弥散张量成像在缺血性卒中后血管性痴呆诊断中的价值

欧志强　周洁　冯锟510220广州市红十字会医院，暨南大学医学院附属广州红十字会医院放射科



弥散张量成像在缺血性卒中后血管性痴呆诊断中的价值

欧志强周洁冯锟
510220广州市红十字会医院，暨南大学医学院附属广州红十字会医院放射科

摘要目的：使用DTI观察血管性痴呆(VD)患者脑白质微结构的改变。方法：选择血管性痴呆患者及健康志愿者各25例，使用1.5 TMRI检查，采用常规MRI和DTI扫描后，测定相同感兴趣区(ROI)的各向异性分数(FA)值和表观扩散系数(ADC)值，进行比较。结果：VD组前额叶脑白质、胼胝体膝部、胼胝体压部FA值下降，ADC值升高，与NC、AD组比较，差异有统计学意义(P＜0.05)。结论：DTI能用于评价痴呆患者脑白质微结构损害，相对于传统MRI，DTI能提供更加客观的方法来鉴别诊断VD患者。

关键词血管性痴呆；磁共振成像；扩散张量成像

The value of diffusion tensor imaging in the diagnosis of patients with vascular dementia after ischemic stroke

Ou Zhiqiang,Zhou Jie,Feng Kun Department of Radiology,Guangzhou Red Cross Hospital,Guangzhou Red Cross Hospital Affiliated to Jinan University Medical College 510220

Abstract Objective:To observe the cerebral white matter structure changes in patients with vascular dementia(VD)by DTI. Methods:25 cases of vascular dementia patients and 25 healthy volunteers were selected,they were checked by 1.5 TMRI,the anisotropic fraction(FA)and apparent diffusion coefficient(ADC)values were measured in the same region of interest(ROI)after conventional MRI and DTI scanning,then we made a comparison.Results:The FA values of prefrontal brain white matter,genu and splenium of corpus callosum of the VD group decreased,ADC values increased,compared with the NC and the AD groups,the differences were statistically significant(P＜0.05).Conclusion:DTI can be used in the evaluation of cerebral white matter damage in patients with dementia,compared with the traditional MRI,DTI can provide a more objective method to identify patients with VD. Key words Vascular dementia;Magnetic resonance imaging;Diffusion tensor imaging

流行病学资料发现脑卒中发生后3个月内痴呆发生率大概20%，而脑卒中后5年痴呆发生率可达到33%[1]。本研究采用MR弥散技术评价脑微结构改变与血管性痴呆的关系，为VD的早期诊治提供有效的影像学依据。

资料与方法

2005-2015年收治VD患者25例，男10例，女15例，平均年龄74.31岁，研究对象根据NINDs-AIREN临床标准和神经影像学检查[2]。正常对照组为老年志愿者25例，男14例，女11例，平均年龄68.24岁，临床查体和神经心理学评估均表现正常。

成像技术采用西门子1.5 T磁共振扫描仪检查，头线圈固定，所有的参与者都接受相同的扫描条件，常规扫描包括全脑轴位T1，T2，FLAIR成像，层厚2 mm，层间距0.15个非线性方向，b值800 s/mm2。

DTI数据处理及分析：在Siemens工作站上进行图像后处理，由DTI序列自动生成部分各向异性分数(fractional anisotropy，FA)图。在FA图上分别对VD组和对照组双侧前额叶白质、胼胝体膝部、压部及海马测量FA值，ROI大小约10～30 mm2，测量3次后取平均值。

统计学处理：采用SPSS 17.0统计软件，计量资料采用方差分析及方差齐性检验，对两样本均数进行配对t检验。以P均＜0.05为差异有统计学意义。

结果

VD组和NC组FA值、ADC值比较：各组内对称部位FA值、ADC值的差异均无统计学意义(P＞0.05)。对ROI左、右侧FA值、ADC值取均值，进行方差齐性检验、组间两两比较t检验。VD组与NC组间比较，胼胝体膝部、胼胝体压部、前额叶白质部位FA值降低，ADC值升高，两组间比较，差异有统计学意义(P＜0.05)。海马区FA值两组间比较，差异无统计学意义。

讨论

DTI是对水分子弥散定量的一种研究方式，通过施加超过六个不同方向的扩散梯度，以测量水分子的随机运动，并且获取关于白质超微结构的定量数据。DTI可以获得FA值。FA值可以反映组织扩散各向异性，FA值越高，说明组织的各向异性越强，组织排列得越紧密。当脑组织微结构发生变化或与其他结构之间的联系纤维损伤后，FA值下降，反映了脑组织中神经纤维的损伤程度[3]。ADC值指所有方向上的水分子扩散大小的平均值。髓鞘和轴索膜的丢失可能引起所有方向上的扩散不受限制，使平均扩散率升高。

DTI在常规MRI检查可见的形态学出现改变之前就能检测到微结构的改变。对常规影像检查表现正常的脑白质潜在的病理变化研究已逐渐成为研究的焦点。DTI对于SIVD的白质损害是非常敏感的，在磁共振T2WI上表现正常的脑白质区域在DTI也具有不同的表现[4]。有些区域已经出现了明显的白质纤维束损坏，而其他区域只存在有限的纤维中断。一些研究认为，VD患者皮质-皮质和皮质-皮质下通路的紊乱导致了其认知功能的损害。因此，与T2加权的MRI比较，DTI(特别是FA值)与认知功能的关联性更好。有研究表明认知功能(特别是执行功能)和FA、ADC值具有较强的相关性[5]。在控制包括白质高信号体积、脑容量和病前智力等其他混杂变量后，这些关联性依然存在。

本研究通过DTI定量分析，与健康老年人群比较，VD组患者前额叶，胼胝体压部FA值明显降低，ADC值升高。皮层下白质在这些额叶环路中产生必要的联系。因此，额叶皮质各向异性的降低可能导致认知功能的下降。而双侧皮质下额区的白质改变可以解释VD患者临床表现和神经心理学测试中所表现出的执行功能下降和皮质下精神运动迟滞的特征。胼胝体是产生半球间的通讯和皮层相关区域的前-后连接。胼胝体的各向异性随年龄增长而减低。胼胝体的广泛病灶可导致记忆力下降，人格改变等。虽然DTI主要被用来研究常规MRI表现正常和异常的脑白质区域的变化，显然，这种方法也可以用来突出灰色物质微结构的改变，包括海马结构[6，7]。由于DTI能够检测到AD患者和脑白质缺血性疾病的白质和灰质的异常，本研究主要探索在VD患者海马结构有无受累及，在现有的研究中发现AD和脑缺血疾病之间潜在的更紧密的联系。有研究表明VD患者海马结构MD(平均弥散率)的增高反映了由于脑缺血或和低灌注引起的直接病理损伤，或继发性退行性变引起的白质纤维束中断，随之对连接海马的突触和突触外的传输造成影响。在我们的研究中，海马区FA值的对比，差异没有统计学意义。不同于MD，FA检测MCI患者海马神经退行性改变的敏感性较低。这是由于海马含有灰质和白质2种区域并且白质纤维束的方向不同，均对FA造成显著影响。

总之，DTI能够发现脑白质微结构和各向异性弥散早期的损伤。随着DTI技术分辨率的提高和数据分析方法的改进，对VD患者认知功能减退的早期发现脑白质缺血同时伴有灰质受累的预后需要进一步的研究。

参考文献

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[2] Roman GC,Tatemichi TK,Erkinjuntti T,et al. Vascular dementia:diagnosis criteria for research studies.Report of classificationthe NINCDS-AIREN International workship[J]. Neurology,1993,43(1):265-268.

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[7] Carlesimo GA,Cherubini A,Caltagirone C,et al.Hippocampal mean diffusivity and memoryinhealthyelderlyindividuals:a cross-sectional study.Neurology,2010,(74): 194-200.

doi:10.3969/j.issn.1007-614x.2015.35.74