功能神经导航DTI技术在基底节区脑出血显微血肿清除术后肢体运动功能恢复的临床评价

王 忠 苏 宁 张瑞剑 吴日乐 张义松 张晓军 王俊青

内蒙古自治区人民医院神经外科，内蒙古呼和浩特 010017

高血压脑出血（intracerebral hemorrhage，ICH）目前仍是临床常见死亡率和致残率高的疾病。临床上，基底节区出血主要导致皮质脊髓束损伤，常表现为偏瘫。评价基底节区脑出血的疗效，以患者运动功能状态为主要临床指标，常采用手动肌力试验评分，其客观可靠性受到严重影响。近年来，扩散张量成像（DTI）作为新开发的技术，已经用于观察人脑白质纤维，并已成为一个强大的脑血管病患者运动功能预后的预测和评估的可靠的工具，结果表明，脑出血患者运动功能可通过测量预测分数各向异性（FA）数值以及使用扩散张量纤维束成像的应用，来判断皮质脊髓束损伤。本研究的目的是通过功能神经导航DTI技术评价微创手术对脑内血肿清除的效果以及对皮质脊髓束的损伤，预测脑出血偏瘫患者肢体运动功能的影响。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2015年1月～2017年1月期间内蒙古自治区人民医院神经外科收治的脑出血患者41例，男28例，女13例，年龄41～73岁，平均（56.7±12.9）岁。出血量在30～80mL，均位于一侧基底节区，格拉斯哥昏迷（GCS）评分6～12 分；全部患者都表现为不同程度的偏身瘫痪，患者被随机分为微创手术组（21例）和药物治疗组（20例），随机分组经过医院伦理委员会同意及患者家属知情。两组患者血肿体积、血肿分布、受累肢体肌力及其他因素（性别、年龄、血压、病程等）差异无统计学意义，两组资料具有可比性。入院后，两组接受标准药物治疗如镇静、止血、脱水等治疗。手术组发病后1～3d内均行显微镜下脑内血肿清除术，术后1d常规复查头颅CT，了解脑内血肿清除程度及周围脑水肿情况。控制和稳定患者术后血压；加强术后护理及全身支持治疗，防治各项并发症，保持呼吸道通畅；应用脱水、神经营养药物，病情平稳后可给予针灸、高压氧治疗及康复治疗等。术后2周内行功能神经导航DTI检查。

1.2 检查仪器与参数

MRI设备为GE公司Discovery MR750 3.0T超导磁共振成像系统，8通道相控阵头颅线圈。DTI扫描采用单次激发自旋回波平面回波（SE EPI）脉冲序列，扫描参数：TR/TE=10000/92.6ms；层厚5mm；无间隔；视野（FOV）26cm×26cm；矩阵（Matrix）128×128像素；在15个方向施加弥散梯度和一个无弥散权重的采集，其中b＝1000s/mm2。导航设备为德国博医来神经导航系统。将所有患者扫描所得的DTI原始数据以DICOM格式输入博医来神经导航系统，进行图像融合，应用日本东京大学影像计算和分析实验室开发的软件VolumeOne 1.64 和 diffusion Tensor Visualizer II（dTV II） 进行后处理，通过软件运算可以直接显示2D的部分各向异性分数（fractional anisotropy，FA）图及彩色FA方向图，在彩色FA图的基础上采用感兴趣区（regions of interest，ROI）对患侧CST进行纤维示踪成像。

1.3 统计学处理

本研究采用SPSS 13.0统计分析软件，计量资料以（x±s）表示，采用t检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 手术前后一般情况比较

术后第二天常规复查头颅CT，血肿清除率在80%以上，我们观察到术后2周，患者血肿几乎消失。术后患侧肢体肌力增加1～2级。均进一步通过保守治疗达到疾病临床转归标准，且所有患者均无再出血或者血肿扩大。

2.2 皮质脊髓束DTI成像

2周后进行全脑功能神经导航DTI检查，皮层脊髓束图像跟踪显示血肿侧的皮质脊髓束成为中断、变形、扭曲与对侧比较，和皮质脊髓束侧血肿侧纤维均小于对侧内囊1/3。二个星期在微创组血肿清除后，内囊纤维恢复超过对侧的三分之二。

2.3 FA值变化

血肿清除2周后，与健侧比较，药物治疗组和手术组受影响内囊的FA值明显下降，与健侧比较差异有统计学意义。血肿清除2周后，手术组内囊的FA值明显高于药物治疗组，差异有统计学意义（P＜0.05）。这些结果表明，显微手术在壳核血肿清除增加FA值，并减少受影响的内囊的破坏。此外，在受影响的内囊的远端部分的皮质脊髓束的损害也观察到。在大脑脚血肿侧皮质脊髓束FA值明显与健侧比较两组下降（P＜0.05），这表明在距离内囊较远的大脑脚内囊皮质脊髓束的损伤可能是血肿效应。通过微创手术清除血肿后，在同侧的大脑脚皮质脊髓束FA值明显高于治疗组，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表1。

表1 发病2周后内囊皮质脊髓束、大脑脚皮质脊髓束FA值

3 讨论

高血压脑出血主要分布于基底核区，包括豆状核（壳核和苍白球）和尾状核。目前对脑出血后白质损伤的机制主要是由于血肿部位周围附近的皮质脊髓束神经退行变性。这种损伤来自于直接损伤到白质或灰质的神经元结构。除了在急性期发生血肿周围的机械质量效应、炎症和水肿外，还有其他机制介导白质神经结构的损伤。在早期血红素氧化酶破坏血红蛋白，血红蛋白降解产物扩散到组织中引起细胞毒性介导神经损伤。这种细胞损伤的机制也适用于脑室出血患者，然而，蛛网膜下腔出血患者的细胞损伤机制还不是很清楚[1]。继发性脑损伤是由于出血的占位效应，以及与血肿分解和炎症介质释放以及自由基相关的毒性有关。目前研究认为，ICH介导的脑损伤的程度与血凝块的体积和血肿暴露于脑组织的持续时间有直接关系，[2]所以目前认为血肿应尽早清除，但对脑内血肿的手术方式仍然是有争议的。显微镜下血肿清除已得到大家的认可，可以减少手术损伤脑组织，最大限度地清除血肿[3]。

内囊后肢皮质脊髓束支配运动功能通常受累，主要表现为偏瘫。在本研究中，所有患者患脑出血分布在壳核区和皮层脊髓束内囊明显受损，表现为严重偏瘫。用于评估脑出血患者运动功能结果，DTI可作为一个可靠的客观指标。扩散张量成像（DTI）在过去的十年中有了很大的发展，现在正在打开更广泛的临床应用的大门。过去十年来，人们一直在努力寻找DTI在不同神经系统疾病中的有价值和可靠的应用。如腔隙性脑梗塞、缺血性脑卒中，少数报告中涉及自发性脑出血患者[4-5]。DTI在脑肿瘤患者预后预测中的作用得到了广泛的研究，并已成为这一方案中相当成熟的临床工具。最近，DTI已应用于轻度创伤性脑损伤，预测基于白质弥散张量成像的临床结果。多年来随着磁场强度增加和更好的后处理技术，DTI白质纤维束成像的分辨率提高，对DTI在出血性脑卒中的作用进行了初步研究。有证据表明DTI在预测颅内出血动物模型的运动功能方面可能是有效的[6]。只有极少数的DTI研究在蛛网膜下腔出血或脑室出血，脑内血肿的情况下进行[7]。DTI是一种新兴的技术，用于可视化的白质纤维，已成为预测临床预后的有力工具。然而，DTI在自发性脑出血患者微创手术治疗中的应用仅在少数工作中报道[4，8-9]。在我们的研究中，我们使用功能神经导航DTI技术来观察显微手术对患者运动功能的影响，结果表明，微创手术组血肿同侧内囊和大脑脚皮质脊髓束的FA值2周后显著增加与药物治疗比较，差异有统计学意义。同时，在血肿被清除后2周后血肿侧大部分内囊的纤维复位。然而，治疗组2周后血肿侧皮质脊髓束仍然受压迫和移位，出血侧皮质脊髓束内囊和同侧大脑脚的FA值与对侧比较，明显下降。微创手术血肿清除2周后，移位内囊恢复正常位置，纤维皮质脊髓束大部分恢复正常FA值值明显增加，肌力受累肢体从0～1级恢复等级2～3级，表明微创血肿清除术后，出血对皮质脊髓束引起的损伤减少，运动功能恢复良好后。这些结果与先前文献报道的结果一致[10-11]。目前认为扩散张量成像是有用的白质束可视化工具，尤其是皮质脊髓束，DTI已被用来预测的运动功能恢复结果。包括6个月后运动量表评分与FA值的相关性关系以及FA比值（血肿侧/对侧）与3个月后运动功能的相关性等研究[12-14]。结合这些发表的研究结果，我们可以预测患者随着FA值和皮质脊髓束纤维的恢复提示运动功能恢复良好。原发性脑出血后血肿周围脑组织的继发性损伤被认为是出血的质量效应，以及血肿分解和释放炎症和自由基介质的毒性。各向异性的变化被认为是由于血肿继发的神经纤维和血管源性水肿引起的可逆性的变化[7]。因此，急性血肿清除的潜在益处在于如果血肿可以在出血早期清除，占位效应会减少，以及与血肿分解和继发水肿有关的神经毒性物质的减少，可以减少对皮质脊髓束的损伤，DTI显示内囊皮质脊髓束纤维的恢复与FA值的增高[15]。这些想法在我们的研究中得到了证实。我们认为显微血肿清除术可以帮助患者运动功能的恢复，功能神经导航DTI技术可以准确地预测患者运动功能的恢复的结果。

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