方 珉 謝瑞滿 周林江 李 克

皮質(zhì)脊髓束Waller變性是由于它的上運動神經(jīng)元或軸突的損傷而引起其遠端的軸突和髓鞘順行性變性。引起皮質(zhì)脊髓束Waller變性的原因中最常見者為腦梗死。隨著高場MRI設備的不斷完善,運用彌散張量成像(diffusion tensor imaging,DTI)來評價和研究腦卒中后Waller變性所致超微結(jié)構(gòu)的變化已成為可能。運動功能損害是腦梗死后最嚴重的并發(fā)癥之一,早期評估對腦梗死后的治療和康復至關重要。本文應用DTI研究腦梗死后早期皮質(zhì)脊髓束Waller變性與運動功能的相關性。

方 法

1.病例選擇標準

單側(cè)大腦中動脈區(qū)梗死的右利手患者,存在運動通路受損者,起病至DTI檢查間隔在14d內(nèi);病前無引起感覺運動缺損的卒中、脊髓病變、精神病及其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病史;病灶經(jīng)由MRI證實;所有患者均給予腦梗死常規(guī)治療;所有患者均知情同意。

2.一般資料

符合標準的連續(xù)16例患者納入研究,其中第一組8人,發(fā)病至DTI檢查的間隔時間為3～7d;第二組8人,間隔時間為8～14d。所有患者均存在一側(cè)肢體的運動功能缺損(表1)?；颊呱窠?jīng)功能缺損的嚴重程度用NIHSS(national institutes of health stroke scale)量表評估,運動功能完整性評估用M I(motricity index)量表,評價預后用mRS(modified rankin scale),在MRI檢查前2h及起病90d后進行評估。

3.MRI檢查方法

表1 患者基本資料和臨床數(shù)據(jù)

MRI檢查采用GE 3.0T MRI成像儀,標準頭線圈,行橫軸位T1WI和T2WI掃描。DTI數(shù)據(jù)采集采用單次激發(fā)SE EPI序列,層厚5mm,DTI每層可獲得26幅原始圖像,總計約486幅原始圖像。DTI原始圖像輸入工作站(advantage workstation,GE),經(jīng)Functool軟件處理獲得各向異性分數(shù) (fractional anisotropy,FA)圖及平均彌散量(mean diffusivity,MD)圖。

4.資料分析

使用工作站之Functool軟件,通過在上述FA及MD圖像上放置感興趣區(qū)(regions of interest,ROI)的方法獲得FA與MD值。ROI放置的區(qū)域包括:雙側(cè)的大腦腳、上位腦橋、下位腦橋。取大腦腳、上位腦橋、下位腦橋FA及MD值的平均值代表遠端片段皮質(zhì)脊髓束的FA及MD值。取腦梗死同側(cè)皮質(zhì)脊髓束與對側(cè)FA及MD值比率代表rFA和rMD。

5.統(tǒng)計學處理

使用SPSS13.0軟件包對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學分析,首先對各組數(shù)據(jù)進行正態(tài)性檢驗,計量資料均以均數(shù)±標準差形式表示。比較病變側(cè)與對側(cè)皮質(zhì)脊髓束FA及MD改變采用配對t檢驗,比較rFA改變與神經(jīng)運動功能評分的相關性采用Spearman相關分析,取P＜0.05為差異有顯著性。

結(jié) 果

1.病側(cè)皮質(zhì)脊髓束DTI參數(shù)變化

腦梗死后第1周(第一組)病側(cè)與健側(cè)皮質(zhì)脊髓束或大腦腳部位的FA值(t=-1.759,P=0.12;t=-1.911,P=0.10)和MD值(t=-1.475,P=0.18;t=-1.998,P=0.11)相比均無顯著性差異。而發(fā)病第2周 (第二組)病側(cè)皮質(zhì)脊髓束的DTI參數(shù)發(fā)生明顯變化,病側(cè)與健側(cè)皮質(zhì)脊髓束或大腦腳的FA值(t=-3.725,P=0.007;t=-3.529,P=0.01)具有顯著性差異;MD值在雙側(cè)間比較差異無顯著性(表2,圖1)。

2.腦梗死后病側(cè)皮質(zhì)脊髓束DTI參數(shù)變化與臨床預后的相關性

用Spearman相關分析發(fā)現(xiàn)rFA與DTI檢查時的NIHSS、MI無相關性,而與腦梗死3個月后的NIHSS(r=-0.756,P=0.030)、M T(r=0.731,P=0.040)和mRS(r=-0.741,P=0.035)相關(圖2)。腦梗死后8～14d皮質(zhì)脊髓束的rFA與腦梗死后3個月的 NIHSS、mRS呈負相關,與MI呈正相關。rFA越低,NIHSS積分越高,而MI積分越低。且rFA＜0.85者mRS均為4分。

表2 兩組病側(cè)與健側(cè)皮質(zhì)脊髓束的DTI參數(shù)比較

討 論

DTI是利用組織中水分子擴散運動存在的各向異性來探測組織微觀結(jié)構(gòu)的成像方法。DTI可以在活體檢測人類大腦白質(zhì)纖維束的完整性。在正常排列整齊緊密的白質(zhì)纖維束中,由于軸索和髓鞘的屏障作用,水分子的擴散總是平行于纖維束的方向遠大于垂直于纖維束的方向,由此產(chǎn)生了各向異性。在病理情況下如大腦中動脈區(qū)域腦梗死后,運動中樞皮質(zhì)的錐體細胞或其近端軸索如皮質(zhì)下白質(zhì)纖維束、內(nèi)囊后肢皮質(zhì)脊髓束等受累,其遠端軸索即會發(fā)生Waller變性,各向異性發(fā)生變化。因此,DTI適合于早期、定量研究腦梗死后皮質(zhì)脊髓束Waller變性[1]。

本研究結(jié)果顯示腦梗死后3～7d內(nèi)總體上FA值的降低不明顯,與健側(cè)相比差異無顯著性;腦梗死8～16d內(nèi)的FA值下降明顯,與健側(cè)相比差異具有顯著性;腦梗死后8～16d皮質(zhì)脊髓束的rFA與腦梗死后3個月的NIHSS、mRS呈負相關,與M I呈正相關,且rFA＜0.85者mRS均為 4分。

以往的研究表明皮質(zhì)脊髓束Waller變性的程度與神經(jīng)功能缺損程度呈正相關,即Waller變性越重神經(jīng)功能缺損越重,尤其是與運動功能相關[2-4]。這有助于早期對腦梗死患者的預后做出判斷,從而制定相應的治療方案,以促進患者的功能恢復。本研究表明rFA的降低與患者早期的NIHSS和MI無明顯相關性,考慮是由于時間尚短,神經(jīng)功能尚未完全恢復所致。而發(fā)病后3個月的NIHSS和MI評分與rFA的降低高度相關。腦梗死3個月后使用mRS對運動功能恢復情況進行評估,發(fā)現(xiàn)rFA與mRS呈負相關,且rFA＜0.85者mRS評分均為4分,這表明rFA越高,其神經(jīng)運動功能恢復越好;rFA越低,患者的預后越差。這也提示了腦梗死早期神經(jīng)功能缺損與組織的水腫、占位效應的程度及側(cè)支循環(huán)的建立程度有關,而遠期運動功能的恢復卻與皮質(zhì)脊髓束的完整性及方向性的保存有關[5]。本研究結(jié)果與以往的研究相符[6-7],即FA值的降低反映了軸索完整性的破壞、Waller變性的發(fā)生,而且FA值降低越明顯,Waller變性的程度越嚴重。Waller變性的程度與運動功能缺損的嚴重程度、功能恢復的程度高度相關。本研究進一步說明:FA值明顯下降的患者運動功能恢復緩慢且不完全;rFA＞0.85的患者運動功能恢復良好。腦梗死第2周的皮質(zhì)脊髓束FA值變化有助于預測梗死3個月后運動功能受損的恢復情況。

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