許 超 馮天保 韓 煒 俞 茜

腦小血管病(cerebral small vessel disease，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，主要包括多發(fā)腔隙性腦梗死、皮質(zhì)下動(dòng)脈硬化性腦病、皮質(zhì)下動(dòng)脈硬化性白質(zhì)腦病及腦淀粉樣血管病等[1]。SVD的發(fā)生及發(fā)展是眾多危險(xiǎn)因素所共同導(dǎo)致，其中高血壓及年齡是最為明確的危險(xiǎn)因素[2]。近年的研究發(fā)現(xiàn)，SVD與腦卒中、認(rèn)知及情感障礙、步態(tài)不穩(wěn)及老化血管性癡呆及老年人慢性血管性認(rèn)知障礙等諸多疾病密切相關(guān)，因而SVD的研究成為國(guó)際卒中界及國(guó)內(nèi)腦血管病研究的重點(diǎn)[3]。

磁共振彌散張量成像(diffusion tensorimaging，DTI)[4]是一種新的無創(chuàng)性白質(zhì)纖維束成像的功能性磁共振技術(shù)，可以反映大腦中與中風(fēng)、精神分裂癥、多發(fā)性硬化癥及閱讀障礙有關(guān)的細(xì)微反常變化，還可揭示腦瘤與神經(jīng)細(xì)胞連接，引導(dǎo)醫(yī)療人員進(jìn)行大腦手術(shù)[5-6]。目前，臨床常應(yīng)用于腦缺血、腦白質(zhì)疏松及彌漫性軸索損傷，反映大腦的發(fā)育、成熟和退化等[7]。近年研究發(fā)現(xiàn)，DTI在判斷SVD方面有一定的指導(dǎo)作用[8]。為此，本研究分析探討DTI對(duì)SVD的診斷效能。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2019年1月至2020年1月延安大學(xué)附屬醫(yī)院心腦血管分院與延安大學(xué)附屬醫(yī)院救治的86例SVD患者，其中男性46例，女性40例；年齡32～54歲，平均年齡(45.15±5.10)歲；平均體質(zhì)指數(shù)(body mass index，BMI)為(21.12±1.45)kg/m2，平均病程為(5±3.50)d。依據(jù)成像序列上的不同信號(hào)表現(xiàn)將其分為急性期梗死組(12例)、慢性期梗死組(30例)及慢性缺血灶組(56例)3組。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)審核通過，所有患者均簽署知情同意書。

1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

(1)納入標(biāo)準(zhǔn)：①均經(jīng)CT或MRI等檢查證實(shí)，影像學(xué)有腔隙性腦梗死或腦白質(zhì)疏松、腦微出血及擴(kuò)大的血管周圍間隙；②所有患者無皮質(zhì)下及分水嶺梗死，皮質(zhì)下無直徑＞15 mm的病灶；③患者無明顯頸動(dòng)脈狹窄；④患者神志清且配合檢查；⑤病灶均為非對(duì)稱性，即病灶為單側(cè)或病灶影像區(qū)無病灶者；⑥無腦外傷、腦占位性病變等其他疾病。

(2)排除標(biāo)準(zhǔn)：①患者存在顱內(nèi)腫瘤、顱腦閉合性損傷及多發(fā)性硬化等損傷中樞神經(jīng)系統(tǒng)的疾?。虎诨颊咝?、肝、腎等重要器官存在嚴(yán)重功能紊亂；③患者認(rèn)知功能存在一定程度的損傷；④嗜酒、吸毒或其他精神性藥物濫用者；⑤存在明顯的視力、聽力障礙，不能配合完成相關(guān)神經(jīng)心理學(xué)檢查；⑤因其他原因終止本次研究。

1.3 儀器設(shè)備

采用3.0T MAGNETOM Verio型MR掃描儀(德國(guó)西門子公司)。

1.4 檢查方法

所有患者采用3.0T MAGNETOM Verio型MR掃描儀進(jìn)行DTI檢查。

(1)常規(guī)MRI檢查：包括液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列：①T1加權(quán)成像(T1weighted image，T1WI)，重復(fù)時(shí)間(repetition time，TR)為1875 ms，回波時(shí)間(echo time，TE)為24 ms；②T2加權(quán)像，TR為8600 ms，TE為165 ms；③矢狀位T1WI，TR為2956 ms，TE為24 ms；④橫斷位螺旋槳成像T2WI，TR為5000 ms，TE為93 ms；⑤彌散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging，DWI)，TR為5000 ms，TE為75.9 ms。

(2)DTI檢查：采用平面回波序列，在15個(gè)方向行彌散權(quán)重采集，彌散梯度因子b值取1000 s/mm2，軸位掃描，層距為0 mm，層厚為5 mm，層數(shù)為28層，視野為2 4 c m×2 4 c m，激勵(lì)次數(shù)(N E X=1，TR/TE=6600 ms/87.6 ms)，掃描時(shí)間為130 s。

1.5 觀察與評(píng)價(jià)指標(biāo)

(1)圖片處理：原始圖像傳入西門子多功能圖像工作站(Leonardo，Siemens)后，運(yùn)用軟件對(duì)DTI原始圖像進(jìn)行處理。調(diào)節(jié)圖像的形態(tài)、圖像閾值并行降噪處理，通過計(jì)算系統(tǒng)自動(dòng)生成平均彌散系數(shù)(average diffusion coefficient，DCavg)圖和各向異性分?jǐn)?shù)(fractional anisotropy，F(xiàn)A)圖。

(2)計(jì)算DCavg及FA值：選擇側(cè)腦室周圍、基底節(jié)區(qū)和半卵圓區(qū)中直徑＜15 mm的病灶中感興趣區(qū)域(region of interest，ROI)，范圍為20～50 mm2，根據(jù)Functool軟件的對(duì)稱軸，劃取對(duì)側(cè)相應(yīng)區(qū)域同樣大小ROI的正常腦組織，分別測(cè)量病區(qū)及正常腦組織的DCavg值和FA值。

(3)彌散張量纖維束成像(diffusion tensor tractography，DTT)：運(yùn)用軟件的白質(zhì)纖維素示蹤功能，在FA圖像上放置ROI，顯示雙側(cè)皮質(zhì)脊髓束圖。ROI放置在兩側(cè)大腦腳處、兩側(cè)內(nèi)囊后肢前2/3處，觀察雙側(cè)皮質(zhì)脊髓束的完整及疏密情況，分析病灶對(duì)皮質(zhì)脊髓束的影響。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS20.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)數(shù)據(jù)分析。所有計(jì)量資料均符合正態(tài)分布，以均值±標(biāo)準(zhǔn)差()表示，組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；采用Pearson相關(guān)分析法分析DCavg及FA值的關(guān)系。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 SVD患者3個(gè)層次病灶及健灶的DCavg及FA值比較

在86例患者中共發(fā)現(xiàn)SVD病灶98個(gè)，其中SVD病灶患區(qū)的DCavg值明顯高于健側(cè)，F(xiàn)A值明顯低于健側(cè)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=3.392，t=25.490；P＜0.05)；大腦腳患區(qū)的DCavg值明顯高于健側(cè)，內(nèi)囊后肢患側(cè)的FA值明顯低于健側(cè)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=4.323，t=11.320；P＜0.05)；大腦腳兩側(cè)FA值及內(nèi)囊后肢兩側(cè)的DCavg值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)，見表1。

表1 SVD患者3個(gè)層次病灶及健灶的DCavg及FA值比較()

表1 SVD患者3個(gè)層次病灶及健灶的DCavg及FA值比較()

注：表中SVD為腦小血管??；DCavg為平均彌散系數(shù)；FA為各向異性分?jǐn)?shù)

2.2 SVD患者病灶MR成像表現(xiàn)

在98個(gè)病灶中，75個(gè)病灶表現(xiàn)為纖維束走行自然、形態(tài)完整，13個(gè)病灶表現(xiàn)為纖維束受壓、推移，10個(gè)病灶表現(xiàn)為纖維束中斷，見圖1和圖2。

圖1 右側(cè)腦室旁急性期腦梗死患者M(jìn)R成像

圖2 右側(cè)放射冠急性期梗死患者M(jìn)R成像

2.3 病灶MR成像3組之間DCavg及FA值比較

根據(jù)患者T1加權(quán)成像(T1weighted image，T1WI)、T2WI及DWI序列上的不同信號(hào)表現(xiàn)，急性期梗死組T1WI呈等信號(hào)及低信號(hào)表達(dá)，T2WI呈高信號(hào)表達(dá)，DWI高信號(hào)表達(dá)；慢性期梗死組T1WI呈低信號(hào)表達(dá)，T2WI呈低信號(hào)表達(dá)，DWI成像呈等信號(hào)及低信號(hào)表達(dá)；慢性缺血灶組T1WI呈等信號(hào)及低信號(hào)表達(dá)，T2WI呈高信號(hào)表達(dá)，DWI呈低信號(hào)表達(dá)。DCavg及FA值顯示，3組患灶DCavg值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=1.480，P＞0.05)；FA值在3組患灶差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=796.360，P＜0.05)，組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=3.789，t=33.228，t=52.439；P＜0.05)。采用Pearson相關(guān)分析得出，DCavg與FA呈明顯負(fù)相關(guān)(r=-0.561，P＜0.01)，見表2。

表2 病灶MRI成像分組之間的DCavg及FA值比較()

表2 病灶MRI成像分組之間的DCavg及FA值比較()

注：表中DCavg為平均彌散系數(shù)；FA為各向異性分?jǐn)?shù)

3 討論

SVD是腦血管病的一種亞型，主要累及向基底節(jié)和放射冠供血等穿支動(dòng)脈，此類血管完全閉塞會(huì)導(dǎo)致腔隙性梗死，不完全閉塞會(huì)使腦白質(zhì)損害，因此臨床癥狀以認(rèn)知功能障礙或癡呆為主，其中血管性認(rèn)知障礙最為常見[9]。隨著人口老齡化情況的嚴(yán)重及人類生活水平的提高，SVD的發(fā)病率逐年上升，并日益受到關(guān)注[10]。

DTI是DWI的發(fā)展和深化，能有效觀察和追蹤腦白質(zhì)纖維束的非侵入性檢查方法，是利用組織中水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)存在的各向異性來探究組織超微結(jié)構(gòu)的成像方法，主要用于腦部的觀察、追蹤，腦發(fā)育和腦認(rèn)知功能的研究，腦疾病的病理變化以及腦部手術(shù)的術(shù)前計(jì)劃和術(shù)后評(píng)估等[11]。DTI最常用的參數(shù)為DCavg和FA。DCavg是反映水分子擴(kuò)散能力的一種指標(biāo)，F(xiàn)A是彌散各向異性與整個(gè)彌散的比值，其大小與髓鞘的完整性、纖維致密性及平行性有密切關(guān)系，反映白質(zhì)纖維束的完整程度[12]。DTT是一種無創(chuàng)性顯示活體白質(zhì)纖維束走行結(jié)構(gòu)、與病灶位置關(guān)系及受損情況的方法，主要用于研究活體神經(jīng)纖維通道的結(jié)構(gòu)、位置、軌跡、形狀、局部解剖及連接情況[13]。本研究中SVD的患側(cè)DCavg值明顯高于健側(cè)，F(xiàn)A值明顯低于健側(cè)，且患側(cè)DCavg值與FA值呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，提示SVD病灶區(qū)域存在腦白質(zhì)纖維束結(jié)構(gòu)的病理改變。FA值在3組患灶差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，其中慢性期梗死組FA值明顯低于慢性缺血灶組，提示慢性期腦梗死的纖維束破壞程度大于慢性期缺血性灶。

鄧少烽等[14]研究表明，DCavg值和FA值與執(zhí)行功能、信息處理的速度和工作記憶等認(rèn)知能力關(guān)系密切，因此FA值被認(rèn)為是比T2WI更好地反映認(rèn)知能力的指標(biāo)。皮質(zhì)脊髓束是腦內(nèi)較大的白質(zhì)纖維束，主要支配肢體運(yùn)動(dòng)功能，因此SVD患者出現(xiàn)一定程度的肢體功能障礙，可能是皮質(zhì)脊髓束出現(xiàn)不同程度的損傷所致。楊名霞等[15]研究認(rèn)為，皮質(zhì)脊髓束與病灶的空間關(guān)系對(duì)患者的運(yùn)動(dòng)功能及預(yù)后情況存在重要意義。本研究中通過DTT技術(shù)獲得患者的皮質(zhì)脊髓束圖像，了解皮質(zhì)脊髓束的數(shù)量、走向及受損影響程度，患者多為單個(gè)SVD病灶，其對(duì)皮質(zhì)脊髓束的數(shù)量、走行等情況影響不大，但發(fā)現(xiàn)大腦腳處的DCavg值、內(nèi)囊后肢處的FA值存在明顯差異，表明SVD病灶對(duì)皮質(zhì)脊髓束存在一定程度的損傷，但其對(duì)皮質(zhì)脊髓束的損害程度仍不足以產(chǎn)生明顯的臨床癥狀。

4 結(jié)論

SVD患者病灶的DCavg值出現(xiàn)一定程度升高，F(xiàn)A值一定程度下降，DTT圖像可反應(yīng)SVD對(duì)皮質(zhì)脊髓束的影響情況，較傳統(tǒng)MRI檢查技術(shù)相比，DTI在診斷SVD方面具有較高的臨床參考價(jià)值。但由于本研究樣本數(shù)量較少，試驗(yàn)時(shí)間較短，未具體研究DTT在診斷SVD方面的特異度，未來將以此方面進(jìn)行研究。