陳培強(qiáng), 唐子?xùn)|, 郭光遠(yuǎn), 董 凱, 林少華, 姜 領(lǐng), 于偉紅, 許毛峰
高血壓是腦血管事件的重要獨(dú)立危險(xiǎn)因素之一。血壓與腦血管疾病的事件之間具有持續(xù)的相關(guān)性,其對(duì)靶器官的損害是早期、嚴(yán)重和潛移默化的。彌散張量成像(diffusion tensor imaging,DTI)是研究腦部灰白質(zhì)結(jié)構(gòu)的一種新的磁共振成像方法。目前已經(jīng)應(yīng)用于腦組織結(jié)構(gòu)及白質(zhì)病變的研究。既往研究[1,2]已確定在老年人中,年齡和血管危險(xiǎn)因素對(duì)腦損傷的影響。但是,在臨床未出現(xiàn)明顯嚴(yán)重病變之前,50歲以上人群中不同血壓水平對(duì)腦組織是否有影響目前尚未得知。本研究試圖運(yùn)用彌散張量成像(DTI)定量研究不同血壓水平的變化對(duì)無(wú)癥狀正常人腦白質(zhì)部位的各向異性特點(diǎn),以期了解前期高血壓水平的變化對(duì)無(wú)癥狀正常人腦組織隱匿性損傷的結(jié)果。
1.1 研究對(duì)象 入選我院2012年5月~2012年10月于我院查體科行正常體檢年齡相仿者的60例,其中男31例,女29例。年齡平均40±1歲。入選標(biāo)準(zhǔn):(1)臨床無(wú)頭暈、頭疼、眩暈等癥狀以及認(rèn)知、情感功能的障礙。(2)常規(guī) T1WI、T2WI、T2FLAIR及DWI等序列均未見(jiàn)異常。(3)無(wú)藥物以及酒精依賴(lài),無(wú)精神病史。(4)年齡40歲左右。(5)入組患者均除外先心病,風(fēng)心病,心肌、心包疾病,無(wú)肝腎功能損害及內(nèi)分泌疾病,無(wú)繼發(fā)性高血壓病史。
1.2 研究方法 將入選患者根據(jù)JNC-7按照血壓水平分為3組:正常血壓水平組(血壓<120/80mmHg)20例;高血壓前期組(SBP/DBP 130~139/80~89mmHg)20例;高血壓組(血壓≥140/90mmHg)20例。入組高血壓病史者均無(wú)用藥史。所有入組患者均簽署患者知情同意書(shū)并同意進(jìn)行試驗(yàn)研究。對(duì)研究對(duì)象均進(jìn)行身高、體重、腰臀比測(cè)定,并于晨起空腹采靜脈血檢測(cè)糖化血紅蛋白、膽固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白。受試者靜息5min以上,以汞柱血壓計(jì)測(cè)量右上臂坐位血壓,3次取其平均值。臨床資料見(jiàn)表1。
1.3 試驗(yàn)儀器 GE Signa 3.0TMRI超導(dǎo)磁共振掃描儀,8通道NV線圈,最大梯度場(chǎng)強(qiáng)40mT/m,最大梯度切換率150T/(m.ms)。
1.4 掃描參數(shù) 常規(guī)T2WI:FRFSE序列,頭線圈,視野24cm ×24cm,TR 3000~10000ms,TE 90~160ms,BW 20.83,矩陣 256 ×256,激勵(lì)次數(shù) 3,層厚5mm,間距1.5mm,掃描時(shí)間1’50”~2’30”。DTI:采用兩個(gè)擴(kuò)散敏感系數(shù)B1=0s/mm2,B2=1000s/mm2,掃描方向13個(gè),頭線圈,視野24cm×24cm,TR 8000ms,TE 14.6ms,TI 500 ~ 2000ms,翻轉(zhuǎn)角90。,BW 62.5,矩陣 256 ×256,激勵(lì)次 4,層厚 5mm,間距1.5mm,掃描時(shí)間7’50”。
1.5 數(shù)據(jù)采集 取樣部位:由兩組放射專(zhuān)業(yè)醫(yī)師雙盲法根據(jù)T2WI形態(tài)學(xué)特點(diǎn)定出興趣區(qū)(ROI)大于20mm3,ROI應(yīng)遠(yuǎn)離顱骨、顱底等部位,嚴(yán)格選擇相同組織成分的相應(yīng)的解剖結(jié)構(gòu)取樣。本組ROI取樣于胼胝體膝部、胼胝體壓部、內(nèi)囊前肢、內(nèi)囊后肢、豆?fàn)詈恕⒈硞?cè)丘腦、額葉白質(zhì)、側(cè)腦室前角周?chē)踪|(zhì)、側(cè)腦室后角周?chē)踪|(zhì)、半卵圓中心、枕鉗與側(cè)腦室內(nèi)腦脊液。取樣包括了腦部灰質(zhì):皮質(zhì)灰質(zhì)(顳葉灰質(zhì))、腦內(nèi)灰質(zhì)核團(tuán)(背側(cè)丘腦與豆?fàn)詈?;腦部白質(zhì):聯(lián)合纖維(半卵圓中心)、連合纖維(胼胝體、枕鉗)、投射纖維(內(nèi)囊)。
DTI取樣參數(shù):表面擴(kuò)散系數(shù)(apparent diffusion coefficient,ADC)、各向異性分?jǐn)?shù)(fractional anisotropy,F(xiàn)A)。
1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 對(duì)所采集的DTI數(shù)據(jù)利用GE公司提供的functional 2.1統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行處理,重建出ADC、FAI圖以及彩色張量圖。對(duì)ROI的計(jì)量數(shù)據(jù)用±s進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。對(duì)ROI的ADC、FA值分別行方差分析。用SNK法進(jìn)行多重比較(如果不滿(mǎn)足方差齊性,則行稚和檢驗(yàn))。應(yīng)用SPSS14.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析,P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 一般資料 以上3組試驗(yàn)人群的性別、年齡、身高、體重、腰臀比、糖化血紅蛋白、膽固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白等資料均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(見(jiàn)表1)。
2.2 DTI所見(jiàn) 在ADC圖上灰白質(zhì)均表現(xiàn)為低信號(hào),兩者之間無(wú)明顯區(qū)別。腦脊液表現(xiàn)為高信號(hào)。FA圖顯示胼胝體、內(nèi)外囊等所有不同解剖部位的白質(zhì)均表現(xiàn)為高信號(hào),且可清晰顯示其方向與走行;顳葉灰質(zhì)與豆?fàn)詈?、背?cè)丘腦表現(xiàn)為較低信號(hào);腦脊液為明顯低信號(hào)。在彩色張量圖上,不同的腦部白質(zhì)表現(xiàn)為不同的顏色和強(qiáng)度,表示在不同方向上不同白質(zhì)各向異性的差異。
2.3 3組試驗(yàn)者腦灰白質(zhì)的ADC變化 同組試驗(yàn)者不同部位腦灰質(zhì)ADC值比較差異具有顯著性意義(P<0.05);腦白質(zhì):各解剖部位白質(zhì)所得ADC、FA值顯示除枕鉗與內(nèi)囊后肢、半卵圓中心在ADC上比較差異具有顯著性意義外,其余白質(zhì)間ADC值差異無(wú)顯著性意義;高血壓前期組、高血壓組與對(duì)照組比較:不同分組,相同部位的ADC值如側(cè)腦室前角、后角周?chē)踪|(zhì)、半卵圓中心與額葉白質(zhì)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)(見(jiàn)表2)。
2.4 3組試驗(yàn)者腦灰白質(zhì)的FA變化 同組試驗(yàn)者不同部位如背側(cè)丘腦與顳葉灰質(zhì)、豆?fàn)詈碎gFA值比較差異有顯著性意義(P<0.05);顳葉灰質(zhì)與豆?fàn)詈碎gFA比較差異無(wú)顯著性意義。在FA值的比較中,胼胝體膝部與內(nèi)囊前肢、胼胝體膝部與半卵圓中心、胼胝體膝部與枕鉗、胼胝體壓部與內(nèi)囊前肢、胼胝體壓部與半卵圓中心、胼胝體壓部與枕鉗、內(nèi)囊前肢與內(nèi)囊后肢、內(nèi)囊后肢與半卵圓中心、內(nèi)囊后肢與枕鉗、半卵圓中心與枕鉗差異均有顯著性意義。但在不同分組相同部位的腦白質(zhì)FA值有變化:內(nèi)囊后肢、胼胝體膝部、胼胝體壓部與半卵圓中心、側(cè)腦室前角、后角周?chē)X白質(zhì)以及額葉白質(zhì)3組間的FA值變化差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)(見(jiàn)表3)。
表1 3組患者的一般臨床資料
T1、P1值為高血壓前期組與正常組比較;T2、P2值為高血壓組與高血壓前期組比較
表2 3組試驗(yàn)者腦部各感興趣區(qū)的ADC值
T1、P1值為高血壓前期組與正常組比較;T2、P2值為高血壓組與高血壓前期組比較
表3 3組試驗(yàn)者腦部各感興趣區(qū)的FA值
彌散張量成像(diffusion tensor imaging,DTI)是研究腦部灰白質(zhì)結(jié)構(gòu)的一種新的磁共振成像方法。DTI成像通過(guò)改變彌散敏感梯度方向測(cè)量體內(nèi)水分子在各個(gè)方向上的彌散程度,在三維空間內(nèi)定量分析水分子的彌散運(yùn)動(dòng),利用所得多種參數(shù)值進(jìn)行成像,最常用的是FA值,即各向異性分?jǐn)?shù),彌散的各向異性反映了細(xì)胞膜和髓鞘的完整性,在一些病理過(guò)程中,組織的微結(jié)構(gòu)完整性遭到破壞,引起組織水分子彌散各向異性特征發(fā)生顯著改變。在腦組織中,水分子彌散所受限制越小,ADC值越高,F(xiàn)A值越低,兩者相結(jié)合可以準(zhǔn)確地了解腦白質(zhì)的形態(tài)改變。DTI則是通過(guò)監(jiān)測(cè)水分子彌散各向異性特征的改變來(lái)反映腦組織的病理生理過(guò)程,是功能磁共振成像的一個(gè)重要組成部分。目前已經(jīng)應(yīng)用于腦組織結(jié)構(gòu)及白質(zhì)病變的研究[3,4]。高血壓是腦血管事件的重要獨(dú)立危險(xiǎn)因素之一。血壓與腦血管疾病的事件之間具有持續(xù)的相關(guān)性,其對(duì)靶器官的損害是早期、嚴(yán)重和潛移默化的。因此早期進(jìn)行有效防治更為重要。過(guò)去對(duì)高血壓前期的防控主要放在非藥物治療和控制危險(xiǎn)因素方面。2007年的ESC/ESH高血壓指南強(qiáng)調(diào)高血壓的診斷治療除了考慮血壓水平外,更應(yīng)當(dāng)關(guān)注腦血管的總體危險(xiǎn),對(duì)于已存在亞臨床損害人群即使血壓正常也屬于高危人群。因此了解高血壓前期這一特定人群的亞臨床器官損害情況對(duì)采取有效的防治措施有重要意義。既往研究已經(jīng)確定了在老年人中,年齡和血管危險(xiǎn)因素對(duì)腦損傷的影響[5]。在常規(guī)磁共振成像中,T1WI及T2WI以及T2WI flair成像中可以清晰顯示高血壓對(duì)腦部灰白質(zhì)損傷的結(jié)果。但是,在臨床明顯嚴(yán)重結(jié)果之前,我們是否確定不同水平高血壓對(duì)腦組織的影響早在50歲前就已經(jīng)較為明顯。目前尚未研究。
本文重點(diǎn)在討論不同血壓水平的無(wú)癥狀正常人群反映腦白質(zhì)病變的ADC及FA值的變化特點(diǎn)。水分子的擴(kuò)散是人體內(nèi)一個(gè)重要的生物物理現(xiàn)象,機(jī)體內(nèi)病理組織擴(kuò)散的變化可以反映組織的某些病理生理狀態(tài)。研究人體內(nèi)各種正常組織與病理組織的水分子的擴(kuò)散情況有助于進(jìn)一步揭示人體的顯微解剖與功能,以及加深人體的病理變化的認(rèn)識(shí)。擴(kuò)散張量成像(diffusion tensor imaging,DTI)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)磁共振新技術(shù),可以在活體無(wú)創(chuàng)傷顯示腦內(nèi)白質(zhì)纖維束走行,反映白質(zhì)纖維束的病理狀態(tài)及其與鄰近病變的解剖關(guān)系;也是目前在活體上進(jìn)行水分子擴(kuò)散測(cè)量與成像的唯一方法。當(dāng)局部腦組織發(fā)生病理變化時(shí)。相應(yīng)部位的水分子擴(kuò)散亦發(fā)生相應(yīng)變化,研究水分子運(yùn)動(dòng)的不同參數(shù)可能揭示出腦部病變的病理特征[6]。本研究顯示在ADC圖上灰白質(zhì)均表現(xiàn)為低信號(hào),兩者之間無(wú)明顯區(qū)別。腦脊液表現(xiàn)為高信號(hào)。FA圖顯示胼胝體、內(nèi)外囊等所有不同解剖部位的白質(zhì)均表現(xiàn)為高信號(hào),且可清晰顯示其方向與走行;顳葉灰質(zhì)與豆?fàn)詈?、背?cè)丘腦表現(xiàn)為較低信號(hào);腦脊液為明顯低信號(hào)。在彩色張量圖上,不同的腦部白質(zhì)表現(xiàn)為不同的顏色和強(qiáng)度,表示在不同方向上不同白質(zhì)各向異性的差異。同組患者不同部位腦灰質(zhì)ADC值比較差異具有顯著性意義(P<0.05)。高血壓前期組、高血壓組與對(duì)照組比較:不同分組,相同部位的ADC值如側(cè)腦室前角、后角周?chē)踪|(zhì)、半卵圓中心與額葉白質(zhì)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。該變化特點(diǎn)與在不同分組相同部位的腦白質(zhì)FA值變化相似。均表現(xiàn)為內(nèi)囊后肢、胼胝體膝部、胼胝體壓部與半卵圓中心、側(cè)腦室前角、后角周?chē)X白質(zhì)以及額葉白質(zhì)3組間的FA值變化差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。該結(jié)論與目前已知長(zhǎng)期高血壓對(duì)腦小血管病損傷的易感部位相同[7,8]。這也間接證明了高血壓造成腦白質(zhì)疏松癥損害之前,隱匿性腦損傷已然出現(xiàn)。盡管在常規(guī)磁共振成像中,T1WI及T2WI以及T2WI flair成像中尚未見(jiàn)到高血壓對(duì)腦部灰白質(zhì)損傷的明顯結(jié)果,但是,運(yùn)用擴(kuò)散張量成像對(duì)腦微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行的研究表明,血壓的升高,可造成腦血管的緩慢損傷。即使在無(wú)癥狀中年人中,微小的血管性腦損傷也可在生活中隱匿性發(fā)生,并產(chǎn)生明顯的影像學(xué)效應(yīng)。研究結(jié)果強(qiáng)調(diào)了早期控制血壓達(dá)標(biāo)的重要性。因此,我們有必要對(duì)血壓進(jìn)行及早及最佳的控制,減少亞臨床器官的損害。
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