陳太雅,胡穎熠,黃 楊,方雪琳,王景剛,方佃剛,路新國,李志勇
1.中國醫(yī)科大學(xué),遼寧 沈陽 110000;2.廣東省深圳市兒童醫(yī)院放射科,廣東 深圳 518038;3.汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院,廣東 汕頭 515041;4.廣東省深圳市兒童醫(yī)院康復(fù)科,廣東 深圳 518038;5.廣東省深圳市兒童醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科,廣東 深圳518038
Duchenne 肌營養(yǎng)不良癥(Duchenne muscular dystrophy,DMD)是兒童最常見的X-連鎖隱性遺傳性肌肉疾病,其臨床特點(diǎn)為四肢骨骼肌進(jìn)行性、對稱性肌無力和肌萎縮[1]。早期受累肌肉表現(xiàn)為彌漫性或局限性水腫,晚期肌肉及肌間隙內(nèi)可見脂肪浸潤,肌纖維變細(xì)、減少,最終肌肉相應(yīng)收縮功能喪失?;純憾嘣?~5 歲時(shí)因血清肌酸磷酸激酶升高而被發(fā)現(xiàn),12 歲左右喪失獨(dú)立行走能力,20~30 歲因心肺功能衰竭而死亡[2]。
MRI 可比臨床更早檢出肌肉異常,指導(dǎo)臨床早期干預(yù)治療。常規(guī)MRI 能半定量評估肌肉的脂肪浸潤和水腫程度[3],但依賴醫(yī)師的主觀經(jīng)驗(yàn)。DTI 通過多個(gè)方向施加擴(kuò)散敏感梯度,對組織水分子的各向擴(kuò)散異性進(jìn)行定量分析,能反映組織生理或病理狀態(tài)下微觀結(jié)構(gòu)的改變[4]。目前,國內(nèi)外關(guān)于DMD 的DTI 相關(guān)報(bào)道較少。本研究采用DTI 評估DMD 患兒病情的嚴(yán)重程度。
收集我院2022 年1—12 月經(jīng)基因或組織病理活檢確診的28 例DMD 男性患兒;年齡3~13 歲,平均(7.07±2.49)歲;病程1~9年,平均(4.07±2.00)年;1 例4 歲患兒未經(jīng)治療,其余患兒均行糖皮質(zhì)激素治療。28例均行雙側(cè)大腿常規(guī)MRI、DTI檢查及臨床運(yùn)動功能評估。排除罹患其他已知疾病的患兒。本研究已獲醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)(2021116)。
采用Philips 3.0 T 超導(dǎo)MRI 成像儀,16 通道體部相控陣列線圈?;純喝⊙雠P位,于大腿自然放松狀態(tài)下行圖像采集,以大腿中段為中心行橫斷面掃描,掃描范圍為髂前上棘至股骨遠(yuǎn)端。掃描序列及參數(shù):①橫斷面T1WI-Dixon,TR 700 ms,TE 9 ms,層厚5 mm,層距1 mm,視野280 mm×200 mm,采集次數(shù)1,翻轉(zhuǎn)角8°;②軸位DTI,1 個(gè)回波,12 個(gè)方向,TR 4 500 ms,TE 63 ms,層厚2.5 mm,層距1 mm,視野300 mm×230 mm,體素大小2.5 mm×2.5 mm×5 mm,矩陣120×90,b值取0、600 s/mm2。
將T1WI-Dxion 圖、DTI圖上傳至Phillips 3.0 T 后處理工作站。T1WI-Dxion 反相位圖分別與各向異性分?jǐn)?shù)(fractional anisotropy,F(xiàn)A)圖、ADC圖融合。由于疾病受累的雙側(cè)對稱性,在融合圖中選擇右側(cè)臀大肌、闊筋膜張肌、股外側(cè)肌、股中間肌、股內(nèi)側(cè)肌、股直肌、縫匠肌、長收肌、大收肌、股薄肌、半膜肌、半腱肌、股二頭肌長頭、股二頭肌短頭的最大橫截面,避開血管、脂肪、筋膜及骨組織,沿肌肉邊界內(nèi)約2 mm勾畫ROI,由工作站自動計(jì)算FA值和ADC值(圖1)。
由1位康復(fù)科醫(yī)師根據(jù)運(yùn)動功能評估量表(motor function measure,MFM)評估患兒運(yùn)動功能。MFM共包含32個(gè)項(xiàng)目,分為3個(gè)分區(qū):D1區(qū)(站立和轉(zhuǎn)移13項(xiàng));D2 區(qū)(軀干和近端運(yùn)動功能12 項(xiàng));D3 區(qū)(遠(yuǎn)端運(yùn)動功能7 項(xiàng))。每個(gè)項(xiàng)目采用4 級評分法:不能啟動任務(wù)或不能維持初始姿勢為0 分,可啟動任務(wù)為1 分,部分完成任務(wù)或完全完成任務(wù)但質(zhì)量不高為2分,完全且正確完成任務(wù)為3 分,總分為96 分。所有評估均在患兒MRI檢查后7 d內(nèi)完成。
采用SPSS 22.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)量資料以xˉ±s表示。采用Spearman 秩相關(guān)分析判斷FA值、ADC值與MFM總評分相關(guān)性。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)意義。
28 例MFM 總評分為58~93 分,平均(78.18±9.03)分。各肌肉FA 值、ADC 值分別與MFM 總評分行相關(guān)性分析,除縫匠肌、股薄肌、半膜肌及半腱肌外,其余肌肉FA 值、ADC 值均與MFM 總評分有相關(guān)性;其中FA 值與MFM 總評分均呈負(fù)相關(guān)(均P<0.05),ADC 值與MFM 總評分均呈正相關(guān)(均P<0.05),F(xiàn)A值以臀大肌與MFM 總評分相關(guān)性最高(r=-0.587),ADC 值以股外側(cè)肌與MFM 總評分相關(guān)性最高(r=0.470)。14 塊肌肉平均FA 值與MFM 總評分呈負(fù)相關(guān)(r=-0.539,P<0.05);平均ADC 值與MFM 總評分呈正相關(guān)(r=0.478,P<0.05)(表1;圖2,3)。
表1 28例DMD患兒右側(cè)大腿各肌肉FA值、ADC值及14塊肌肉平均FA值、平均ADC值與MFM總評分相關(guān)性
DMD是由于人類基因抗肌萎縮蛋白(dystrophin)基因突變導(dǎo)致的抗肌萎縮蛋白病,特征是抗肌萎縮蛋白完全或大部分缺失導(dǎo)致肌細(xì)胞質(zhì)膜不穩(wěn)定[5],導(dǎo)致肌肉在收縮運(yùn)動時(shí)易受傷,該病目前尚無治愈方法[6]。近年來,臨床上外顯子跳躍治療、無義突變通讀治療等致力于修復(fù)dystrophin基因的完整性,以恢復(fù)抗肌萎縮蛋白的表達(dá),減少肌纖維損傷[7-8]。MRI 可準(zhǔn)確評估DMD 患兒肌肉的變化情況。然而,既往研究多聚焦于量化DMD 患兒肌肉病變的脂肪浸潤程度和炎性水腫情況[9-10],較少評估肌纖維損傷程度。目前,急需一種無創(chuàng)、客觀的方法用于評估DMD疾病狀態(tài)的微小變化和/或疾病的縱向研究[11-12]。
DTI可用于評估組織中水分子微觀擴(kuò)散變化,有助于更好地識別微觀結(jié)構(gòu)異常[13-15],其原理是水分子在組織中的擴(kuò)散受胞膜和其他細(xì)胞成分的限制,導(dǎo)致各向異性。FA值和ADC值是DTI在肌肉組織中應(yīng)用最廣泛的參數(shù),F(xiàn)A 值反映骨骼肌組織內(nèi)水分子運(yùn)動的各向異性程度,ADC 值反映骨骼肌內(nèi)水分子的擴(kuò)散程度[13]。正常情況下,肌肉組織中的肌纖維有序排列,但肌肉損傷會改變肌細(xì)胞內(nèi)外水分子擴(kuò)散方向和細(xì)胞形態(tài),甚至引起肌纖維空間分布的異常,最終導(dǎo)致FA值和ADC值異常。
MFM 共包含32 個(gè)項(xiàng)目,總分為96 分,評估結(jié)果包括分區(qū)評分和總評分,總評分越低,說明患兒的運(yùn)動功能越差,肌纖維受損越嚴(yán)重[16-17]。MFM 常用于評估神經(jīng)肌肉病患者的運(yùn)動功能及監(jiān)測病情變化,但其對DMD 的評估需患兒配合,該量表對喪失行走能力的患兒評估效果欠佳,且無法精確評估雙下肢各肌肉的細(xì)微變化。
本研究顯示,患兒14 塊肌肉的平均FA 值與MFM 總評分呈負(fù)相關(guān),即FA 值越大,肌纖維受損越嚴(yán)重,DMD 患兒臨床運(yùn)動功能越差;其中臀大肌FA值與MFM 總評分相關(guān)性最高,說明臀大肌可能是預(yù)測DMD 患兒臨床功能障礙嚴(yán)重程度的最佳指標(biāo)。14 塊肌肉平均ADC 值與MFM 總評分呈正相關(guān),即ADC值越小,DMD患兒臨床運(yùn)動功能越差;其中股外側(cè)肌與MFM 總評分相關(guān)性最高,說明股外側(cè)肌與臨床運(yùn)動功能關(guān)系更密切。Naarding 等[16]也提出股外側(cè)肌可作為DMD 患兒喪失行走能力的預(yù)測指標(biāo),結(jié)合既往研究[5]考慮可能為臀大肌及股外側(cè)肌作為人體主要承重或經(jīng)?;顒拥募∪?,其肌細(xì)胞胞膜承受的機(jī)械牽張力更大,更易受損,其能更早反映DMD患兒的運(yùn)動功能受損情況。而縫匠肌、股薄肌、半膜肌及半腱肌的FA 值、ADC 值與MFM 總評分均無相關(guān)性,原因可能與肌肉解剖及功能特點(diǎn)有關(guān):這些肌肉均為較薄弱的帶狀肌,在日常的收縮運(yùn)動中所受的負(fù)荷力量較小,無法反映肌肉真正的受損情況,故表現(xiàn)出與臨床運(yùn)動功能無相關(guān)性。建議在未來研究中詳細(xì)分析不同階段的肌肉活動動力學(xué)原理和運(yùn)動過程中肌肉的負(fù)荷模式[17]。另外,本研究中14 塊下肢肌肉的平均FA 值與臨床運(yùn)動功能的相關(guān)性較平均ADC 值更顯著,與Ponrartana 等[18]的研究結(jié)果一致,說明下肢骨骼肌肉中水分子運(yùn)動的各向異性程度比擴(kuò)散程度更能反映DMD 患兒下肢骨骼肌纖維受損的情況,從而間接反映DMD的嚴(yán)重程度。
綜上所述,DTI 可用于量化和客觀分析DMD 的臨床嚴(yán)重程度。臀大肌FA 值與MFM 總評分相關(guān)性最高,提示臀大肌FA值可能是反映DMD患兒運(yùn)動功能的理想指標(biāo)。