致梗死灶同側(cè)黑質(zhì)的繼發(fā)性損害[1-3,6]。紅核、黑質(zhì)、紋狀體同屬椎體神經(jīng)和核團,相互間存在復(fù)雜的神經(jīng)纖維聯(lián)系。紋狀體梗死,導(dǎo)致與之相聯(lián)系的神經(jīng)纖維繼發(fā)性變性,繼而出現(xiàn)紅核的繼發(fā)性損害,這可能是本研究發(fā)現(xiàn)紅核繼發(fā)性損害的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。Matsumoto等[7]在大腦中動脈供血區(qū)、紋狀體受累腦梗死患者的尸體解剖及病理學(xué)實驗中證實,梗死灶同側(cè)紅核出現(xiàn)神經(jīng)細(xì)胞減少和星形膠質(zhì)細(xì)胞增多為表現(xiàn)的繼發(fā)性損害。本研究應(yīng)用DTI的方法,首次在患者活體檢測到紋狀體梗死后紅核繼發(fā)性損害的現(xiàn)象及其程度,為進一步研究其發(fā)生發(fā)展規(guī)律及其潛在意義提供可行的方法。
紅核與紋狀體、丘腦底核、小腦深部核團、大腦運動、感覺皮質(zhì)以及顳葉皮質(zhì)等存在廣泛的纖維聯(lián)系,通過皮質(zhì)紅核束以及小腦紅核脊髓束等徑路輔助隨意運動是其主要功能[8]。然而,由于研究手段的限制,紅核全面的生理功能如何至今尚沒有完全了解。Rodriguez-Oroz等[9]報道應(yīng)用深部腦刺激技術(shù)治療帕金森的過程中,有1例帕金森患者的電極被偶然錯誤地植入到紅核,結(jié)果發(fā)現(xiàn),對患者進行電刺激時患者肌張力升高、肢體震顫等癥狀竟然明顯改善;Colpan等[10]應(yīng)用磁共振立體定位技術(shù)觀察帕金森患者紅核的變化,發(fā)現(xiàn)隨著病程進展,患者的紅核體積會緩慢增大。上述研究均提示紅核的神經(jīng)生理活動可能與患者帕金森癥狀有關(guān)。本研究中,有帕金森癥狀患者梗死側(cè)紅核繼發(fā)性損害的程度較為嚴(yán)重,也提示紋狀體梗死后紅核的繼發(fā)性損害可能參與血管性帕金森的發(fā)病過程。
樣本例數(shù)有限,僅僅涉及橫斷面的研究等是本研究的主要不足,進一步擴大樣本量,開展前瞻性研究將更有利于探討問題的本質(zhì)。
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