磁共振弥散张量成像在评价缺血性脑梗死所致运动功能损伤的价值

宋 扬 金银华 徐 军

(吉化集团公司总医院磁共振科，吉林 吉林 132022)

缺血性脑梗死致残、致死率高，主要表现在缺血性脑梗死病变累及皮质脊髓束(CST)，造成相应的肢体功能障碍方面。磁共振弥散张量成像(DTI)及弥散张量纤维束成像(DTT)是惟一能在活体无创显示和分析CST的技术，清晰显示缺血性脑梗死病灶以及病灶与CST的空间关系。本文拟探讨DTI在缺血性脑梗死肢体肌力变化的诊断价值。

1 材料与方法

1.1 临床资料 选自本院2011年8月至2012年12月34例脑梗死患者，进行常规MRI及弥散加权成像(DWI)、DTI检查。其中男23例，女11例，年龄49～74〔平均(62.6±10.9)〕岁。所有病变均存在不同程度的肢体功能障碍。根据Osborn等〔1〕的脑梗死分期方法，发病时间＜6 h为超急性期，2例;6～72 h为急性期，19例;4～56 d为亚急性期，8例;56 d以上为慢性期，5例。其中，复查病例7例，超急性期病例治疗后复查1例;急性期病例治疗后复查5例;亚急性期病例复查1例。

1.2 MR检查方法 使用GE公司SIGNA 1.5T HDX平台磁共振机，采用头部8通道头颈联合线圈，常规横轴位T1 FLAIR序列(FSE-T1 flair序列，TR/TE=1 750/24 ms)、T2WI(FSE-XL序列，TR/TE=4 440/102 ms)、T2 FLAIR序列扫描(FSE-T2 flair序列，TR/TE=8 500/155 ms，TI=2 100 ms)，层厚 5 mm，间距1.0 mm，FOV=22 mm。DWI采用 EPI-DWI序列，b=1 000 s/mm2，TR=8 000 ms，矩阵 128 ×130，层厚 5 mm，无间距，FOV=24 mm。DTI采用 EPI-DWI序列，b=1 000 s/mm2，TR=8 000 ms，矩阵 128 ×130，层厚 5 mm，无间距，FOV=24 mm，15个弥散方向。横轴3D T1 FSPGR扫描，采用GREFast SPGR序列，矩阵256×256，层厚1.2 mm，无间距。

1.3 数据处理 采用GE公司Advantage Windows 4.5版本工作站Functool软件进行DTI图像处理，获得平均扩散系数(ADC)、各向FA及方向编码彩色(DEC)图，利用Functool软件的对称轴，测量梗死区及健侧对应位置对照区FA值;在DEC图中观察CST形态及亮度改变情况;三维重建DTT图，并于3D FSPGR图像相互融合，根据病灶与CST的空间位置、纤维束的完整性，将二者的关系分为三种:Ⅰ级:CST形态、走行完好，临近病灶;Ⅱ级:CST穿过梗死灶，形态、走行完好;Ⅲ级:CST穿过梗死灶，存在纤维束破坏、中断。由经验丰富的神经内科医师对患者行人体肌力测试(MMT)评分作为预后评判的指标。

1.4 统计学方法 应用SPSS11.0软件行t检验。

2 结果

2.1 ADC与FA值的变化 超急性期，ADC呈低信号，FA值略增高，但无统计学意义。急性期ADC呈稍低信号，FA值减低;亚急性期ADC呈等信号及稍高信号，FA值减低;慢性期ADC呈稍高信号，FA值持续性减低(均P＜0.05)。见表1。

2.2 CST损伤程度及FA值、MMT评分的关系 根据DTI及DTT显示皮质脊髓束情况，CST形态、走行完好，邻近病灶，Ⅰ级11例，MMT评分4～5分;CST穿过梗死灶，形态完好，Ⅱ级16例，MMT评分2～4分;CST穿过梗死灶，存在纤维束破坏、中断，Ⅲ级7例，MMT评分1～2分。见表2，表3。

2.3 DEC图CST表现 (1)CST邻近病灶，未见明显受压变形，亮度较对侧无明显减低;(2)CST穿过梗死灶，可见病变部位纤维束方向颜色混杂、变细，双侧不对称;(3)CST穿过梗死灶，存在纤维束破坏中断的病例，可见CST不连续、模糊、亮度明显减低。

表1 不同期脑梗死病灶与健侧FA值比较

表1 不同期脑梗死病灶与健侧FA值比较

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表2 脑梗死侧与健侧CST的FA值比较

表2 脑梗死侧与健侧CST的FA值比较

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表3 脑梗死患者CST损伤程度与MMT评分的关系(n)

3 讨论

磁共振DTI、DTT技术，是目前唯一能在活体无创、清晰显示CST的成像方法，既能明确梗死病灶的存在，又能准确定位梗死灶与CST的空间关系。

报道显示〔3，4〕，脑白质对缺血较灰质更敏感，脑缺血后病变区水分子扩散发生显著异常，病变区的FA值及ADC出现相应变化。缺血的超急性期，FA值较对侧略有升高，可能由于细胞毒性水肿、髓鞘纤维肿胀、纤维束的间隙减少，使细胞外间隙变得迂曲;垂直于纤维走行的水分子运动受限甚至突然停止，从而使扩散的各向异性增高〔5〕。急性期，血管源性水肿、血脑屏障破坏、细胞结构破坏导致细胞间隙不断扩大，水容量增多，各向同性弥散增加，造成各向异性度进一步下降，FA值出现不可恢复下降。亚急性期及慢性期，血管源性水持续加重，神经细胞坏死及白质髓鞘松解、破坏乃至脱失，局部水分子的自由扩散进一步增加，各向异性扩散由于组织结构的缺失而下降，FA值表现为持续性下降〔6〕。

本文提示梗死灶边缘存在缺血半暗带，而DWI并不能将两者区分开来，说明FA值对病变早期的病理生理学改变较为敏感，与文献报道相符〔7〕。随着病程进展，亚急性期及慢性期，梗死灶边缘区及中心区FA值无统计学意义，提示存在的缺血半暗带组织逐渐发展成为同中心区一样不可逆缺血坏死组织。

CST与梗死灶位置关系、MMT评分间存在明显负相关，CST与梗死灶关系约密切，FA值下降越明显，损伤程度越重，预后越差。DTT显示纤维束结构完整与否，可以用于判断预后，指导临床进一步康复治疗〔8〕。

在病例整理筛选过程中，有些患者梗死区虽然没有CST走行，但也产生了一定的运动功能障碍，考虑可能为急性脑梗死发病过程中，CST除了受压迫可能引起功能改变外，梗死灶周围可有压力性或血管源性水肿，也会对CST功能造成一定的影像。此类患者，如果经过干预治疗，压力性或血管源性水肿消失，预计相应产生的CST受损情况有所缓解或消失。对于一些常规MRI成像很难进行定位的小腔隙性脑梗死，DTI可以清晰显示梗死灶的解剖位置，明确是否累及相邻白质纤维束及其损伤范围;对于较大梗死灶，DTI同样可以清晰显示白质纤维束受累的范围，优于常规MRI和DWI对梗死灶的定位〔4〕。

1 Osborn AG，Tong KA.Handbook of neuroradiology:brain and skull〔M〕.St Louis:Mosby，1996:373-88.

2 许尚文，陈自谦，叶友强，等.DTI和DTT评估脑缺血性卒中所致运动功能损伤康复的研究〔J〕.临床放射学杂志，2009;28(4):464-7.

3 钟 进，张云亭.MR扩散张量成像在急性脑梗死的临床应用〔J〕.中华放射学杂志，2005;39(7):677-80.

4 刘青蕊，赵 静，国丽茹，等.磁共振弥散张量成像在脑梗死中的应用〔J〕.脑与神经疾病杂志，2011;19(5):345-8.

5 O'Sullivan M，Morris RG，Huckster B，et al.Diffusion tensor MRI correlates with executive dysfunction in patients with ischemic leukoaraiosis〔J〕.J Neural Neurosurg Psychiatry，2004;75:441-7.

6 周钟珩，王德杭.DTI在急性缺血性脑卒中所致皮质脊髓束损伤中的应用研究〔J〕.医学影像学杂志，2007;17(1):23-7.

7 李 静，李 澄，王 苇.扩散张量成像对皮质脊髓束的完整性与脑卒中肢体运动功能恢复的评价〔J〕.国际医学放射学分册，2008;31(4):228-31.

8 李 敏，于向荣，贾中正，等.白质纤维束成像评价皮质脊髓束损伤与脑梗死预后的关系〔J〕.临床放射学杂志，2009;28(6):755-8.