磁共振弥散张量成像在婴幼儿痉挛型脑瘫中的应用

王 萍 童光磊 周陶成 李 红 曹鸿垚 马其舟

脑性瘫痪简称脑瘫,是指自受孕开始至幼儿期脑部非进行性的损伤或脑发育畸形所引起的综合征，主要表现为运动障碍及姿势异常[1]。头颅CT和普通MRI图像只能反应脑部的大体病理形态[2]，而不能定量反映白质纤维束的走形情况和它们之间的相互联系等特征，弥散张量成像（DTI）是目前唯一能够在活体内无创显示神经纤维束的排列、髓鞘化等信息的检查方法 。本研究旨在探求研究组在治疗前的白质发育规律，以及经综合康复治疗后DTI-FA值的变化，为痉挛型脑瘫患儿疾病的疗效评价及预后提供一定的依据，报道如下：

1　资料与方法

1.1一般资料 选取本医院2016年1月-2017年12月初次住院诊断为痉挛型脑瘫的33例患儿为研究组，根据首次住院时年龄将其分为小于1岁（A组）、1～3岁（B组）。A组16例，男 性13例，女性3例，平均月龄（5.88±2.50）月；B组17例，男性15例，女性2例，平均月龄（22.47±4.69）月，所有研究组病例符合脑性瘫痪的诊断标准与临床分型[1]。与研究组年龄配对的正常小儿作为对照组，将其分为小于1岁组（C组）、1～3岁（D组），C组16例，12例男性，4例女性，平均月龄（5.94±2.49）月，D组17例，16例男性，1例女性，平均月龄（22.41±4.73）月。研究组和对照组的年龄是一一对应的，年龄差距不大于1月，其性别、年龄的差异无统计学意义。检查前需与家属签署知情同意书，研究组在综合康复治疗1年后复查颅脑磁共振平扫和DTI检查。

1.2排除标准 ①进行性加重的中枢性瘫痪。②暂时生理性的运动和姿势发育障碍及活动受限。③遗传代谢性疾病、神经肌肉源性疾病导致的运动障碍。④不配合检查导致资料不完整或者失访的病例。

1.3综合康复治疗方案 治疗包括:理疗、运动疗法、针灸及神经营养剂等，根据患儿病情需要选择合适治疗方案。1个疗程3周，出院休息2～4周再住院进行下一个疗程康复治疗，如此循环。出院期间进行家庭康复训练。

1.4头颅MRI和DTI检查 飞利浦Achieva1.5T磁共振扫描仪进行扫描，扫描前口服10%水合氯醛0.5 mL/kg熟睡后扫描，行头颅常规磁共振的横断面T1WI、T2WI、Flair、矢状位T2WI以及DTI扫描。DTI扫描参数为 TR 6 000 ms，TE 70 ms，b值700 s/mm2，ST 3.0 mm，层间距 0 mm，FOV 112×112，激励 2 次。FA值的测量在faDTI 张量图上完成，在白质纤维束解剖结构清晰的部位选取感兴趣区（ROI）。ROI包括:内囊前肢（ICAL）、内囊膝部（ICGL）、内囊后肢（ICPL）、胼胝体膝部（GCC）和压部（SCC）、大脑脚部位皮质脊髓束（CST）。ROI选取的面积统一为（10.0±3.0）mm2。为了减少误差，测两次DTI-FA值取平均值。

1.5统计学方法 应用SPSS17.0软件进行统计分析，计量数据资料以x± s表示，采用t检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2　结 果

2.1头颅MRI平扫结果 研究组患儿头颅MRI平扫均表现异常，A组脑室旁白质软化4例，侧脑室扩张或形态异常4例，胼胝体发育不良或萎缩9例；B组脑室旁白质软化14例，侧脑室扩张或形态异常4例，胼胝体发育不良或萎缩15例。对照组患儿头颅MRI平扫均未见异常。

2.2研究组和对照组FA值比较 研究组各部位FA值低于对照组，其中A组与C组对比，差异有统计学意义（P＜0.05），见表1。B组与D组对比，在双侧内囊后肢、胼胝体压部、双侧大脑脚皮质脊髓束部位差异有统计学意义（P＜0.05），见表2。

表1　A组与C组各个部位FA值对比（±s）

表1　A组与C组各个部位FA值对比（±s）

注：ICAL为内囊前肢；ICGL为内囊膝部；ICPL为内囊后肢；GCC为胼胝体膝部；SCC为胼胝体压部；CST为大脑脚皮质脊髓束。

部位　FA值　t　P A组　C组左ICAL　0.406±0.108　0.560±0.109　-4.003　＜0.01右ICAL　0.404±0.130　0.561±0.081　-4.111　＜0.01左ICGL　0.453±0.114　0.581±0.052　-4.081　＜0.01右ICGL　0.489±0.088　0.591±0.091　-3.226　＜0.01左ICPL　0.564±0.090　0.664±0.094　-3.075　＜0.01右ICPL　0.512±0.093　0.618±0.078　-3.462　＜0.01 GCC　0.650±0.124　0.776±0.108　-3.060　＜0.01 SCC　0.652±0.086　0.799±0.090　-4.733　＜0.01左CST　0.591±0.091　0.733±0.116　-3.863　＜0.01右CST　0.592±0.109　0.699±0.095　-2.951　＜0.01

表2　B组与D组各个部位FA值对比（±s）

表2　B组与D组各个部位FA值对比（±s）

注：ICAL为内囊前肢；ICGL为内囊膝部；ICPL为内囊后肢；GCC为胼胝体膝部；SCC为胼胝体压部；CST为大脑脚皮质脊髓束,★P＜0.05。

部位　FA值　t　P B组　D组左ICAL　0.534±0.113　0.591±0.107　-1.509　0.141右ICAL　0.501±0.131　0.582±0.105　-1.990　0.055左ICGL　0.626±0.091　0.626±0.041　-0.012　0.990右ICGL　0.607±0.099　0.609±0.057　-0.091　0.928左 ICPL　0.653±0.093　0.719±0.089　-2.115　0.042★右 ICPL　0.611±0.131　0.687±0.071　-2.110　0.043★GCC　0.725±0.082　0.787±0.110　-1.885　0.069 SCC　0.702±0.179　0.817±0.074　-2.457　0.023★左 CST　0.634±0.144　0.763±0.113　-2.906　0.007★右 CST　0.635±0.119　0.740±0.078　-3.013　0.005★

表3　A组各个部位治疗前后的FA值及差值（±s）

表3　A组各个部位治疗前后的FA值及差值（±s）

注：ICAL为内囊前肢；ICGL为内囊膝部；ICPL为内囊后肢；GCC为胼胝体膝部；SCC为胼胝体压部；CST为大脑脚皮质脊髓束。

部位　FA值　　差值　t　P治疗前　　治疗后左ICAL0.406±0.1080.532±0.1530.126±0.080-6.270＜0.01右ICAL0.404±0.1300.561±0.1050.157±0.107-5.880＜0.01左ICGL0.453±0.1140.556±0.1420.102±0.124-3.313＜0.01右ICGL0.489±0.0880.597±0.0860.108±0.075-5.780＜0.01左 ICPL0.564±0.0900.669±0.0840.105±0.087-4.808＜0.01右ICPL0.512±0.0930.612±0.0780.100±0.899-4.452＜0.01 GCC　0.650±0.1240.757±0.1260.107±0.083-5.197＜0.01 SCC　0.652±0.0860.750±0.1120.098±0.083-4.753＜0.01左CST0.591±0.0910.694±0.0980.102±0.123-3.320＜0.01右CST0.592±0.1090.724±0.0950.131±0.131-4.026＜0.01

表4　B组各个部位治疗前后的FA值及差值（±s）

表4　B组各个部位治疗前后的FA值及差值（±s）

注：ICAL为内囊前肢；ICGL为内囊膝部；ICPL为内囊后肢；GCC为胼胝体膝部；SCC为胼胝体压部；CST为大脑脚皮质脊髓束。

部位　FA值　　差值　t　P治疗前　　治疗后左ICAL0.534±0.1130.633±0.0830.098±0.083-4.910＜0.01右ICAL0.501±0.1310.648±0.1080.147±0.128-4.743＜0.01左ICGL0.626±0.0910.681±0.0820.055±0.051-4.432＜0.01右ICGL0.607±0.0990.688±0.0830.081±0.077-4.320＜0.01左 ICPL0.653±0.0930.753±0.0770.100±0.093-4.428＜0.01右ICPL0.611±0.1310.702±0.1000.091±0.106-3.534＜0.01 GCC　0.725±0.0820.841±0.0710.117±0.119-4.038＜0.01 SCC　0.702±0.1790.769±0.1910.067±0.076-3.600＜0.01左CST0.634±0.1440.715±0.1640.081±0.079-4.236＜0.01右CST0.635±0.1190.728±0.1030.093±0.090-4.256＜0.01

2.3研究组各测量部位FA值治疗前后变化 研究组FA值治疗后高于治疗前，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表3、4。部分病例DTI纤维束示踪图可见神经纤维束的形态、走形改善。

3　讨 论

3.1白质纤维束的髓鞘化存在一定规律 健康小儿的白质纤维束髓鞘化是有顺序的，本研究表明A组、C组、D组的FA值一定规律，即胼胝体压部＞胼胝体膝部＞大脑脚皮质脊髓束＞内囊后肢＞内囊膝部＞内囊前肢，B组基本吻合胼胝体＞大脑脚皮质脊髓束＞内囊的发育规律，说明研究组ROI髓鞘发育规律与正常小儿一致。

3.2研究组和对照组白质纤维的FA值比较 痉挛型脑瘫患儿的白质纤维束存在不同程度的损害，影响水分子在脑组织中的各个方向上弥散运动，各向异性降低，FA值降低。A组ROI各部位FA值低于C组，差异有统计学意义（P＜0.05），B组双侧内囊后肢、胼胝体压部、双侧大脑脚皮质脊髓束部位FA值低于D组，差异有统计学意义，一定程度上说明患儿在1～3岁期间上述部位髓鞘化较慢。

3.3脑瘫患儿治疗前后白质纤维的FA值结果分析 ①A、B两组各部位FA值在治疗后显著增大，分析原因如下：规范的综合康复治疗是有效的，在显著改善患儿运动功能的同时，可检测到相应部位DTI-FA值的增长，有研究表明中枢神经系统存在代偿性发育，包括突触数目、神经联结回路、髓鞘的增加，轴突绕道投射、树突分叉等[3]；婴幼儿DTI-FA值在总体上呈现随着年龄的增长而增高的趋势，在24月龄以内此种相关性增长较明显，与有关研究一致[4]，为在此时段内进行康复干预治疗可以取得良好效果提供了理论依据。②研究组显示除了胼胝体膝部以外，其他各部位A组治疗后FA值增长幅度大于B组对应部位，佐证了2岁以内是脑神经细胞髓鞘化发育的关键时期，FA值增长迅速，因此应利用大脑发育的这一特点，及早干预治疗，以期得到最大程度的康复。A组胼胝体膝部FA值部位治疗后增长幅度小于B组也可能是样本选取时的偶然误差或者感兴趣区大小的选择、位置的选择、测量误差等造成的。③A、B两组右侧内囊前肢部位治疗前后增长幅度最大，此结果可能与内囊前肢髓鞘化较晚有关，危险因素造成的损害较大，后期仍有髓鞘化发育不断成熟的较长过程。④结果显示研究组A组病例治疗后内囊后肢FA的增长幅度小于内囊前肢、胼胝体膝部，B组小于右侧内囊前肢、胼胝体膝部。

3.4ROI各部位FA值与运动功能有关 皮质脊髓束下行过程中通过内囊后肢，终止于脊髓前角，与肢体运动功能密切相关。内囊前肢包含的投射纤维束与精神及认知功能密切相关，而Pavlova MA等[5]认为侧脑室旁白质软化（PVL）认知障碍与运动障碍有关。内囊后肢中包括有CST及丘脑同脑部运动皮层等的关联纤维，与运动障碍有关。胼胝体体部及压部病变可引起肌力降低；胼胝体膝部病变可以影响步态和平衡功能。有研究[6]显示ROI各部位FA值均与痉挛型脑瘫儿的运动功能有相关性。

综上所述，动态监测磁共振弥散张量成像对反映神经纤维束发育、变化情况和疗效评价有重要意义，为病情评估和预后判断提供影像学的可靠依据。