磁共振弥散张量成像在缺血性脑梗死中的临床应用

【摘要】： 目的:应用磁共振弥散张量成像(diffusion tensor imaging, DTI)技术分析缺血性脑梗死不同时期的表面弥散系数(apparent diffusion coefficient, ADC)、各向异性分数(fractional anisotropy, FA)的变化及不同部位脑梗死的FA值较正常值的变化特点,并通过弥散张量纤维束成像(diffusion tensor tractography, DTT)早期判断患者运动功能障碍的程度和评估预后,观察梗死灶与皮质脊髓束(cortical spinal tract, CST)的位置关系,从而探讨DTI在脑梗死中的应用价值。 方法:将45例由于皮质脊髓束受损所致运动功能障碍的不同时期脑梗死患者作为研究组,其中男性29例,女性16例,年龄32～88岁,平均年龄65.44±2.08岁,从发病到MRI检查时间为3h～3y,根据Osborn AG分期方法,将患者分为超急性期(6h)5例,急性期(6 h～3d)18例,亚急性期(4 d～8w)15例,慢性期(8w)7例,入院时均行头颅CT排除出血,然后应用Siemens AVANTO 1.5T磁共振行头颅常规MRI (矢状位T1WI、T2WI,横轴位T1WI、T2WI平扫、MRA、DWI及DTI检查。同时选择年龄性别与研究组匹配的20名健康志愿者作为对照组,男性12例,女性8例,年龄为34～79岁,平均年龄57.75±4.57岁,作以上相应参数检查。根据MRI检查结果,45例患者中,按梗死部位可分为:基底节区25例,侧脑室体旁10例,脑干7例,额颞叶3例。将患者分期后测量各期梗死灶和健侧相应部位的FA、ADC值。并对对照组在基底节区、侧脑室体旁、脑干、额颞叶相应位置选择与研究组不同部位梗死灶同样大小的感兴趣区(ROIs)进行测量FA值。运用DTT技术对研究组、对照组进行CST三维重建,获得正常CST走行并了解研究组患者CST受损情况。根据CST受累程度分为3级,1级:病灶与皮质脊髓束临近,皮质脊髓束完整,无明显受压、移位; 2级皮质脊髓束完整,但受压推移; 3级:皮质脊髓束中断。同时应用ADL (activities of daily living)量表对研究组45例患者入院时和治疗后2个月进行相关评分,分别记录为ADL(1)、ADL(2),并计算梗死灶FA值降低百分比和ADL(1)、ADL(2)评分有无相关关系;同时计算CST的损伤程度与ADL(2)评分的相关关系,了解患者恢复情况。所得资料应用SPSS13.0统计软件进行分析,计量资料采用配对t检验,相关分析采用Spearman相关。 结果:1.不同梗死部位FA值的变化 研究组脑梗死患者不同部位梗死区平均FA值分别为基底节区:(0.330±0.032)、侧脑室体旁(0.249±0.067)、脑干:(0.328±0.045)、额颞叶(0.309±0.051);与对侧相应部位平均FA值(0.551±0.061)、(0.338±0.041)、(0.457±0.036)、(0.389±0.053)相比明显下降,两侧比较有统计学意义(P 0.05)。健康对照组上述各部位平均FA值分别为:左侧:( 0.548±0.018 )、( 0.321±0.032 )、( 0.488±0.045 )、(0.391±0.037);右侧: (0.535±0.019)、(0.316±0.024 )、(0.493±0.039)、(0.388±0.032)。研究组梗死区与正常对照两侧FA值比较有统计学意义(P 0.05);健侧与正常对照组两侧相应部位FA值比较无统计学意义(P 0.05);对照组左右侧上述部位FA值比较均无统计学意义(P 0.05)。 2.不同脑梗死时期FA值及ADC值(单位:10×10-3mm2/s)变化 超急性期患者5例,其梗死区平均FA值为(0.410±0.065),对侧相应部位平均为(0.438±0.061);急性期患者18例梗死区平均FA值为(0.368±0.026) ,对侧相应部位为(0.430±0.277);亚急性期患者15例,其梗死区平均FA值为(0.267±0.021)对侧相应部位为(0.330±0.038);慢性期患者7例梗死区平均FA值为(0.174±0.018 ),对侧相应部位为(0.236±0.024)。由上可见,脑梗死在超急性期患侧FA值较对侧无明显性变化,随后(急性期、亚急性期、慢性期)逐渐降低,其中急性期、亚急性期、慢性期两侧FA值比较均有统计学意义(P 0.05)。 超急性期梗死侧平均ADC值(3.040±0.422),对侧相应部位平均为(3.636±0.430);急性期梗死侧平均ADC值为(2.842±0.339),对侧相应部位平均为(3.757±0.049);亚急性期梗死侧平均ADC值为(3.708±0.050 ),对侧相应部位为(3.937±0.063);慢性期梗死侧平均ADC值为(5.183±0.067),对侧相应部位(3.961±0.013)。由上可见患侧ADC值在超急性期、急性期随梗死时间延长明显减低,数值低于健侧,在亚急性期逐渐恢复到于健侧几乎同一水平、到了慢性期升高,数值高于健侧。其中超急性期、急性期、慢性期两侧ADC值比较统计学意义(P 0.05)。 3.DTT成像:对研究组与对照组均作DTT成像,健康对照组双侧皮质脊髓束重建,解剖形态与正常人大致相吻合,自中央前回下行至内囊并延续至脑桥和延髓,每条连续形态一致性良好。研究组45例患者健侧皮质脊髓束形态与对照组一致,连续性好;患侧皮质脊髓束因受梗死区不同程度的影响,表现为连续性中断及解剖结构形态一致性的丧失,根据CST受累程度,1级9例,2级24例,3级12例。 4.ADL评分结果45例患者入院时的ADL(1)评分在5～95分之间,平均53.5±5.83分;治疗后2个月ADL(2)评分在30～100分之间,平均68.25±5.60分。其中45例患者入院时达到100分者共8例,达到75~95分共12例,达到50~70分共9例,达到25~45分共9例, 0~20分为共7例,治疗两个月后复查,达到100分者11例;75~95分者14例; 50~70分者8例;25~45分者7例,0~20分者共5例。 5.FA降低百分比值、DTT与ADL的关系梗死灶FA值降低百分比和ADL(1)评分呈负相关关系(r=-0.826,P 0.05);与ADL(2)评分呈负相关关系(r=-0.851,P 0.05);DTT所示CST的损伤程度与ADL(2)评分呈负相关关系(r=-0.914, P 0.05)。 结论:1.DWI、DTI在急性脑梗死超早期诊断中,对明确梗死灶部位及范围有着重要临床价值。 2.不同时期的脑梗死病灶,其FA、ADC值有一定的规律变化,由此可为临床分期、判断病情预后提供重要的影像学资料。 3.梗死病灶区与对侧相应部位FA值相比,病灶区FA值下降越明显,临床预后越差,可为临床早期判断预后提供依据。 4. DTT图像可无创性的显示梗死灶与皮质脊髓束的空间位置关系,分析病灶对皮质脊髓束的影响,作为早期判断运动功能受损和评估预后的客观依据。.