李瑞利米海峰李宏軍* 任美吉趙晶員達王偉

(1.首都醫(yī)科大學附屬北京佑安醫(yī)院放射科，北京 100069； 2.首都醫(yī)科大學附屬北京同仁醫(yī)院放射科， 北京 100730)

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· 感染與炎性反應放射學 ·

常規(guī)MRI表現(xiàn)正常的AIDS患者腦白質(zhì)彌散張量成像TBSS分析

李瑞利1米海峰2李宏軍1*任美吉趙晶員達王偉

(1.首都醫(yī)科大學附屬北京佑安醫(yī)院放射科，北京 100069； 2.首都醫(yī)科大學附屬北京同仁醫(yī)院放射科， 北京 100730)

目的 采用彌散張量成像(diffusion tensor imaging， DTI)及基于纖維束追蹤的空間統(tǒng)計(track-based spatial statistics， TBSS)觀察常規(guī)磁共振成像(magnetic resonance imaging， MRI)表現(xiàn)正常的獲得性免疫缺陷綜合征(acquired immunodeficiency syndrome， AIDS)患者腦白質(zhì)微結(jié)構(gòu)變化。方法對性別、年齡相匹配的22例常規(guī)MRI表現(xiàn)正常的AIDS患者(患者組)及23例健康志愿者(對照組)行DTI檢查，采用TBSS分析所有受試者腦白質(zhì)DTI的各相關(guān)參數(shù)指標的改變，包括各向異性分數(shù)(fractional anisotropy， FA)、平均彌散度(mean diffusivity， MD)、組間軸向彌散(axial diffusivity， AD)值和徑向彌散(radial diffusivity， RD)值，進一步提取組間差異有統(tǒng)計學意義腦區(qū)的患者組的DTI參數(shù)值并與CD4+進行相關(guān)性分析。結(jié)果與正常對照組相比，患者組多個腦區(qū)MD值升高，主要包括胼胝體膝部、胼胝體體部、胼胝體壓部、雙側(cè)前輻射冠、上輻射冠、后輻射冠、上縱束、左側(cè)內(nèi)囊前肢、外囊和扣帶回(P<0.05， TFCE及FWE校正)。患者組多個腦區(qū)AD值升高，主要包括胼胝體膝部、胼胝體體部、胼胝體壓部、雙側(cè)前輻射冠、上輻射冠、后輻射冠、上縱束、內(nèi)囊前肢、外囊和扣帶回(P<0.05， TFCE及FWE校正)。左側(cè)白質(zhì)改變多于右側(cè)，胼胝體及雙側(cè)前輻射冠是損傷范圍較大的腦區(qū)。兩組各腦區(qū)FA值和RD值差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05， TFCE及FWE校正)。與對照組相比，患者組中差異有統(tǒng)計學意義腦區(qū)的MD值與患者CD4計數(shù)呈負相關(guān)(r=-0.435，P=0.043)。結(jié)論常規(guī)MRI表現(xiàn)正常的AIDS患者大腦多個區(qū)域白質(zhì)微結(jié)構(gòu)損傷，其病理特征可能是軸索異常改變，損傷區(qū)域主要涉及記憶、智能、認知控制等相關(guān)腦區(qū)。DTI和TBSS技術(shù)可以敏感地發(fā)現(xiàn)常規(guī)MRI表現(xiàn)正常的AIDS患者腦損傷白質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)變化。

艾滋??；彌散張量成像；腦白質(zhì)；基于纖維束追蹤空間統(tǒng)計分析

自1981年首次報道人類獲得性免疫缺陷綜合征(acquired immunodeficiency syndrome， AIDS，以下簡稱艾滋病) 以來，該病已在全球廣泛流行，目前艾滋病仍是全球重大的社會公共衛(wèi)生問題之一。截至2015年10月31日，中國疾病預防控制中心統(tǒng)計中國現(xiàn)存活艾滋病毒(human immunodeficiency virus， HIV)感染者/AIDS患者574 775人[1]。HIV-1具有嗜神經(jīng)性，早期即可侵入腦組織，造成常規(guī)磁共振成像(magnetic resonance imaging， MRI)不能識別的腦損傷，進一步發(fā)展為以認知、行為和運動障礙為特征的綜合征，即HIV-1相關(guān)性腦癡呆(HIV-1 associated dementia complex， HAD)[2]。常規(guī)MRI不能為HIV-1感染早期腦損傷提供有價值的信息[3]，彌散張量成像(diffusion tensor imaging， DTI)對組織顯微結(jié)構(gòu)的完整性很敏感，能提供常規(guī)MRI無法反映的解剖細節(jié)，無創(chuàng)性檢測活體腦白質(zhì)微細結(jié)構(gòu)的變化情況。常用的DTI數(shù)據(jù)處理方法是人工勾劃感興趣區(qū)(region of interest， ROI)[4]和基于體素分析(voxel-based analysis， VBA)[5]等方法，前者費時、可重復性及可比性差，后者存在平滑任意性、配準不齊等不足。基于纖維束示蹤的空間統(tǒng)計分析(tract-based spatial statistics， TBSS) 是一種基于纖維束示蹤的配準算法，可克服以上局限性。本文采用TBSS 方法觀察常規(guī)MRI表現(xiàn)正常的AIDS患者腦白質(zhì)變化，以期進一步揭示AIDS患者腦白質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)改變。

1　材料和方法

1.1研究對象

首都醫(yī)科大學附屬北京佑安醫(yī)院感染科2014年8月至2015年12月AIDS患者22例，其中，男性20例，女性2例，平均年齡(36.1±10.5)歲。23例年齡性別相匹配的健康志愿者為對照組，其中，男性19例，女性4例，平均年齡(34.4±9.9)歲。

AIDS患者入組標準：HIV-1確診實驗陽性；艾滋病期；均未接受任何抗反轉(zhuǎn)錄病毒治療(antiretroviral therapy， ART)；常規(guī)MRII的T1WI及T2WI表現(xiàn)正常。

排除標準：年齡<18 歲，患有慢性神經(jīng)系統(tǒng)疾病，目前或過去曾有中樞神經(jīng)系統(tǒng)的其他機會性感染，MRI檢查禁忌證。所有研究對象均簽署知情同意書。

患者組HIV的感染途徑：13例為性傳播，其中同性接觸10例，異性接觸3例；2例外傷史；1例輸血史；6例感染途徑不詳。磁共振(magnetic resonance， MR)檢查前后2周內(nèi)CD4+細胞數(shù)(190.2±219.1)/mm3。臨床表現(xiàn)：9例健忘、記憶力減退；3例步態(tài)不穩(wěn)；4例患者感情淡漠。

1.2影像學檢查及分析

1.2.1數(shù)據(jù)采集

受試對象均接受德國Siemens公司Magnetom Trio Tim System (3.0T， 32 通道)磁共振掃描儀進行顱腦掃描，梯度場強40 mT/m，梯度切換率200 mT·m-1·ms-1。先行常規(guī)MRI檢查，包括橫斷面快速自選回波-T1WI序列：重復時間(repetition time， TR)250 ms，回波時間(echo time， TE)2.46 ms和T2WI(TR 4 570 ms， TE 95 ms)序列；DTI檢查采用并行采集技術(shù)單次激發(fā)自旋平面成像序列(echo-planar imaging， EPI)，擴散敏感因子b值分別取0、1 000 s/mm2，TR/TE 3 300/90 ms，層厚4 mm，層間距1.2 mm，掃描野 230 mm×230 mm，采集矩陣128×128，空間分辨率1.8 LP/mm×1.8 LP/mm×1.8 LP/mm，激勵次數(shù)3，擴散敏感梯度方向20個，采集時間為3.39 min。

1.2.2數(shù)據(jù)處理

應用英國牛津大學腦功能磁共振成像中心開發(fā)的(FMRIB Image Analysis Group， Oxford， UK， http：//www.fmrib.ox.ac.uk/fsl) 數(shù)據(jù)處理軟件，對患者組及正常對照組2組DTI數(shù)據(jù)進行TBSS處理。主要步驟如下：①數(shù)據(jù)預處理，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為nii格式；對DTI圖像進行頭動和渦流偽影矯正；去除頭皮和顱骨；計算DTI參數(shù)圖，包括各向異性分數(shù)(fractional anisotropy， FA)、平均彌散度(mean diffusivity， MD)、組間軸向彌散(axial diffusivity， AD)值和徑向彌散(radial diffusivity， RD) 圖。②所有被試的FA數(shù)據(jù)非線性對齊到蒙特利爾神經(jīng)研究所(Montreal Neurological Institute，MNI)標準空間；③計算所有被試FA的均值，制作骨架；④骨架化處理，即將所有被試FA標準到骨架上。MD 、AD、RD數(shù)據(jù)也經(jīng)過FA配準生成各自的參數(shù)圖，并將之投射到平均FA纖維束骨架上。白質(zhì)圖集選用約翰·霍普金斯大學的 (JHU)-ICBM-DTI-81。

1.3統(tǒng)計學方法

利用SPSS17.0軟件，AIDS患者組和正常對照組年齡比較采用獨立樣本t檢驗，性別構(gòu)成比采用χ2檢驗，以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

組間FA值、MD值、AD值、RD值比較， 采用FSL自帶統(tǒng)計軟件，一般線性模型構(gòu)造檢驗統(tǒng)計量，對患者組及正常對照組2組被試數(shù)據(jù)(FA、MD 、AD、RD)分別進行兩樣本t檢驗和置換檢驗，置換次數(shù)設(shè)為 5 000，統(tǒng)計結(jié)果顯示于平均FA骨架圖上。

基于TBSS統(tǒng)計分析結(jié)果，對有差異的腦區(qū)，進一步提取每一被試患者該腦區(qū)的平均FA、MD 、AD、RD值，將這些指標分別與CD4+進行相關(guān)分析，以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2　結(jié)果

2.1人口學結(jié)果

兩組被試年齡、性別信息見表1，年齡及性別組間差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。

表1　研究對象的人口特征

M： male； F： female.

2.2TBSS結(jié)果

與對照組相比，AIDS患者組多個區(qū)域MD值升高，包括胼胝體膝部、胼胝體體部、胼胝體壓部、雙側(cè)前輻射冠、上輻射冠、后輻射冠、上縱束、左側(cè)內(nèi)囊前肢、外囊和扣帶回(P<0.05， TFCE及FWE校正)。AIDS患者組多個腦區(qū)AD值升高，主要包括胼胝體膝部、胼胝體體部、胼胝體壓部、雙側(cè)前輻射冠、上輻射冠、后輻射冠、上縱束、內(nèi)囊前肢、外囊和扣帶回(P<0.05， TFCE

圖1　AIDS患者組及正常對照組MD圖及AD圖的TBSS分析

Areas in red are regions where MD， AD were significantly higher (P<0.05， corrected by TFCE and FWE) in AIDS patient group compared with control group. The number below each brain image indicatesZcoordinate in Montreal Neurological Institute (MNI) space. AIDS： acquired immunodeficiency syndrome； MD： mean diffusivity； AD： axial diffusivity；TBSS： track-based spatial statistics； DTI： diffusion tensor imaging； TFCE： threshold-free cluster enhancement； FWE： family-wise error.

表2　AIDS患者白質(zhì)MD值及AD值顯著升高的

AIDS： acquired immunodeficiency syndrome；L： left； R： right； JHU-WM atlas： the ICBM-DTI-81 white matter atlas； MD： mean diffusivity； AD： axial diffusivity； GCC： genu of corpus callosum； BCC： body of corpus callosum； SCC： splenium of corpus callosum； ALIC： anterior limb of internal capsule； ACR： anterior corona radiate； SCR： superior corona radiate； PCR： posterior corona radiate； EC： external capsule； CIN-CG： cingulum (cingulate gyrus)； SLF： superior longitudinal fasciculus. The underline： clusters>1 000 voxels.

及FWE校正)(圖1、表2)。所有受累的區(qū)域，左側(cè)均大于右側(cè)。胝體膝部、胼胝體體部、胼胝體壓部、雙側(cè)前輻射冠是損傷范圍較大的腦區(qū)，體素個數(shù)均>1 000。兩組各腦區(qū)FA值和RD值比較，差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05， TFCE及FWE校正)。

2.3相關(guān)性分析

AIDS患者組中差異有統(tǒng)計學意義腦區(qū)的MD值與患者CD4計數(shù)呈負相關(guān)(r=-0.435，P=0.043，圖2)。AIDS患者組中有差異腦區(qū)的AD值與患者CD4計數(shù)的相關(guān)性差異無統(tǒng)計學意義(r=-0.395，P=0.069)。

圖2　AIDS患者組中有差異腦區(qū)的MD值與

MD values were significantly negatively correlated with CD4+counts(r=-0.435，P=0.043). AIDS： acquired immunodeficiency syndrome； MD： mean diffusivity.

3　討論

常規(guī)MRI能發(fā)現(xiàn)中晚期HIV-1患者的顱內(nèi)改變，如白質(zhì)高信號(HIV感染后所導致的炎性反應或脫髓鞘)和灰質(zhì)萎縮，但不能為HIV-1感染早期腦損傷提供有價值的信息[5]。DTI是利用組織內(nèi)水分子的擴散運動在不同方向上的信號差異來探測組織微觀結(jié)構(gòu)的一種成像方法，由于研究方法不同，既往DTI對HIV-1腦損傷早期診斷的研究[4-5]結(jié)果差異較大。傳統(tǒng)的DTI分析方法是人工勾劃ROI 方法和 VBA 等方法，二者均存在局限性，無法反映真實情況。ROI方法，依賴預定的假設(shè)對感興趣區(qū)域進行測量分析，雖然具有目的性強、操作直接、簡單等優(yōu)點，但ROI的位置及大小的選擇是主觀的，缺乏明確統(tǒng)一的標準，可重復性差，而且僅能顯示局部腦區(qū)的彌散異常情況，不利于研究之間進行比較[4]。VBA方法完全依賴統(tǒng)計參數(shù)計算，克服了ROI 方法的不足，在DTI 研究方面已逐漸得到應用，但對于各向異性差異較大的圖像，SPM軟件中無法標準化算法，可能出現(xiàn)假陽性結(jié)果；圖像空間配準準確率不高，部分FA值有明顯差異的區(qū)域可誤配準至灰質(zhì)區(qū)；以及平滑處理時具有明顯主觀性等不足[5]。目前最新的方法是基于纖維束追蹤的空間統(tǒng)計(track-based spatial statistics， TBSS) 方法，該方法是一種基于纖維束追蹤的配準算法，可對不同被試者進行主要纖維束的對齊，將所有被試的DTI數(shù)據(jù)投射到標準空間內(nèi)，形成FA骨架，進而進行統(tǒng)計學運算，該方法克服了VBA 的校準和平滑等過程存在的不足，配準以及對腦白質(zhì)異常區(qū)域的定位更加準確，產(chǎn)生假陽性結(jié)果的可能性明顯下降[3]。

本研究采用TBSS，分析多種DTI參數(shù)(FA、MD、AD、RD)，進一步探究AIDS患者早期腦白質(zhì)微結(jié)構(gòu)變化，本研究結(jié)果與 Zhu 等[6]相似，和正常對照組相比，AIDS患者組多個大腦白質(zhì)區(qū)域MD值升高，包括胼胝體膝部、胼胝體體部、胼胝體壓部、雙側(cè)前輻射冠、上輻射冠、后輻射冠、上縱束、左側(cè)內(nèi)囊前肢、外囊和扣帶回。MD值反映的是分子整體的彌散水平，只表示彌散程度，與彌散的方向無關(guān)[7]。MD值增加提示神經(jīng)細胞退行性改變導致的細胞膜密度減低，細胞外水分子彌散增加。與對照組相比，患者組中有差異腦區(qū)的MD值與患者CD4計數(shù)呈負相關(guān)(r=-0.435，P=0.043)。即患者CD4越低，腦內(nèi)白質(zhì)MD值越高，受損越重。提示DTI不僅為AIDS患者腦損傷白質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)變化提供定性信息，還能定量的評估疾病的嚴重性。和正常對照組相比，AIDS患者組多個腦區(qū)AD值升高，主要包括胼胝體膝部、胼胝體體部、胼胝體壓部、雙側(cè)前輻射冠、上輻射冠、后輻射冠、上縱束、內(nèi)囊前肢、外囊和扣帶回。AD值反映的是與軸索平行方向上的彌散情況，AD值升高反映了水分子平行纖維束方向的擴散增加，提示反應性軸索增生，病變處于慢性期[8]。AD值減少反映了水分子平行纖維束方向的擴散減少，提示軸索破壞，病變處于急性期[9]。本研究發(fā)現(xiàn)AIDS患者左側(cè)MD值、AD值增加腦區(qū)多于右側(cè)，提示左側(cè)腦半球的白質(zhì)更易受到損害，Wang等[10]在AIDS患者中也發(fā)現(xiàn)這一不對稱現(xiàn)象。這可能與本研究被試均為右利手有關(guān)。

MD值與AD值增加累及腦區(qū)的體素個數(shù)比較發(fā)現(xiàn)：1)胼胝體及雙側(cè)前輻射冠是損傷范圍較大的腦區(qū)。累及體素個數(shù)均>1 000，這些部位是后髓鞘化形成區(qū)域，比早髓鞘化形成的纖維更易受損[11]。胼胝體是腦內(nèi)最大的白質(zhì)聯(lián)合纖維，即連接左右大腦半球皮質(zhì)的橫行纖維。其主要作用是傳遞雙側(cè)大腦半球信息，與記憶力、智力、注意力和表達等認知相關(guān)的能力有關(guān)。胼胝體體部纖維和雙側(cè)額上回側(cè)部和后部互相連接，胼胝體體部的周邊小纖維和額下回右喙側(cè)相連，相關(guān)性分析[12]顯示，工作記憶與胼胝體體部纖維相連的背外側(cè)前額葉皮質(zhì)完整有關(guān)。輻射冠是內(nèi)囊上部層面兩側(cè)側(cè)腦室周圍呈放射狀分布的白質(zhì)，屬于由內(nèi)囊到大腦皮層的投射纖維。前輻射冠位于額葉，額葉為神經(jīng)系統(tǒng)的上級中樞，與大腦其他部位(如頂葉、顳葉、丘腦等)具有廣泛神經(jīng)聯(lián)系，幾乎涉及所有的認知功能(語言、記憶、執(zhí)行等多個方面)，前額葉-皮質(zhì)下環(huán)路為認知功能的主要傳導環(huán)路，額葉的微結(jié)構(gòu)改變或其與下級神經(jīng)元間的聯(lián)系纖維損傷，可以影響記憶、語言功能。2)其次是上輻射冠、雙側(cè)上縱束和后輻射冠。上縱束為人腦中最大的聯(lián)絡(luò)纖維，是連接額葉與顳頂葉最重要的纖維束，其損害可能導致額葉相關(guān)神經(jīng)環(huán)路連接度降低。在腦部高級功能中起著重要作用，尤其語言功能，對人的工作記憶也具有重要的作用[13]，其損害提示AIDS患者空間工作記憶可能已經(jīng)受損。3)累及范圍較少的是內(nèi)囊前肢、外囊、扣帶束。內(nèi)囊和外囊屬于投射纖維。內(nèi)囊前肢由縱行的纖維束組成，向上呈放射狀投射至皮質(zhì)各部。上行纖維是丘腦內(nèi)側(cè)核至額葉白質(zhì)的纖維(丘腦前輻射)，下行纖維是額葉腦橋束(額橋束)，組成了額葉皮層下反饋環(huán)路，為高級認知反饋回路，內(nèi)囊前肢的結(jié)構(gòu)異?？赡軐е逻@些環(huán)路的功能聯(lián)系中斷，表現(xiàn)出記憶和智能障礙?？蹘沁吘壪到y(tǒng)纖維最重要的白質(zhì)纖維束，是連接扣帶回與其他腦區(qū)灰質(zhì)結(jié)構(gòu)的唯一通道。在情緒行為、認知功能、情景記憶提取過程中具有重要作用。動物實驗[14]發(fā)現(xiàn)，后部扣帶的損傷會導致記憶功能的損害。

FA值反映的是水分子各向異性成分占整個彌散張量的比例，間接反映了白質(zhì)纖維束的完整性。RD值反映的是與軸索垂直方向上的彌散狀況，RD值增加可能意味著退行性改變導致的髓鞘的完整性破壞[15-16]，白質(zhì)脫髓鞘改變。本組病例與對照組相比，各腦區(qū)FA值和RD值差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。綜上所述，本組AIDS患者大腦白質(zhì)微結(jié)構(gòu)改變(FA值正常、MD值升高，AD值升高、RD值正常)提示：1)MD值可能是DTI參數(shù)中較為敏感的指標，與Zhu等[6]研究結(jié)果一致。2)本組病例髓鞘正常，軸突存在反應性增生，可能與本組病例均處于HIV感染慢性期，機體代償有關(guān)。3)損傷區(qū)域主要涉及記憶、智能、認知控制等相關(guān)腦區(qū)，與患者臨床表現(xiàn)(9例健忘、記憶力減退，3例步態(tài)不穩(wěn)，4例患者感情淡漠)一致。

總之，DTI多參數(shù)是一種很有診斷價值的掃描序列，能提供腦的生理病理狀態(tài)信息，能敏感的發(fā)現(xiàn)常規(guī)MRI表現(xiàn)正常的AIDS患者白質(zhì)微結(jié)構(gòu)變化。本研究也有一定的局限性，樣本量偏小，未對患者進行系統(tǒng)、詳細的神經(jīng)量表評估，未涉及AIDS患者白質(zhì)結(jié)構(gòu)的隨訪觀察，這有待于今后的進一步研究。

[1]中國疾病預防控制中心， 性病艾滋病預防控制中心，性病控制中心.2015年10月全國艾滋病性病疫情及主要防治工作進展[J]. 中國艾滋病性病， 2015， 21(12)： 1003.

[2]Alfahad T B， Nath A. Update on HIV-associated neurocognitive disorders[J]. Curr Neurol Neurosci Rep， 2013， 13(10)：387.

[3]Hua X， Boyle C P， Harezlak J， et al. Disrupted cerebral metabolite levels and lower nadir CD4+counts are linked to brain volume deficits in 210 HIV-infected patients on stable treatment[J]. Neuroimage：Amst， 2013， 3：132-142.

[4]Xuan A， Wang G B， Shi D P， et al. Initial study of magnetic resonance diffusion tensor imaging in brain white matter of early AIDS patients[J]. Chin Med J：Engl， 2013，126(14)：2720-2724.

[5]Stubbe-Drger B， Deppe M， Mohammadi S， et al. Early microstructural white matter changes in patients with HIV： a diffusion tensor imaging study[J].BMC Neurol， 2012， 12：23.

[6]Zhu T， Zhong J， Hu R， et al. Patterns of white matter injury in HIV infection after partial immune reconstitution： a DTI tract-based spatial statistics study[J]. J Neurovirol， 2013， 19(1)：10-23.

[7]Nakamoto B K， Jahanshad N， McMurtray A， et al. Cerebrovascular risk factors and brain microstructural abnormalities on diffusion tensor images in HIV-infected individuals[J]. J Neurovirol， 2012，18(4)：303-312.

[8]Harsan L A， Poulet P， Guignard B， et al. Brain dysmyelination and recovery assessment by noninvasive in vivo diffusion tensor magnetic resonance imaging[J]. J Neurosci Res，2006，83(3)： 392-402.

[9]Sun S W， Liang H F， Le T Q， et al. Differential sensitivity of in vivo and ex vivo diffusion tensor imaging to evolving optic nerve injury in mice with retinal ischemia[J]. Neuroimage，2006，32(3)：1195-1204.

[10]Wang B， Liu Z， Liu J， et al. Gray and white matter alterations in early HIV-infected patients： a study combining voxel-based morphometry and tract-based spatial statistics[J]. J Magn Reson Imaging， 2016，43(6)：1474-1483.

[11]Stricker N H， Schweinsburg B C， Delano-Wood L， et al. Decrease white matter integrity in late-myelinatinng fiber pathways in Alzheimer’s disease supports retrogenesis[J]. Neuroimage，2009，45(1)：10-16.

[12]Strenziok M， Greenwood P M， Santa Cruz S A， et al. Differential contributions of dorso-ventral and rostro-caudal pre frontal white matter tracts to cognitive control in healthy older adults[J]. PLoS One，2013， 8(12)： e81410.

[13]Geldmacher D S， Quigg M， Elias W J. MR tractography depicting damage to the arcuate fasciculus in a patient with conduction aphasia[J]. Neurology，2007，69(3)：321.

[14]Fellgiebel A， Müller M J， Wille P， et al. Color-coded diffusion-tensorimaging of posterior cingulate fiber tracts in mild cognitive impairment[J]. Neurobiol Aging，2005，26(8)：1193-1198.

[15]MacDonald C L， Dikranian K， Bayly P， et al. Detects experimental traumatic axonal injury and indicates approximate time of injury[J]. J Neurosci，2007，27(44)：11869-11876.

[16]梁瀟瀟. 胼胝體變性5例病因分析[J]. 中國煤炭工業(yè)醫(yī)學雜志，2013,16(1) :169-170.

編輯慕萌

Diffusion tensor imaging in brain white matter of AIDS patients with normal appearance on conventional MRI by using tract-based spatial statistics

Li Ruili1， Mi Haifeng2， Li Hongjun1*， Ren Meiji1， Zhao Jing1， Yuan Da1， Wang Wei1

(1.DepartmentofRadiology，BeijingYouanHospital，CapitalMedicalUniversity，Beijing100069，China;2.DepartmentofRadiology，BeijingTongrenHospital,CapitalMedicalUniversity，Beijing100730，China)

ObjectiveTo analyze the microscopic changes of white matter (WM) in acquired immunodeficiency syndrome (AIDS) patients with normal appearance on conventional magnetic resonance imaging (MRI) by diffusion tensor imaging (DTI) and tract-based spatial statistics (TBSS). MethodsTwenty-two acquired immunodeficiency syndrome (AIDS) patients with normal appearance on conventional MRI (patient group) and 23 healthy volunteers (control group) with matched age and sex were recruited. Siemens 3.0T magnetic resonance scanner was used for DTI data acquisition. DTI parameters of WM, including fractional anisotropy (FA), mean diffusivity (MD), axial diffusivity (AD) and radial diffusivity (RD) were compared between the two groups with TBSS. DTI indices with significant difference were further extracted from AIDS patients, correlation analysis was used between DTI indices and CD4+T cell counts. ResultsCompared with the control group, significantly increased MD were found in several white matter regions including the genu of corpus callosum (GCC), body of corpus callosum (BCC), splenium of corpus callosum (SCC), bilateral anterior corona radiation (ACR), superior corona radiation (SCR), posterior corona radiation (PCR), the left anterior limb of internal capsule (ALIC), external capsule (EC) and cingulate gyrus (CIN-CG) in patient group (P<0.05, corrected by TFEC and FWE); Significantly increased AD were found in the GCC, BCC, SCC, bilateral ACR, SCR, PCR, ALIC, EC and CIN-CG in patient group (P<0.05, corrected by TFEC and FWE). There was more white matter impairment in left hemisphere than that in the right. Corpus callosum and bilateral corona radiata were the larger brain damage regions. The differences of FA values and RD values in every region were not significant between the two groups (P>0.05, corrected by TFEC and FWE). In patient group, significantly negative correlation was found between MD values and CD4+T cell counts in significant clusters (r=-0.457,P=0.034). ConclusionWhite matter integrity was significantly reduced in extensive regions among AIDS patients with normal appearance on conventional MRI. The pathological features may be the abnormalities in axonal. The involved brain areas mainly related to memory, intelligence and cognitive controls. DTI and TBSS analysis can sensitively discover the white matter microstructure injury in AIDS patients with normal appearance on conventional MRI.

acquired immunodeficiency syndrome (AIDS)； diffusion tensor imaging； white matter； tract-based spatial statistics

國家自然科學基金(81571634)，北京市屬醫(yī)院科研培育項目(PX2016036)，北京市醫(yī)院管理局臨床醫(yī)學發(fā)展專項經(jīng)費資助(揚帆計劃)(ZYLX201511)。This study was supported by National Natural Science Foundation of China(81571634)， Beijing Municipal Administration of Hospitals Incubating Program(PX2016036)， Beijing Municipal Administration of Hospitals Clinical Medicine Development of Special Funding (ZYLX201511).

10.3969/j.issn.1006-7795.2016.04.008]

R 512.91

2016-06-03)

*Corresponding author， E-mail：lihongjun00113@126.com

網(wǎng)絡(luò)出版時間：2016-07-2021∶16網(wǎng)絡(luò)出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/11.3662.r.20160714.2116.028.html