王偉新，劉 明，張秋奐，楊柳青，陳 虹，李 杰，郭鵬德

(北京中醫(yī)藥大學(xué)東方醫(yī)院放射科，北京 100078)

原發(fā)性高血壓是最常見的慢性心腦血管疾病之一[1]，為腦卒中的重要危險(xiǎn)因素[2-4]，而當(dāng)血壓控制理想且無腦卒中時(shí)，常規(guī)影像學(xué)檢查鮮有異常發(fā)現(xiàn)。擴(kuò)散峰度成像(diffusion kurtosis imaging， DKI)通過探查非高斯水?dāng)U散特性反映組織微觀結(jié)構(gòu)變化，近年來逐漸用于高血壓研究，但尚處于探索階段，結(jié)論各異[5-6]。本研究探討DKI對評估血壓控制正常的高血壓患者腦實(shí)質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)改變的價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2017年10月—2018年6月22例于北京中醫(yī)藥大學(xué)東方醫(yī)院就診的原發(fā)性高血壓患者(觀察組)，男14例，女8例，年齡41～66歲，平均(53.2±7.9)歲；血壓均控制在《亞洲高血壓患者管理共識》[7]建議范圍內(nèi)(<140/90 mmHg)。納入標(biāo)準(zhǔn)：①無腦血管病、糖尿病、高脂血癥等可能導(dǎo)致腦灰質(zhì)及白質(zhì)結(jié)構(gòu)改變的疾病史；②無神經(jīng)系統(tǒng)疾病史，無長期服用影響神經(jīng)系統(tǒng)藥物史；③無嚴(yán)重肝、腎功能損害；④無心臟起搏器等MR檢查禁忌證。另選19名性別、年齡與觀察組相匹配的健康志愿者作為對照組，男8名，女11名，年齡40～64歲，平均(52.3±7.2)歲，血壓均在正常范圍內(nèi)，既往無高血壓等基礎(chǔ)疾病。

1.2 儀器與方法 采用GE Discovery MR750 3.0T 掃描儀，8通道頭頸聯(lián)合線圈。DKI掃描前先行常規(guī)T2W掃描，以排除腦實(shí)質(zhì)內(nèi)器質(zhì)性病變。以Propeller序列采集T2WI，參數(shù)：TR 9 406 ms，TE 110 ms，層厚6 mm，層間距1 mm，層數(shù)24，F(xiàn)OV 240 mm×240 mm，矩陣512×512，激勵次數(shù)1，帶寬62.5 kHz，掃描時(shí)間1 min 43 s。采用BRAVO序列獲取3D-T1WI結(jié)構(gòu)像，參數(shù)：TR 8.2 ms，TE 3.2 ms，TI 450 ms，F(xiàn)A 12°，F(xiàn)OV 256 mm×256 mm，矩陣256×256，層厚1 mm，層間距0，激勵次數(shù)1，帶寬31.25 kHz，掃描時(shí)間4 min 39 s。DKI采用單次激發(fā)自旋-平面回波序列，參數(shù)：TR 4 793 ms，TE minimum，層厚3.0 mm，層間隔0，層數(shù)46，F(xiàn)OV 240 mm×240 mm，矩陣128×128，30個(gè)擴(kuò)散編碼方向，b值為1 000、2 000 s/mm2，帶寬250 kHz，加速因子2，掃描時(shí)長5 min 2 s。

1.3 圖像后處理及分析 將DKI原始數(shù)據(jù)傳至GE AW 4.6后處理工作站，選取Functool軟件包中的DKI后處理模塊。由2名工作10年以上的影像科技師(主管技師及以上職稱)進(jìn)行后處理操作，意見不一致時(shí)經(jīng)協(xié)商達(dá)成一致。分別于顯示額葉、頂葉、尾狀核頭、內(nèi)囊前肢、內(nèi)囊膝、內(nèi)囊后肢、背側(cè)丘腦、殼核、蒼白球、枕葉、紅核、黑質(zhì)、顳葉、腦橋、小腦最佳的層面各選擇1個(gè)約15～30 mm2的圓形ROI，獲取平均擴(kuò)散峰度(mean kurtosis, MK)(圖1)、峰度各向異性(kurtosis anisotropy， KA)、軸向峰度(axial kurtosis，AK)及徑向峰度(radial kurtosis， RK)值，測量2次，取平均值；左右側(cè)分別記錄，測量對稱部位時(shí)，將ROI從一側(cè)復(fù)制、粘貼至對側(cè)。盡量使所有受試者的ROI保持在相同層面。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)分析軟件。計(jì)量資料均符合正態(tài)分布，采用±s表示，組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

觀察組右額葉、右內(nèi)囊膝及右小腦MK值均低于對照組，右頂葉MK值高于對照組；腦橋KA值低于對照組；左頂葉、右蒼白球AK值低于對照組，左紅核、右小腦及腦橋AK值高于對照組；右內(nèi)囊膝、右小腦及左枕葉RK值低于對照組，右殼核RK值高于對照組；組間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05)；見表1。2組間其余各腦區(qū)MK、MK、AK及RK值差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)。

3 討論

高血壓是心腦血管疾病的危險(xiǎn)因素之一，發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，病因尚未完全明確，雖已建立遺傳、環(huán)境、肥胖、鹽敏感、血管內(nèi)皮功能障礙等模型來探討原發(fā)性高血壓的發(fā)病機(jī)制并取得了一定進(jìn)展，但其病死率和致殘率仍較高。血壓長期增高可加速顱內(nèi)血管病變，促進(jìn)腦卒中發(fā)生[8]。既往研究[9]顯示，高血壓合并短暫性腦缺血發(fā)作(transient ischemic attack， TIA)患者對高血壓的知曉率約50%，控制率僅8%。JENNINGS等[10]研究發(fā)現(xiàn)，原發(fā)性高血壓可引起局限性腦灰質(zhì)萎縮，即使血壓控制良好，亦不能完全阻止腦灰質(zhì)萎縮的趨勢。LIDIA等[11]認(rèn)為老年高血壓患者長期處于高血壓狀態(tài)，一方面可加快腦萎縮進(jìn)程，另一方面還可提高腦白質(zhì)密度，上述改變可獨(dú)立存在。良好血壓控制可減緩高血壓患者腦白質(zhì)病變，延緩腦萎縮發(fā)展速度。

表1 2組間各腦區(qū)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的MK、MK、AK及RK值(±s)

表1 2組間各腦區(qū)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的MK、MK、AK及RK值(±s)

組別MK右額葉右頂葉右內(nèi)囊膝右小腦AK左頂葉右蒼白球左紅核觀察組(n=22)1.02±0.071.32±0.161.15±0.171.14±0.170.84±0.091.04±0.111.12±0.10對照組(n=19)1.07±0.051.07±0.061.26±0.111.25±0.120.89±0.071.12±0.091.06±0.09t值2.36-6.532.572.342.032.28-2.12P值0.02<0.010.010.020.040.020.04組別AK右小腦腦橋KA腦橋RK右內(nèi)囊膝右殼核左枕葉右小腦觀察組(n=22)0.99±0.140.98±0.080.39±0.061.80±0.480.59±0.130.82±0.261.26±0.34對照組(n=19)0.88±0.120.93±0.060.45±0.052.12±0.360.50±0.091.05±0.391.56±0.34t值-2.56-2.043.042.40-2.422.182.79P值0.020.04<0.010.020.020.04<0.01

圖1 觀察組患者，男，63歲，各腦區(qū)左右側(cè)測量MK值偽彩圖 A.額葉、頂葉層面； B.尾狀核頭、內(nèi)囊前肢、內(nèi)囊膝、內(nèi)囊后肢層面； C.丘腦、殼核、蒼白球?qū)用妫?D.枕葉、紅核、黑質(zhì)、顳葉層面； E.腦橋?qū)用妫?F.小腦半球?qū)用?/p>

DKI是DTI技術(shù)的延伸，采用四階三維模式描述水分子擴(kuò)散，對水分子擴(kuò)散不均一性敏感，可定量測量組織內(nèi)水分子的非高斯擴(kuò)散，且不依賴于組織結(jié)構(gòu)的空間方位，不僅可反映腦白質(zhì)微結(jié)構(gòu)改變，對腦灰質(zhì)微結(jié)構(gòu)改變同樣敏感[12]。MK、KA、AK及RK是DKI的主要參數(shù)。MK大小取決于ROI內(nèi)組織結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，組織結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，非正態(tài)分布水分子擴(kuò)散越顯著，MK越大。MK是DKI最有應(yīng)用價(jià)值的參數(shù)，不依賴于組織結(jié)構(gòu)的空間方位，對于評估灰質(zhì)各向同性結(jié)構(gòu)較FA更具優(yōu)勢。KA與FA相似，可由峰度的標(biāo)準(zhǔn)偏差推算。KA表示水分子的各向異性擴(kuò)散程度，其值越大，越趨于各向異性擴(kuò)散；KA增加提示組織結(jié)構(gòu)趨于緊密和規(guī)則。AK為軸突方向上的擴(kuò)散峰度平均值，而RK主要反映垂直于軸突方向(髓鞘等)的擴(kuò)散峰度的平均值。

本研究結(jié)果顯示，血壓控制正常的原發(fā)性高血壓患者右頂葉MK值，左紅核、腦橋及右小腦AK值，右殼核RK值均較對照組高，原因可能在于細(xì)胞內(nèi)水分子運(yùn)動明顯受限甚至停止、髓鞘纖維腫脹導(dǎo)致細(xì)胞外間隙縮小及垂直于白質(zhì)纖維束方向的水分子擴(kuò)散受限等[13]。與對照組相比，觀察組右額葉、右內(nèi)囊膝、右小腦半球MK值明顯降低，腦橋KA值降低，左頂葉、右蒼白球AK值降低，右內(nèi)囊膝、左枕葉及右小腦RK值亦降低，原因可能為高血壓患者水分子受限程度輕，自由水分子增多，使得MK、RK、AK減低；KA值減低可能是因?yàn)榻M織不可逆性壞死，髓鞘完整性、神經(jīng)纖維密度及平行性遭到破壞，正常微觀結(jié)構(gòu)順序紊亂，導(dǎo)致峰度各向異性減低[14]。這些MK、KA、AK及RK發(fā)生改變的腦區(qū)極有可能是高血壓患者腦實(shí)質(zhì)微結(jié)構(gòu)最早發(fā)生改變的區(qū)域，尤其是右小腦部位，除KA外其他3項(xiàng)參數(shù)組間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。此外，高血壓累及的各個(gè)腦區(qū)其水分子的非高斯運(yùn)動程度不一致，提示高血壓患者腦實(shí)質(zhì)微結(jié)構(gòu)改變不同步。

總之，血壓控制在正常范圍的高血壓患者雖然血壓得到良好控制，但其腦實(shí)質(zhì)微結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生改變，不僅累及腦白質(zhì)區(qū)域，同樣累及腦灰質(zhì)區(qū)域。DKI能夠評估血壓控制正常的高血壓患者腦實(shí)質(zhì)微結(jié)構(gòu)改變， MK、AK及RK可敏感監(jiān)測腦白質(zhì)變化，且AK與RK對腦灰質(zhì)微結(jié)構(gòu)改變比較敏感，KA值的改變區(qū)域較少，僅在腦橋有明顯變化，其意義有待進(jìn)一步研究。兩側(cè)大腦半球微結(jié)構(gòu)改變并非完全對稱，部分腦區(qū)存在差異，可能與兩側(cè)大腦半球的功能分區(qū)及結(jié)構(gòu)復(fù)雜性程度不同有關(guān)。

本研究樣本量少，有待繼續(xù)擴(kuò)大樣本量，增加未控制或控制不佳的高血壓患者進(jìn)行對比分析，以進(jìn)一步完善。