曾　皎，陳紅群，劉　芳

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彌散張量成像評估急性腦梗死康復(fù)治療前后運動功能變化與預(yù)后的相關(guān)性

曾皎，陳紅群，劉芳

目的利用磁共振彌散張量成像(DTI)和神經(jīng)功能評定量表(FMA)研究急性腦梗死患者康復(fù)治療前后CST類型、部分各向異性(FA)值變化與運動功能恢復(fù)及臨床預(yù)后之間的關(guān)系，探討影響腦梗死患者神經(jīng)功能恢復(fù)的相關(guān)因素。方法40例急性腦梗死患者，隨機分為治療組與康復(fù)組。在發(fā)病3 d內(nèi)及發(fā)病3 m時行3.0T常規(guī)磁共振(MRI)和DTI檢查，分別測量病灶側(cè)、對側(cè)皮質(zhì)脊髓束FA值。通過Fugl-Meyer量表(FMA)評分，探討影響預(yù)后的相關(guān)因素。結(jié)果3 m后兩組患者FMA值評分均較入院時明顯增高(P<0.05)，康復(fù)組CST Ⅱ型、CST Ⅲ型患者的FMA值較治療同組有顯著提高(P<0.05)。預(yù)后以CST Ⅰ型最好，CST Ⅱ型次之，CST Ⅲ型最差。所有患者入院時病灶側(cè)FA值均較健側(cè)減低，F(xiàn)A值CST Ⅰ型>CST Ⅱ型>于CST Ⅱ型，P<0.05。3 m復(fù)查病灶側(cè)FA值仍低于健側(cè)，且較入院時各型FA值均有下降。結(jié)論早期康復(fù)訓(xùn)練有助于促進患者運動功能恢復(fù)。皮質(zhì)脊髓束受損重、白質(zhì)纖維斷裂者，運動功能恢復(fù)較差。但通過康復(fù)訓(xùn)練結(jié)果仍好于未康復(fù)訓(xùn)練者。FA值與神經(jīng)功能損害呈正相關(guān)。

彌散張量成像；腦梗死；康復(fù)；運動功能

急性缺血性腦梗死為常見的腦血管病，其高致殘率給患者的生活帶來很大的不便，故早期的康復(fù)治療就顯得尤為重要，但在實踐中我們發(fā)現(xiàn)部分患者經(jīng)過系統(tǒng)藥物及康復(fù)治療，偏癱肢體的恢復(fù)也并不理想。尋找一種有效判斷預(yù)后的方法對更有效的使用有限的醫(yī)療資源是臨床急需解決的事件。腦梗死主要累及腦白質(zhì)纖維束，疾病早期需明確和判斷梗死部位及白質(zhì)纖維束受損情況。DTI作為一項新的功能性磁共振成像技術(shù)，可無創(chuàng)性顯示和分析腦白質(zhì)纖維束。利用彌散張量纖維束成像(diffusion tensor tractography，DTT)技術(shù)進行雙側(cè)皮質(zhì)脊髓束三維重建，能清晰顯示神經(jīng)纖維走形，用于定位白質(zhì)纖維束和梗死灶的空間關(guān)系[1]。

應(yīng)用DTI評估急性腦梗死預(yù)后已見報道，但通過積極康復(fù)治療，患者康復(fù)治療后效果判斷能否通過DTI檢查在早期預(yù)測、從而對可能有更好恢復(fù)前景的患者給予更積極的康復(fù)治療，使之對有限的醫(yī)療資源達到更有效的利用。同時分析影響治療效果和康復(fù)的相關(guān)因素，目前尚缺乏研究。本課題通過DTI檢查探討康復(fù)治療對于急性腦梗死患者臨床預(yù)后的幫助及影響其恢復(fù)的原因。

1　材料與方法

1.1研究對象2012年1月-2014年2月經(jīng)門急診入院在我院神經(jīng)內(nèi)科住院治療的急性缺血性腦梗死患者共計40例。其中男性21例，女性19例，年齡56～85歲之間，平均(62.40±13.39)歲。

1.2入組標(biāo)準(zhǔn)(1)首次發(fā)病的血栓性腦梗死患者，經(jīng)頭部CT或MRI檢查證實并能顯示責(zé)任病灶，為單發(fā)病灶，位于基底節(jié)區(qū)、側(cè)腦室旁、半卵圓中心或腦橋，均累及白質(zhì)并表現(xiàn)一側(cè)肢體運動功能障礙；(2)急性起病72 h內(nèi)；(3)頭部CT排除腦出血；(4)病情相對平穩(wěn)，無意識障礙，無嚴(yán)重心肺功能障礙，無嚴(yán)重認知障礙及情緒障礙，可以耐受磁共振檢查；(5)患者知情同意，并簽署書面知情同意書。

1.3排除標(biāo)準(zhǔn)(1)合并有其他臟器或系統(tǒng)性嚴(yán)重疾??；(2)近期患出血性疾病或有出血性傾向者；(3)嚴(yán)重精神病患者，包括癡呆；(4)有藥物過敏史或者過敏體質(zhì)者；(5)體內(nèi)有心臟起搏器、監(jiān)測裝置，人工支架或義齒等磁性器具不能行磁共振檢查者。

1.4影像學(xué)檢查所有患者入院時行頭部MRI(橫軸位T1WI、T2WI)平掃、DWI及DTI檢查。3 m部分患者復(fù)查了頭部MRI+DTI。

1.4.1實驗設(shè)備使用PHILIPS Achieva 3.0T X-series超導(dǎo)磁共振儀，頭頸聯(lián)合線圈，進行MRI圖像采集。DTI序列采用單次激發(fā)自旋回波-平面回波成像序列(single-shot spinecho-echoplanar sequence,SE-EPI)。

1.4.2圖像后處理掃描結(jié)束后，將原始數(shù)據(jù)傳送至后處理工作站，由專業(yè)的影像科技術(shù)員應(yīng)用自帶DTI分析軟件(Extended MR Work Space 2.6.3.4)進行圖像后處理,分別得到色彩編碼FA圖，24位顏色編碼方向圖通過紅(右-左)、綠(前-后)、藍(上-下)分別代表走形的纖維。影像科技術(shù)員在病灶部位及對側(cè)相應(yīng)區(qū)域FA圖中畫出興趣區(qū)(region of interest，ROI)，面積大約為80 mm2～100 mm2，每個區(qū)域相同手段測量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(cè)相應(yīng)的正常腦組織處FA值。DTT：根據(jù)白質(zhì)纖維解剖，利用“種子點”標(biāo)記，以梗死灶周圍纖維束為起點，計算機自動追蹤，并以FA值小于0.2，角度小于35度終止，重建雙側(cè)皮質(zhì)脊髓束(corticospinal tract，CST)。

1.5病例分組符合入組標(biāo)準(zhǔn)的患者分為兩組。常規(guī)治療組20例，其中男8例，女12例，平均年齡(62.75±12.34)歲；康復(fù)治療組20例，其中男13例，女7例，平均年齡(62.05±14.61)歲。兩組年齡、性別及肢體障礙比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義，P=0.86>0.05。

1.6治療方法治療方案：所有患者入院后均立即給予常規(guī)治療，如抗血小板聚集、改腦善循環(huán)及代謝，伴顱內(nèi)高壓者予脫水治療。予降壓、降糖及降脂等對癥治療；康復(fù)治療組在上述治療基礎(chǔ)上加康復(fù)治療，康復(fù)治療由康復(fù)科專業(yè)醫(yī)生完成?？祻?fù)治療：每天兩次，每次1 h，每周5次，持續(xù)2 w。出院后康復(fù)組患者繼續(xù)堅持康復(fù)治療1 m以上。

1.7觀察指標(biāo)

1.7.1FA值測所有患者病灶側(cè)及對側(cè)相應(yīng)部位的FA值，并計算其比值，即相對FA值(relative FA，rFA)，復(fù)查患者要求首次及復(fù)測的感興趣區(qū)的部位一致。

1.7.2DTT行皮質(zhì)脊髓束三維成像，觀察皮質(zhì)脊髓束受損情況與運動功能恢復(fù)的關(guān)系。按皮質(zhì)脊髓束受累程度分為3型[2]：Ⅰ纖維束完整型，無明顯受壓、移位；Ⅱ部分受累型，表現(xiàn)為纖維束輕微受壓、移位或少數(shù)斷裂；Ⅲ完全受累型，纖維束則大部受壓、部分?jǐn)嗔鸦蛉繑嗔选?/p>

1.7.3臨床神經(jīng)功能評分患者均在入院初及3 m后由一名神經(jīng)科醫(yī)師進行Fugl-Meyer量表(fugl-meyer motor assessment scale，F(xiàn)MA)評定，比較治療前后患者的神經(jīng)功能缺損情況。

2　結(jié)　果

2.1梗死部位40例患者于DWI均能發(fā)現(xiàn)病灶，治療組：基底節(jié)區(qū)梗死8例，半卵圓中心梗死5例，側(cè)腦室旁梗死5例，腦橋梗死2例；康復(fù)組：基底節(jié)梗死9例，半卵圓中心梗死5例，側(cè)腦室旁5例，腦橋1例。

2.2兩組CST損傷程度與FMA評分的比較病初與治療后3 m時患者Fugl-Meyer量表(FMA)評分比較顯示，3 m時兩組FMA評分較病初均有明顯改善，P<0.05，康復(fù)組又顯著好于治療組(見表1)。

2.3病初兩組患側(cè)、健側(cè)CST的FA值比較病初治療組、康復(fù)組患側(cè)FA值比較，差異無顯著性，各組健側(cè)與患側(cè)比較差異有顯著性P<0.05(見表2)。

2.43 m時復(fù)查MRI/DTI，仍顯示病灶側(cè)FA值較健側(cè)下降，治療組較康復(fù)組下降更明顯P<0.05，另與入院時比較3 m時各組FA值均有下降(見表3)。

表1　不同時期CST損傷程度與FMA評分的比較±s)

與入院時比﹟P<0.05;與治療組同期比較*P﹤0.05;與Ⅰ型、Ⅱ型比較△P<0.05

表2　病初各組CST的FA值

與病側(cè)比﹟P<0.05

表3　3 m時各組FA值

與病側(cè)比﹟P<0.05；與治療組同側(cè)比*P<0.05

3　討　論

急性缺血性腦梗死后肢體癱瘓是臨床常見現(xiàn)象，除藥物治療外早期的康復(fù)治療能明顯改善患者的功能恢復(fù)，這已是不爭的事實。但在實踐中我們發(fā)現(xiàn)部分患者經(jīng)過系統(tǒng)藥物及康復(fù)治療，偏癱肢體的恢復(fù)也并不理想。故尋找一種有效判斷預(yù)后的方法，使之更有效的使用有限的醫(yī)療資源是臨床需要解決的事情。DTI能發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)MRI不能發(fā)現(xiàn)的白質(zhì)內(nèi)纖維束微細結(jié)構(gòu)的早期受損，能生動的顯示缺血區(qū)纖維受損狀態(tài)和白質(zhì)纖維束因病變而導(dǎo)致的推壓和移位、破壞[3]。目前DTI主要用于腦部尤其對白質(zhì)束的觀察、追蹤、腦發(fā)育和腦認知功能的研究[4]。

磁共振彌散張量成像(diffusion tension imaging,DTI)[5]是一種有效觀察和追蹤腦白質(zhì)纖維束的醫(yī)學(xué)影像技術(shù)，可無創(chuàng)性顯示和分析白質(zhì)纖維束[6]，其成像原理主要為水分子在不均質(zhì)組織中的彌散各向異性。目前研究普遍使用的參數(shù)為FA值[7]，表示各向異性與整個擴散的比值，范圍在0～1,1表示最大各向異性，即FA值越大，神經(jīng)纖維傳導(dǎo)功能越強，反之則差[8]。DTI能發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)MRI不能發(fā)現(xiàn)的白質(zhì)內(nèi)纖維束微細結(jié)構(gòu)的早期受損，能生動顯示缺血區(qū)纖維受損狀態(tài)。

本文通過觀察發(fā)病初期DTI所示的白質(zhì)纖維束狀況與神經(jīng)功能缺失比較，與康復(fù)治療3 m后神經(jīng)功能恢復(fù)狀況對比分析，尋找影響神經(jīng)功能恢復(fù)的相關(guān)因素。研究顯示兩組患者入院時均有運動障礙，神經(jīng)功能評分兩組無差異，而3 m后無論常規(guī)治療組或康復(fù)治療組FMA評分均有明顯提高，表明大腦有自我修復(fù)的可塑性。但康復(fù)組不同CST分型組的FMA評分高于治療組，特別是CST-Ⅱ型、CST-Ⅲ型顯著高于治療組，說明早期康復(fù)治療可最大程度上促進和利用大腦的可塑性[9]。運動訓(xùn)練可通過提高中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)有利于功能恢復(fù)的各種細胞因子的表達，促進缺血性腦損傷的恢復(fù)[10]，促進神經(jīng)功能的再生。

按CST分型，各型FMA有顯著性差異，Ⅰ型好于Ⅱ型,Ⅱ型好于Ⅲ型，3 m后各組仍呈現(xiàn)這種差異，Ⅲ型仍是恢復(fù)最差的一組，通過DTI檢查發(fā)現(xiàn)這部分患者恢復(fù)差與其梗死部位和皮質(zhì)脊髓束損傷程度有關(guān)。Ⅲ型患者病變部位多在基底節(jié)靠內(nèi)囊后肢，即皮質(zhì)脊髓束(CST)通路上，皮質(zhì)脊髓束受損重，白質(zhì)纖維斷裂，致神經(jīng)功能恢復(fù)不佳。而CST-Ⅰ型、CST-Ⅱ型皮質(zhì)脊髓束輕度水腫、受壓、移位或少數(shù)斷裂，經(jīng)治療水腫消退、移位改善，故臨床預(yù)后較好。DTI對CST完整性的分析可以預(yù)見腦梗死的神經(jīng)運動功能結(jié)果，DTI參數(shù)可作為腦梗死神經(jīng)運動能結(jié)果的潛在標(biāo)記[11]。

皮質(zhì)脊髓束是椎體束最大的下行纖維束，此區(qū)域該區(qū)上下行神經(jīng)纖維相對集中，微小的損害也可導(dǎo)致較重的神經(jīng)功能受損，故對其運動功能恢復(fù)至關(guān)重要。Puig等[12]認為梗死灶的位置及CST受損程度與患者預(yù)后密切相關(guān)。Konish等[13]通過對累及豆?fàn)詈思y狀體動脈區(qū)的梗死研究也發(fā)現(xiàn)，半卵圓區(qū)或放射冠區(qū)的梗死恢復(fù)較好，而內(nèi)囊區(qū)梗死恢復(fù)比較差。本研究發(fā)現(xiàn)在基底節(jié)靠內(nèi)囊后肢的梗死患者中運動功能恢復(fù)多較差。對該部位梗死的患者要及時與之溝通、告知，取得患者及家屬的理解，并鼓勵患者積極、堅持長期康復(fù)訓(xùn)練，才能取得較好效果。

3 m后復(fù)查DTI顯示FA值較入院時進一步下降，但FMA評分較入院時提高，表明由于腦梗死后神經(jīng)細胞壞死、白質(zhì)脫髓鞘、白質(zhì)壞死，各向異性擴散由于組織結(jié)構(gòu)缺失而下降。但各組不同CST型與FA值呈正相關(guān)，CST-Ⅰ型組FA值大于CST-Ⅱ型組FA值，CST-Ⅱ型組FA值大于CST-Ⅲ型組FA值，表明FA值與神經(jīng)功能恢復(fù)有相關(guān)性。但由于我們病例數(shù)較少，觀察時間不長，F(xiàn)A值與神經(jīng)功能恢復(fù)的關(guān)系還不太明確，我們將對本組患者繼續(xù)隨訪。

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Correlation study of diffusion tensor imaging between motor function and prognosis in the patients with acute cerebral infarction before and after rehabilitation treatment

ZENGJiao,CHENHongqun,LIUFang.

(TheFirstAffiliatedHospital,GuiyangMedicalCollege,Guiyang550004,China)

ObjectiveTo study the relationship among the type of corticospinal tract,FA value,motor function and clinical prognosis in the patients with acute cerebral infarction before and after rehabilitation treatment by diffusion tensor imaging (DTI) and nerve function score(FMA),and to discuss the related factors that can affect neurological recovery in cerebral infarction patients.Methods40 cases of acute cerebral infarction were divided into rehabilitation and treatment group randomly.Conventional magnetic resonance imaging (MRI) and DTI were acquired in the patients on a 3.0T MR imaging scanner in the first 3 days and 3 months.Their fractional anisotropy value of the infrared focus and the contralateral corresponding brain tissues were measured.The change of nerve function was measured by Fugl-Meyer motor assessment scale (FMA),in order to understand the related factors that can affect neurological recovery.ResultsThe FMA value scores of patients in two groups were significantly higher on admission (P<0.05),group CST Ⅱ in rehabilitation group improved significantly than treatment in patients with type Ⅲ group,P<0.05.Among the prognosis of corticospinal tract in three types,CST Ⅰ was the best and the CST Ⅲ was worst.All the patients admitted to hospital at the level of lesion showed that the value of FA in lesion were significantly lower than that in the region of opposite side(P<0.05),CST Ⅰ was the highest and the CST Ⅲ was lowest.The value of FA in lesion were significantly lower than in the region of opposite side after 3 months,and it dropped to each types of corticospinal tract admitted to hospital.ConclusionIt indicates rehabilitation training in the early contributed to movement functional recovery.Who damaged corticospinal tract and fracture white matter fiber motor function recovery poorly.But the outcome of rehabilitation training is better than the treatment group.FA value and neural function damage were positively correlated.

Diffusion tensor imaging；Cerebral infraction；Rehabilitation；Motor function

1003-2754(2016)04-0334-04

2015-12-13；

2016-03-29

(貴陽醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，貴州 貴陽 550004；曾皎現(xiàn)在新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院第二附屬醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，河南 新鄉(xiāng) 453002)

劉芳，E-mail：liufang_c@126.com

R743.3

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