朱阿娣,張穎冬,周俊山,徐青青,殷信道

(1南京市江寧區(qū)第二人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科,南京 211103;南京醫(yī)科大學(xué)附屬南京醫(yī)院:2神經(jīng)內(nèi)科,3放射科,南京 210006)

腦小血管病(cerebral small vessel disease,SVD)是導(dǎo)致老年血管性認(rèn)知障礙、癡呆以及步態(tài)和平衡障礙、情緒低落、尿失禁等的主要原因之一[1]。早期發(fā)現(xiàn)和處理血管危險(xiǎn)因素特別是SVD具有重要意義。慢性腎臟病(chronic kidney disease,CKD)已被證實(shí)是SVD的一個(gè)獨(dú)立的危險(xiǎn)因素[2]。近年來,關(guān)于CKD與SVD的研究多集中在常規(guī)磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)可見的腦白質(zhì)病變區(qū),而腦白質(zhì)病變周圍看似正常的腦白質(zhì)微結(jié)構(gòu)是否受到影響,目前研究較少。本研究以54例SVD患者為研究對(duì)象,對(duì)其進(jìn)行磁共振彌散張量成像(diffusion tensor imaging,DTI)研究,探討CKD與DTI之間的關(guān)系。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

選取2012年10月至2014年5月南京醫(yī)科大學(xué)附屬南京醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科診治的SVD患者54例,均符合SVD專家共識(shí)的診斷標(biāo)準(zhǔn)[3]。其中男性46例,女性8例;年齡44～90(66.44±12.25)歲;均為右利手,且簽署知情同意書。均經(jīng)影像學(xué)證實(shí),MRI顯示有腔隙性腦梗死或腦白質(zhì)病變,無皮質(zhì)下及分水嶺梗死,皮質(zhì)下無直徑＞15mm的病灶,腦白質(zhì)病變Fazekas分級(jí)＜2級(jí);頸部血管超聲顯示無明顯頸動(dòng)脈狹窄;血管MRI顯示無顱內(nèi)大動(dòng)脈狹窄或閉塞。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)顱腦損傷、顱內(nèi)腫瘤、多發(fā)性硬化、帕金森病、癡呆、癲癇等累及中樞神經(jīng)系統(tǒng)的疾病;(2)嗜酒、吸毒或其他精神性藥物濫用者(如抗精神病藥、苯二氮類藥等);(3)合并嚴(yán)重內(nèi)科急癥,如心肺肝腎功能衰竭、感染、免疫性疾病等;(4)MRI禁忌證或已知的幽閉恐怖癥。

1.2 方法

1.2.1 腎小球?yàn)V過率(glomerular filtration rate,GFR)的測(cè)定 患者在入院第2日清晨,空腹采外周靜脈血4ml,用于腎功能、血脂等生化指標(biāo)的測(cè)定,由奧林巴斯AU5421全自動(dòng)生化分析儀完成。血總膽固醇≥5.18mmol/L為高膽固醇血癥,三酰甘油≥1.70mmol/L為高三酰甘油血癥(hypertriglyceridemia,HTG),血清超敏C反應(yīng)蛋白(high-sensitivity C-reactive protein,hs-CRP),正常參考值＜3mg/L。GFR由血肌酐水平通過Cockcroft-Gault公式估算,GFR＜60(ml/min·1.73m2)定義為CKD[4],根據(jù)CKD診斷標(biāo)準(zhǔn)分組,CKD組17例,非CKD組37例。

1.2.2 頭顱MRI檢查 采用Philips,Achieva Tx 3.0T MRI系統(tǒng),在入院24h內(nèi)進(jìn)行頭顱MRI檢查,掃描序列及參數(shù)包括,T1WI[重復(fù)時(shí)間(repetition time,TR)/回波時(shí)間(echo time,TE)2000/20ms],T2WI(TR/TE 3000/80ms),液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列[(FLAIR)TR/TE/TI 11000/125/2800ms],DWI(TR/TE 2245/90ms,FOV 210×210×118,矩陣140×109像素,bmax1000s/mm2)。DTI掃描采用單次激發(fā)SE EPI序列(TR/TE 6636/90,NEX 2;FOV 224×224×120,矩陣112×112,像素大小為2mm×2mm×2mm,層厚2mm,層間距0.2mm,60層連續(xù)掃描)。15個(gè)方向上施加彌散梯度和一個(gè)沒有彌散加權(quán)的采集,其中b＝800s/mm2。

1.2.3 圖像后處理 數(shù)據(jù)處理應(yīng)用Philips專用后處理軟件EWS2.6.3.3對(duì)DTI原始采集圖像進(jìn)行后處理,應(yīng)用彌散對(duì)齊軟件包對(duì)DTI原始圖像進(jìn)行對(duì)齊,進(jìn)行渦流校正以及頭動(dòng)校正,提高圖像質(zhì)量,顯示部分各向異性(fractional anisotropy,FA)圖,表觀擴(kuò)散系數(shù)(apparent diffusion coefficient,ADC)圖。在FA圖及ADC圖上基于感興趣法分別測(cè)得兩側(cè)額葉、半卵圓中心、尾狀核、豆?fàn)詈?、丘腦等感興趣區(qū)(region of interest,ROI,約8mm2)的FA值及ADC值。所有測(cè)量值均由兩位與本研究無關(guān)的獨(dú)立研究者完成,一共測(cè)量3次,取其平均值。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS19.0統(tǒng)計(jì)軟件,兩組FA值、ADC值的比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn),相關(guān)性采用Pearson相關(guān)分析。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 兩組患者基本資料比較

與非CKD組比較,CKD組GFR明顯降低(P＜0.001)。兩組年齡、性別、糖尿病史、高血壓病史、高膽固醇血癥、HTG、hs-CRP比較,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05;表1)。

表1 兩組患者基本資料比較Table 1 Comparison of general characteristics between non-CKD group and CKD group

2.2 兩組患者各腦區(qū)FA值比較

與非CKD組比較,CKD組雙側(cè)半卵圓中心、丘腦和右側(cè)額葉FA值明顯降低(P＜0.05);而兩組雙側(cè)尾狀核、豆?fàn)詈撕妥髠?cè)額葉FA值比較,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05;圖1,表2)。

圖1 半卵圓中心FA圖Figure 1 FA of centrum semiovale

表2 兩組各腦區(qū)FA值比較Table 2 Comparison of the FA values in the brain regions between non-CKD group and CKD group(±s)

表2 兩組各腦區(qū)FA值比較Table 2 Comparison of the FA values in the brain regions between non-CKD group and CKD group(±s)

FA:fractional anisotropy;CKD:chronic kidney disease.Compared with non-CKD group,*P＜0.05,**P＜0.01

Region Non-CKD group(n＝37)CKD group(n＝17)Left centrum semiovale 0.458±0.067 0.387±0.065**Right centrum semiovale 0.478±0.049 0.387±0.076**Left caudate nucleus 0.201±0.048 0.200±0.046 Right caudate nucleus 0.207±0.056 0.195±0.059 Left lentiform nucleus 0.233±0.057 0.214±0.059 Right lentiform nucleus 0.226±0.061 0.233±0.063 Left thalamus 0.295±0.055 0.258±0.054*Right thalamus 0.289±0.047 0.251±0.053*Left frontal lobe 0.419±0.083 0.375±0.090 Right frontal lobe 0.435±0.092 0.368±0.096*

2.3 兩組患者各腦區(qū)ADC值比較

與非CKD組比較,CKD組雙側(cè)半卵圓中心、右側(cè)額葉ADC值明顯升高(P＜0.05);而兩組雙側(cè)尾狀核、豆?fàn)詈?、丘腦和左側(cè)額葉ADC值比較,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05;圖2,表3)。

2.4 Pearson相關(guān)分析

雙側(cè)半卵圓中心及左側(cè)丘腦FA值與GFR呈正相關(guān)(r＝0.591,P＝0.000;r＝0.544,P＝0.000;r＝0.282,P＝0.039);雙側(cè)半卵圓中心ADC值與GFR 呈負(fù)相關(guān)(r＝-0.490,P＝0.000;r＝-0.405,P＝0.002)。

3 討 論

圖2 半卵圓中心ADC圖Figure 2 ADC of centrum semiovale

表3 兩組各腦區(qū)ADC值比較Table 3 Comparison of the ADC values in the brain regions between non-CKD group and CKD group(10-3mm2/s,±s)

表3 兩組各腦區(qū)ADC值比較Table 3 Comparison of the ADC values in the brain regions between non-CKD group and CKD group(10-3mm2/s,±s)

ADC:apparent diffusion coefficient;CKD:chronic kidney disease.Compared with non-CKD group,*P＜0.05

Region Non-CKD group(n＝37)CKD group(n＝17)Left centrum semiovale 0.734±0.088 0.895±0.266*Right centrum semiovale 0.733±0.094 0.877±0.270*Left caudate nucleus 0.715±0.094 0.769±0.172 Right caudate nucleus 0.729±0.080 0.784±0.142 Left lentiform nucleus 0.706±0.126 0.753±0.172 Right lentiform nucleus 0.740±0.138 0.801±0.187 Left thalamus 0.767±0.113 0.794±0.115 Right thalamus 0.765±0.083 0.794±0.139 Left frontal lobe 0.778±0.076 0.777±0.124 Right frontal lobe 0.767±0.074 0.822±0.102*

SVD是指腦小血管的各種病變所導(dǎo)致的臨床、認(rèn)知、影像學(xué)及病理表現(xiàn)的綜合征[5]。影像學(xué)表現(xiàn)分為腦白質(zhì)病變、腔隙性梗死和腦微出血[6]。病變累及顱內(nèi)小血管(包括小動(dòng)脈、微動(dòng)脈、前毛細(xì)血管和小靜脈)[7]。CKD是腦白質(zhì)病變、靜息性腦梗死與腦微出血的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,腎損害可預(yù)測(cè)SVD的存在和嚴(yán)重性[8]。小血管病是系統(tǒng)疾病,小血管病在某一器官發(fā)病的同時(shí)也可對(duì)其他器官帶來損害。腦和腎均屬于低阻抗終末器官,其小血管系統(tǒng)的解剖結(jié)構(gòu)和血管調(diào)控機(jī)制相似,它們?cè)谡麄€(gè)心動(dòng)周期均暴露于高流量血液沖擊下,腎的小血管病理變化在腦小血管可能同樣存在[9]。Ito等[10]提出了“應(yīng)變血管假說”,他們認(rèn)為該假說可以作為腦?心?腎之間的關(guān)聯(lián)機(jī)制。另外,一氧化氮(nitric oxide,NO)水平下降或許是CKD與SVD關(guān)聯(lián)中的一個(gè)關(guān)鍵因素。NO被認(rèn)為與微血管的功能障礙或損傷有關(guān)。Baylis[11]通過文獻(xiàn)綜述得出結(jié)論:NO缺乏較常見于腎臟疾病患者,NO通過對(duì)微循環(huán)和血腦屏障進(jìn)行調(diào)節(jié)從而延緩SVD的進(jìn)展。

GFR作為CKD臨床指標(biāo),不但與腎小球小血管疾病密切相關(guān),也與SVD密切相關(guān),潘曉帆等[12]的研究發(fā)現(xiàn),GFR可能優(yōu)于心血管危險(xiǎn)因素成為小血管疾病的預(yù)測(cè)指標(biāo)。Oksala等[13]的研究顯示,急性腦梗死患者的SVD與腎功能水平密切相關(guān)。伴有SVD和腎功能損害[GFR下降,GFR＜60ml(min·1.73m2)的腦卒中患者遠(yuǎn)期存活率低,而該研究中涉及的SVD包括腦白質(zhì)病變、腔隙性腦梗死等。Takahashi等[14]對(duì)2 106例無卒中史的受試者進(jìn)行研究表明,無癥狀腦梗死、皮質(zhì)下深部白質(zhì)高信號(hào)和腦室旁白質(zhì)高信號(hào)的發(fā)病率與GFR的下降顯著相關(guān),輕度的腎功能障礙可能獨(dú)立于高血壓而與SVD的增加相關(guān)。

DTI是在MRI彌散加權(quán)成像基礎(chǔ)上發(fā)展起來的功能MRI成像技術(shù),首次實(shí)現(xiàn)了對(duì)腦白質(zhì)纖維連接的定量分析,能無創(chuàng)性地評(píng)估組織結(jié)構(gòu)的完整性與連通性[15]。DTI用所測(cè)得的多種參數(shù)值進(jìn)行成像,最常用的是FA值,是指彌散張量中的水分子各向異性部分所占整個(gè)彌散張量的比例。FA值越高表明組織的各向異性越強(qiáng),組織排列得越緊密,FA值的大小與髓鞘、微管、微絲的完整性、神經(jīng)纖維排列的緊密程度及走行方向密切相關(guān)。ADC值反映水分子在組織內(nèi)的彌散運(yùn)動(dòng)能力,ADC值越大,說明組織內(nèi)所含自由水分子越多,擴(kuò)散能力越強(qiáng)。將兩個(gè)參數(shù)結(jié)合起來可以更準(zhǔn)確地了解腦白質(zhì)的形態(tài)改變。

本研究利用DTI,選擇性地避開腔隙性梗死和白質(zhì)病變區(qū),選取T1WI、T2WI看似“正常”的白質(zhì)區(qū)域和部分灰質(zhì)核團(tuán)作為ROI進(jìn)行檢查。結(jié)果發(fā)現(xiàn),CKD組雙側(cè)半卵圓中心、丘腦和右側(cè)額葉FA值顯著低于非CKD組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;雙側(cè)半卵圓中心和右側(cè)額葉ADC值顯著高于非CKD組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。提示合并CKD的SVD患者常規(guī)MRI看似正常的部分區(qū)域,在應(yīng)用DTI技術(shù)時(shí)可發(fā)現(xiàn)神經(jīng)結(jié)構(gòu)已發(fā)生微觀變化。de Groot等[16]的前瞻性研究顯示,利用DTI測(cè)定689例老年人常規(guī)MRI所見正常腦白質(zhì)區(qū)域微細(xì)結(jié)構(gòu)改變,隨訪3.5年后發(fā)現(xiàn),FA降低、ADC升高的白質(zhì)區(qū)域更易發(fā)展為腦白質(zhì)病變。本研究還發(fā)現(xiàn),CKD組雙側(cè)半卵圓中心及左側(cè)丘腦FA值與GFR呈正相關(guān);雙側(cè)半卵圓中心ADC值與GFR呈負(fù)相關(guān)。提示GFR下降預(yù)示著腦微觀結(jié)構(gòu)的改變,CKD與SVD密切相關(guān)。

綜上所述,DTI可在異常信號(hào)出現(xiàn)之前極其敏感地檢測(cè)到SVD患者腦組織微觀結(jié)構(gòu)的變化,且DTI參數(shù)值與GFR有密切的關(guān)系,為評(píng)價(jià)CKD并發(fā)SVD提供研究工具。

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