弥散张量成像在运动性失语脑梗死患者中的应用

2016-04-05顾娅婷孟宪平

实用临床医药杂志 2016年19期

关键词：弓状运动性张量

顾娅婷, 孟宪平, 王　旭, 王　林

(1. 东南大学附属江阴市人民医院放射科, 江苏江阴, 214400;2. 宜兴市第四人民医院放射科, 江苏宜兴, 214200)

弥散张量成像在运动性失语脑梗死患者中的应用

顾娅婷1, 孟宪平1, 王旭1, 王林2

(1. 东南大学附属江阴市人民医院放射科, 江苏江阴, 214400;2. 宜兴市第四人民医院放射科, 江苏宜兴, 214200)

扩散张量成像; 语言功能区; 运动性失语; 脑梗死

扩散张量成像(DTI)是目前能在活体上显示和研究脑白质纤维构造的唯一成像技术[1]。以此为基础的扩散张量纤维束成像(DTT)则可以直观显示神经纤维的形态、走向及数量[2]。随着人们物质生活的日益丰富及人口老龄化的不断加剧，由脑梗死引起的运动性失语患者逐渐增多，严重影响患者的生活质量。本研究运用DTI及DTT技术对上述患者进行发病机制和判断预后方面的研究，现报告如下。

1　资料与方法

1.1临床资料

收集2014年3月—2016年3月因运动性失语而就诊的脑梗死患者15例，所有病例均采用北京医科大学第一医院的汉语标准失语症检查表进行评测。其中男8例，女7例；年龄50～82岁，平均年龄65.5岁，均为右利手，均为首次发病，在发病2～7 d内进行MR检查，患者生命体征平稳，神志清楚，能耐受15 min左右的检查；正常对照组10例，男7例，女3例，年龄45～80岁，平均年龄60岁，右利手，既往无神经系统疾病及阳性体征，且经常规MR检查无阳性发现，无磁共振检查的禁忌证。

1.2检查方法

检查机器为PHILIPS Achieva 3.0T超导磁共振。采用16通道头颈联合线圈，常规MR头颅平扫采用序列: T1WI(TR: 2 000 ms; TE: 20 ms; TI: 800 ms; 扫描时间约2.5 min), T2flair(TR: 9 000 ms; TE: 120 ms; TI: 2 600 ms; 约3 min), DWI(TR: 2 668 ms; TE: 99 ms; b值1 000 s/mm2)约32 s; DTI成像采用单次激发自旋回波序列(SE-EPI), 参数如下: TR为7 500 ms, TE 80 ms, 翻转角90度，矩阵116×116, FOV 220 mm×220 mm, 层厚3 mm，层间距0，激励次数2次, b值800/mm2, 扩散敏感梯度32，约298 s。扫描范围自颅顶到枕骨大孔，扫描基线平行于前后联合连线。

1.3数据处理

将数据传至PHILIPS后处理工作站上，用自带的Fiber tracking功能，获得部分各向异性分数(FA)图。在左侧大脑半球Broca区(B44、45区), 实验组病变区及对侧镜像区手动画出ROI区，大小约为(15±5) mm2, 分别测量FA值。弓状纤维束重建，FA阈值为0.2，角度阈值为30度，步长为0.5 mm。分别以左侧Broca区和右侧镜像区、双侧弓状纤维束、梗死灶为追踪兴趣区，采用种子法进行神经纤维追踪，显示纤维束的形态分布，并记录实验组及对照组双侧弓状纤维束的数量。

1.4统计学分析

采用SPSS 19.0软件进行处理，实验组和对照组左侧Broca区的FA值用独立样本t检验比较均值，实验组梗死灶与对侧镜像区FA值、弓状纤维束数量采用配对t检验比较均值，P<0.05为差异有统计学意义。

2　结　果

2.1常规MR分析

实验组15例均为左侧大脑半球急性-亚急性期脑梗死，其中发生于左侧额叶梗死6例，颞叶梗死2例，额颞叶大面积脑梗死3例，基底节区及侧脑室旁脑梗死4例，均表现为T1WI上低信号, T2flair序列高信号, DWI上高信号。对照组无异常发现。

2.2FA值比较

实验组与对照组的Broca44、45区FA值分别为(0.332±0.235)、(0.388±0.043)和(0.366±0.017)、(0.400±0.117)，差异有统计学意义(P<0.001)。实验组患侧FA值为(0.371±0.034), 对侧镜像区的FA值为(0.411±0.030), 差异有统计学意义(P<0.001)。

2.3Broca区及弓状纤维束的纤维示踪分析

在正常对照组中，左侧Broca区发出纤维与额上回及额中回、中央前回联系，下行纤维穿经内囊、丘脑到达脑干及同侧小脑半球；部分纤维经外囊联系颞叶及枕叶；由B44区发出弓状纤维联系颞叶的Wernicke区。右侧的纤维与左侧相比，走形基本一致，但各区之间的联系纤维少且细短，总体来说左侧Broca区的纤维束较右侧密实、发达，以B44区为著。双侧弓状纤维束形态上无显著差异，均由B44区及额中回后部发出，行经中央前回中下部、中央后回中上部、顶上小叶，终止于Wernicke区。而在实验组中，9例累及Broca区的梗死患者, Broca区的纤维束中断、减少；相应弓状纤维束也表现中断、稀疏，以前部明显，与Broca区分离、移位；而6例其他部位脑梗死者, Broca区的纤维束可见稀疏变形，部分无明显变化，左侧弓状纤维束以变形移位为主。

实验组中梗死侧的弓状纤维束数量为(169.8±12.017)，对侧为(178.3±5.638)；对照组中左侧弓状纤维束数量为(183.2±11.200)，右侧为(180.1±3.410)。

3　讨　论

DTI的成像是以组织结构中水分子扩散的各向异性为基础。正常脑白质组分不同(由髓鞘、轴突纤维等不同结构组成)，水分子在其中不能任意向各方向扩散，在不同方向上的扩散程度不一样，这称为各向异性。白质纤维束越密集，各向异性越明显[3-4]。目前临床常用FA值来表示水分子各向异性的大小，数值在0～1。自由水的值为0，完整规则的纤维束值为1。FA值的大小取决于神经纤维束的致密程度、走行方向及髓鞘是否完整。武刚等[5]对60名正常成人的DTI定量研究表明，不同解剖部位的FA值不同。当缺血性脑梗死发生后，急性期细胞水肿，细胞膜功能失常，髓鞘破坏，垂直于纤维束的扩散阻力变小，各向异性扩散降低，FA值下降；在亚急性期，产生血管源性水肿，大量水分进入细胞外间隙，细胞膜更进一步破坏，细胞溶解，髓鞘崩解，水分子自由扩散进一步增加，各向异性继续减低，FA值更低；慢性期，细胞坏死，病变组织的各向异性仍持续低水平。胡涛、胡万朝等[6-7]的研究表明，不同时期脑梗死患者的FA值存在差异，超急性期FA值增加，急性期及亚急性期进行性减低。王海滨等[8]对53例脑梗死患者的研究则显示超急性期患侧的FA值变化不明显。DTT是DTI技术的进一步发展，能三维直观显示脑白质纤维的结构变化，如白质纤维的走形方向、数量变化，有利于观察纤维束在不同脑区的联系[9-10]。

运动性失语又称为Broca失语[11]。Broca区位于大脑半球额下回后部，分为B44和45区[12-13]，为人体运动性语言中枢。孙学进等[14-15]研究发现, B44和B45区发出纤维与内囊后肢前部、苍白球、丘脑、颞叶及枕叶相关，分布很广泛，且由联系纤维束及弓状纤维束组成纤维环路。本组实验中有9例梗死区累及经典Broca区，另6例梗死部位均为非经典Broca区，而所有实验组Broca区的FA值均低于对照组，且DTT图像显示Broca区白质纤维束存在不同程度中断、变少，移位，扭曲变形，与陈营、陈红燕、庄严等的研究结果一致[16-18]。

前说话中枢(Broca区)和后说话中枢(Wernicke区)之间由弓状纤维束将其联系起来。弓状纤维束在胼胝体体部层面显示较好，表现为前后走行，位于皮质脊髓束的外侧的联合纤维。本实验组中存在不同程度左侧弓状纤维束的损伤，表现为弓状纤维束中断、减少及移位，并以前端改变为主，且失语的严重程度与纤维束损伤的严重程度呈正相关，表明弓状纤维束前端损伤，破坏了前后语言功能区间的主要联络通道，从而造成严重的运动性失语。量化指标中梗死组左侧弓状纤维束的数量较对侧显著减少，而对照组中双侧弓状纤维束的数量无显著差异。

大脑的功能复杂，多个功能区域的参与和整合，才能顺利完成一个功能任务，而白质纤维的连接参与其不同功能的整合。因此, Broca区及传入、传出纤维的损伤均可导致不同程度运动性失语的发生，而不同部位损伤也预示着预后的不同[19]。本研究实验组中梗死部位位于经典Broca区者，其DTT图像常表现为纤维束中断，经过3个月后的随访，发现这类患者恢复差，预后不佳；而Broca区以外的梗死患者，纤维束表现为移位、变形者，可能因梗死病变区水肿，使周围纤维束变得疏松，不易追踪，而并非是纤维束本身的损伤，积极治疗后，水肿减轻，其纤维束即可恢复正常，预后好。李伟等[20]对58例脑梗死导致Broca失语患者的随访研究证实了这一观点。后期语言功能的恢复能力与纤维结构留存程度呈正相关。DTT纤维束成像对患者的预后有重要的参考及指导价值，且具有直观、一目了然的优点[21-24]。

总之, Broca区皮层及其相关纤维通路的损伤导致运动性失语症的发生，其中后者又以弓状束前部损伤为著；纤维束的破坏程度与患者的预后有关系[25-26]。DTI能在活体状况下显示脑白质纤维构造，可从解剖学角度为失语症的发病机制和转归、预后提供依据，具有较大的临床应用价值。

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2016-05-16