劉英琦 ，張 靜 ，呂子鑫 ，魏延濤 ，馮照明 ，薛 薇

（1. 蘭州市西固區(qū)人民醫(yī)院磁共振科，甘肅 蘭州 730060；2. 蘭州大學(xué)第二醫(yī)院磁共振科，甘肅 蘭州 730000）

65 歲以上老年人每年有近30%的意外跌倒，而且隨老齡化不斷增加[1]。 中老年人跌倒可能造成身體殘疾、心理社會(huì)問(wèn)題，生活質(zhì)量下降，造成昂貴醫(yī)療費(fèi)用[2]。 中老年人的跌倒與身體缺陷、步態(tài)和平衡不穩(wěn)、視力障礙、慢性疾病、神經(jīng)障礙等有關(guān)[3]。

在腦白質(zhì)疏松癥（Leukoaraiosis，LA）相關(guān)疾病的研究中，Baezner 等[4]認(rèn)為L(zhǎng)A 與步態(tài)和運(yùn)動(dòng)有關(guān)。LA 嚴(yán)重程度與步態(tài)和運(yùn)動(dòng)功能紊亂有關(guān)，并且發(fā)現(xiàn)側(cè)腦室和額葉深部腦白質(zhì)平衡功能下降是造成摔倒的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子[5]。DTI 研究[6]顯示，在患有腦小血管病的老年患者無(wú)論在T2WI 顯示高信號(hào)還是常規(guī)MR 序列表現(xiàn)正常，都出現(xiàn)平衡功能紊亂。 Groot 等[7]研究顯示，LA 病變不是突發(fā)的，是一個(gè)逐漸的過(guò)程，可能在常規(guī)MR 檢查看似正常的腦白質(zhì)區(qū)域， 已經(jīng)發(fā)生了潛在的腦白質(zhì)改變。 因此利用DTI 序列其更精細(xì)、更敏感的優(yōu)勢(shì)，對(duì)LA 病變的病理層面進(jìn)行更深入的認(rèn)識(shí)。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

收集 2017 年 6 月—2018 年 3 月 66 例受檢者，按MR 影像表現(xiàn)，使用量表Fazekas[8]作為本研究的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，分為健康對(duì)照組（LA 0 級(jí)，22 例），LA 組（LA 1～3 級(jí)，44 例）；結(jié)合臨床資料，過(guò)去的 3 月內(nèi)有無(wú)對(duì)身體造成傷害的跌倒病史， 聯(lián)合步態(tài)評(píng)估量表（最高分14 分，最低分0 分，少于14 分說(shuō)明有平衡功能障礙）、Berg 平衡功能評(píng)估量表 （＜40 有摔倒風(fēng)險(xiǎn)；0～20 限制輪椅；21～40 輔助性步行，41～56 完全獨(dú)立） 分為L(zhǎng)A 無(wú)跌倒風(fēng)險(xiǎn)組與LA 跌倒風(fēng)險(xiǎn)組，各組間基本情況相匹配。

使用MMSE 和MoCA 對(duì)受檢者進(jìn)行認(rèn)知功能評(píng)分，認(rèn)知功能及步態(tài)、平衡量表均進(jìn)行3 次評(píng)分，取平均值， 均由經(jīng)規(guī)范化培訓(xùn)后神經(jīng)內(nèi)科主治醫(yī)生進(jìn)行評(píng)估。被試者被告知本實(shí)驗(yàn)的目的與內(nèi)容，征得同意并自愿簽署知情同意書(shū)， 本研究獲得蘭州市西固區(qū)人民醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

①納入標(biāo)準(zhǔn)：無(wú)磁共振禁忌癥；年齡50～80 歲中老年人，無(wú)精神、神經(jīng)病史；右利手；無(wú)顱腦外傷史、腦器質(zhì)性病變和顱腦手術(shù)史；體內(nèi)無(wú)金屬植入異物，能夠完成約半小時(shí)的常規(guī)及DTI 功能MR 檢查。

②排除標(biāo)準(zhǔn)：MR 禁忌癥者；幽閉恐懼癥；患有癡呆；明顯運(yùn)動(dòng)障礙；各種原因引起嚴(yán)重視力障礙；骨關(guān)節(jié)及肌肉病變患者；嚴(yán)重的全身感染；腫瘤；腦卒中；腦干、幕下病變及嚴(yán)重小腦萎縮；免疫代謝性中樞系統(tǒng)病變；帕金森；癲癇；有特殊藥物服用史，并經(jīng)MRA 檢查，排除腦血管病變。

1.2 檢查設(shè)備和檢查方法

①檢查設(shè)備： 飛利浦Achieva1．5 超導(dǎo)磁共振掃描儀，16 通道的頭頸聯(lián)合線圈； 后處理工作站-MATLAB，Virtual BOX；基于纖維束追蹤分析軟件-TBSS。

②檢查方法和參數(shù)： 患者仰臥位， 頭部固定于16 通道陣列頭頸聯(lián)合線圈， 耳部塞適量的泡沫海綿，減少噪聲和頭動(dòng)，行磁共振常規(guī)序列、T1WI-3D及DTI 序列檢查。

T1WI-3D 參數(shù)：TR=8.3 ms，TE=3.9 ms， 層數(shù)=360，Voxel-size=1 mm3，F(xiàn)OV=256 mm，flip angle=8；DTI 參數(shù)：TR=11 480.4 ms，TE=70.6 ms，flip angle=90，層數(shù)=64， 層厚 2 mm， voxel-size=2 mm3， FOV=24 cm， 矩陣=128×128，b=0 s/mm2，b=1 000 s/mm2，方向32。

1.3 數(shù)據(jù)處理

將 T1WI-3D 和 DTI 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成 4D NIfTI nii格式，同時(shí)轉(zhuǎn)換 DTI 數(shù)據(jù)的梯度編碼文件.bvec 和.bval。將NIfTI 圖像和.bvec 文件數(shù)據(jù)導(dǎo)入FSL 軟件處理：①頭動(dòng)、渦流校正；②去頭皮、顱骨，提取腦白質(zhì)信息（threshold=0.2） 并將 DTI 數(shù)據(jù)配準(zhǔn)到 b=0 的圖像上；③使用FSL 計(jì)算各向異性分?jǐn)?shù)（FA）圖。 采用TBSS 方法分析， 將 FA 圖配準(zhǔn)到目標(biāo)圖像 FMRIB58。 選取閾值 FA 值范圍 0.2，通過(guò) TBSS 可以顯示組間FA 值差異圖，并提取纖維束。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

2 結(jié)果

LA 患者跌倒風(fēng)險(xiǎn)組、無(wú)跌倒風(fēng)險(xiǎn)組及對(duì)照三組之間MMSE，MoCA 和Breg 平衡量表差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，見(jiàn)表1。

LA 跌倒風(fēng)險(xiǎn)組FA 值與LA 無(wú)跌倒風(fēng)險(xiǎn)組和對(duì)照組FA 值在多個(gè)腦區(qū)存在差異（圖1）。 使用TBSS提取 8 條纖維束 FA 值有差異，P＜0.05（表 2）。

LA 患者低跌倒風(fēng)險(xiǎn)組全腦FA 值降低，病變區(qū)域FA 值較LA 無(wú)跌倒風(fēng)險(xiǎn)降低，在MR 常規(guī)序列表現(xiàn)正常腦區(qū)，F(xiàn)A 值低于另外 2 組（表 3），其差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；LA 無(wú)跌倒風(fēng)險(xiǎn)組與健康對(duì)照組白質(zhì)區(qū)域FA 值相比差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表1 三組受檢者基本情況比較

圖1 紅色標(biāo)記區(qū)為L(zhǎng)A 患者跌倒風(fēng)險(xiǎn)組FA 值明顯減低的腦白質(zhì)纖維束分布圖，綠色為標(biāo)記平均纖維束骨架。Figure 1. Distribution of white matter fiber bundles with significantly decreased FA values in the LA patients at risk of falling was shown in the red labeled area, and the average fiber bundle skeleton was shown in the green labeled area.

表2 LA 跌倒風(fēng)險(xiǎn)組較健康對(duì)照組相比FA 值降低區(qū)域的腦白質(zhì)纖維束

左側(cè)皮質(zhì)脊髓束、左側(cè)上縱束、左側(cè)內(nèi)囊前肢和左側(cè)前丘腦輻射的FA 值降低與LA 跌倒風(fēng)險(xiǎn)組的平衡功能下降有明顯的相關(guān)性（P<0.05）。 與MMSE無(wú)相關(guān)性（P>0.05）（表 4）。

3 討論

LA 由加拿大神經(jīng)病學(xué)者Hachinski 等[9]于1987年首先提出影像學(xué)概念， 指腦室旁或皮質(zhì)下斑點(diǎn)狀或斑片狀改變，CT 低密度，MR T2WI 高信號(hào)。 病理學(xué)基礎(chǔ)是腦白質(zhì)病變， 病變白質(zhì)纖維髓鞘腫脹甚至脫失，星形細(xì)胞增生樣改變，神經(jīng)細(xì)胞軸突破壞[10]。電鏡下則髓鞘板層斷裂， 腦白質(zhì)深部可見(jiàn)腔梗及小動(dòng)脈壁粥樣硬化， 周?chē)X室水腫， 深部灰質(zhì)核團(tuán)萎縮，胼胝體菲薄等病理改變[11]。

表3 三組受檢者的全腦FA 值比較

表4 LA 跌倒風(fēng)險(xiǎn)組纖維束與平衡功能、MoCA、MMSE 的關(guān)系

LA 起病隱匿，與典型的腦血管事件不同，無(wú)急性神經(jīng)功能癥狀，無(wú)癥狀中老年人也可發(fā)現(xiàn)。 LA 患者常見(jiàn)的臨床表現(xiàn)是認(rèn)知障礙， 隨LA 病變進(jìn)展出現(xiàn)癡呆、尿失禁、下肢功能障礙，甚至跌倒。 據(jù)報(bào)道LA 患者中80%會(huì)有步態(tài)不穩(wěn)而致的跌倒。

2005 年歐洲預(yù)防跌倒的共識(shí)將跌倒定義為：滑倒或絆倒，是指突然發(fā)生、非故意的體位改變，平衡突然喪失而跌至地面、地板或以下更低的平面[12]。跌倒可能造成身體殘疾、 心理社會(huì)問(wèn)題， 生存質(zhì)量下降，造成昂貴的醫(yī)療費(fèi)用。 對(duì)LA 跌倒風(fēng)險(xiǎn)患者早期干預(yù)，能夠降低LA 患者跌倒不良事件的發(fā)生率。

DTI 是唯一無(wú)創(chuàng)在活體顯示腦白質(zhì)纖維束的影像檢查， 根據(jù)水分子沿纖維束長(zhǎng)軸的移動(dòng)速度比垂直于纖維束移動(dòng)快的特性來(lái)成像[13]。最常用的參數(shù)：FA 值反映纖維束結(jié)構(gòu)完整性[14]。 LA 的 DTI 研究可通過(guò)活體組織中水分子的彌散評(píng)定腦白質(zhì)結(jié)構(gòu)的各向異性，了解腦白質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)變化。

LA 跌倒風(fēng)險(xiǎn)患者部分腦區(qū)FA 值降低，跌倒風(fēng)險(xiǎn)組與健康對(duì)照組不僅病變白質(zhì)區(qū)域FA 值有差異， 而且在常規(guī)MRI 表現(xiàn)正常區(qū)域的白質(zhì)FA 值也有差異。

從LA 跌倒風(fēng)險(xiǎn)組與健康對(duì)照組FA 值差異腦區(qū)，提取到8 條纖維束，雙側(cè)皮質(zhì)脊髓束、雙側(cè)下枕額束，左側(cè)上縱束、左側(cè)內(nèi)囊前肢、左側(cè)丘腦輻射，表明LA 跌倒風(fēng)險(xiǎn)組的投射纖維和聯(lián)纖維束微結(jié)構(gòu)的改變，可以解釋LA 患者導(dǎo)致平衡功能下降相關(guān)的，運(yùn)動(dòng)和執(zhí)行功能的減退。

全腦分析示LA 患者跌倒風(fēng)險(xiǎn)組的看似正常區(qū)域FA 值也有變化， 證明DTI 能夠顯示在常規(guī)MRI序列被檢出前LA 跌倒風(fēng)險(xiǎn)患者的腦白質(zhì)纖維束的微觀結(jié)構(gòu)潛在的變化。 步態(tài)、 平衡功能、MoCA、MMSE 評(píng)分作為協(xié)變量， 進(jìn)行TBSS 分析顯示：LA跌倒風(fēng)險(xiǎn)組，左側(cè)下枕額束、左側(cè)內(nèi)囊前肢、前丘腦輻射等纖維束FA 值的減低與MMSE 的降低有關(guān)。左側(cè)皮質(zhì)脊髓束、上縱束、內(nèi)囊前肢和前丘腦輻射的FA 值降低與LA 跌倒風(fēng)險(xiǎn)組的平衡功能下降有關(guān)。

本研究用DTI 顯示LA 白質(zhì)纖維束完整性的破壞，能夠顯示白質(zhì)纖維束微結(jié)構(gòu)潛在改變，DTI 上表現(xiàn)為FA 值的降低，這些改變導(dǎo)致LA 患者認(rèn)知功能下降，還與步態(tài)及平衡功能下降相關(guān)，它提示了LA患者白質(zhì)纖維束受到損傷的早期病理改變， 證實(shí)了DTI 的敏感性。

LA 病變不是無(wú)害的影像學(xué)表現(xiàn)， 增加卒中，與認(rèn)知、運(yùn)動(dòng)功能下降相關(guān)[15]。 盡管T2加權(quán)和FLAIR序列較CT， 能夠檢出更小的LA 病灶，DTI 技術(shù)，通過(guò)FA 值的改變揭示LA 早期病灶， 先于常規(guī)影像學(xué)，發(fā)現(xiàn)早期LA 白質(zhì)纖維束微結(jié)構(gòu)的改變，揭示其病理改變，為具有跌倒風(fēng)險(xiǎn)的LA 患者識(shí)別、判斷病情提供重要的影像依據(jù)。

本研究存在一定的局限性，樣本量不夠大，需增加樣本量， 來(lái)衡量組內(nèi)及組間的差異和LA 病變的纖維束破壞情況；其次，本實(shí)驗(yàn)時(shí)間跨度不夠長(zhǎng)，不能追蹤顯示LA 患者DTI 參數(shù)值改變，來(lái)反映LA 病程的變化。 對(duì)LA 患者跌倒風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行前瞻性臨床預(yù)警，仍然需要進(jìn)行深入的臨床和影像研究。