磁共振弥散张量成像技术下痉挛型脑瘫儿白质纤维束各向异性FA值及粗大运动功能的临床研究

李司南 童光磊

[摘要] 目的 探討磁共振弥散张量成像技术下痉挛型脑瘫儿白质纤维束各向异性FA值及粗大运动功能。 方法 选取2014年1月～2017年10月于安徽省儿童医院确诊的3岁以下痉挛型脑瘫患儿60例为观察组，选取同期30例正常儿童为对照组，对两组进行磁共振弥散张量成像检查，测量白质纤维束各向异性FA值，GMFM量表对两组粗大运动进行评测，评估粗大运动功能与FA值关系。 结果 相同部位观察组FA值低于对照组，差异有统计学意义（P < 0.05）；观察组FA值在部位上胼胝体（CC）最高，皮质脊髓束和内囊后肢ICPL居中，内囊前肢和膝部最低；观察组两次GMFM值均低于对照组，差异有统计学意义（P < 0.05）；两次测量GMFM改变值观察组明显低于对照组，差异有统计学意义（P < 0.05）；不同部位磁共振弥散张量成像FA值与GMFM测量值呈正相关（r = 0.382、 0.401、0.349、0.347，P < 0.05），与ICPL的相关性表现最为显著（r = 0.443，P < 0.05）。 结论 痉挛型脑瘫儿粗大运动功能障碍与白质纤维束损伤有密切关联，白质纤维束各向异性FA值能够反映运动功能状况，磁共振弥散张量成像技术可以广泛应用于临床痉挛性脑瘫运动功能评价。

[关键词] 磁共振弥散张量成像技术；痉挛型脑瘫；白质纤维束各向异性FA值；粗大运动功能

[中图分类号] R445.2 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210（2018）07（a）-0083-04

Clinical study of white matter fiber bundle anisotropic FA value and gross motor function in spastic cerebral palsy children with magnetic resonance diffusion tensor imaging

LI Sinan TONG Guanglei

Department of Rehabilitation， Anhui Provincial Children's Hospital， Anhui Province， Hefei 230051， China

[Abstract] Objective To study the white matter fiber bundle anisotropy FA value and gross motor function in spastic cerebral palsy children with magnetic resonance diffusion tensor imaging. Methods From January 2014 to October 2017， in Anhui Provincial Children's Hospital， 60 children with spastic cerebral palsy under 3 years old were selected as the observation group， 30 normal children in the same period were selected as the control group. Magnetic resonance diffusion tensor imaging examination was performed in the two groups. The white matter fibroblasts anisotropy FA values were measured. The GMFM scale was used to evaluate the gross motor function of two groups， and the relationship between gross motor function and FA values was evaluated. Results FA value at the same site in the observation group was lower than the control group， the differences were statistically significant （P < 0.05）. In the observation group， FA value of corpus callosum （CC） was the highest， the corticospinal tract and the hindlimb of internal capsule were middle， and the forelimb and knee of internal capsule were the the lowest； the GMFM values at twice in the observation group were lower than the control group， the differences were statistically significant （P < 0.05）； the two observations of GMFM change in the observation group were significantly lower than the control group， the differences were statistically significant （P < 0.05）； the diffusion tensor imaging FA values at different sites were positively correlated with the GMFM measurements （r = 0.382， 0.401， 0.349， 0.347， P < 0.05）， correlation with ICLP was the most significant （r = 0.443， P < 0.05）. Conclusion The gross motor function in spastic cerebral palsy children is closely related to white matter fiber bundle injury. The anisotropy FA value of white matter fiber bundle can reflect the motor function status. Magnetic resonance diffusion tensor imaging technology can be widely used in clinical spastic cerebral palsy motor function evaluation.

[Key words] Magnetic resonance diffusion tensor imaging； Spastic cerebral palsy； White matter fiber bundle anisotropy FA value； Gross motor function

脑瘫是一种儿童神经系统疾病，临床多表现为运动、语言功能障碍以及其他动作异常，由于患病对象特殊性，给患儿身心及家庭带来沉重负担[1-3]。我国新生儿脑瘫发病率近年来呈上升趋势，因此对脑瘫的早期诊断途径及患病风险评估是临床上亟待解决的问题。弥散张量是一种新型成像技术，能够在无创条件下对脑白质纤维形态结构进行研究，将颅脑内主要白质纤维束分布及走向进行展示[4-6]。脑瘫患儿运动及认知功能的体现受脑白质发育影响，因此现阶段研究停留在对脑瘫儿脑白质纤维发育层次上，但这些研究仅仅是对脑部发育某个阶段进行研究，对不同年龄、全面的大脑白质纤维发育方面的研究较少[7-9]。本研究通过应用磁共振弥散张量成像技术分析讨痉挛型脑瘫儿白质纤维束各向异性变化特点，以及与粗大运动功能之间的相关性，现报道如下：

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2014年1月～2017年10月安徽省儿童医院确诊的痉挛型脑瘫患儿60例为观察组，观察组男49例，女11例；年龄1～6个月19例，平均（3.24±0.47）个月，>6～12个月23例，平均（9.54±1.98）个月，>12～36个月18例，平均（29.24±5.91）个月。另选取同期30例正常儿童为对照组，男16例，女14例；年龄1～6个月9例，平均（2.28±0.91）个月；>6～12个月11例，平均（9.39±2.18）个月；>12～36个月10例，平均（26.24±7.29）个月。两组患儿性别、年龄一般资料比较，差异无统计学意义（P > 0.05），具有可比性。本研究经医院医学伦理委员会批准，所有患儿家属均知情同意并签署知情同意书。

纳入标准[10]：符合小儿脑瘫康复学术会议讨论通过的脑瘫诊断标准，诊断标准：①中枢性运动障碍持续存在；②运动和姿势发育异常；③反射发育异常；④肌张力及肌力异常。排除标准：其他原因（包括用药、外力等）导致的肢体运动障碍，遗传代谢性疾病；幼儿出生及病例资料不完整者；排除发育迟缓幼儿。

1.2 方法

1.2.1 脑部MRI和DTI 仪器：飞利浦1.5T磁共振扫描仪。使用海绵垫固定测试者头部，年龄过小不能正常配合扫描的儿童使用12%水合氯醛溶液灌肠，剂量0.25～0.35 mL/kg。行颅脑常规MRI扫描：T1WI参数：重复时间585 ms，回波时间15 ms，扫描矩阵230×320，层厚5.0 mm；T2WI参数：重复时间3766 ms，回波时间100 ms，扫描矩阵230×320，层厚5.0 mm；DWI：重复时间588 ms，回波时间128 ms，扫描矩阵200×240，层厚5.0 mm；DTI：重复时间6000 ms，回波时间70 ms，b值700 s/mm2，层厚3.0 mm，扫描矩阵112×112；激励2次。FA值在faDTI张量图上测量，在结构清晰、白质纤维走行区域范围内选取选测量区域。包括：大脑脚部位皮质脊髓束（CST）、内囊前肢（ICAL）、内囊后肢（ICPL）、内囊膝部（ICG）、胼胝体膝部（GCC）等[11-12]。

1.2.2 粗大运动功能测评 选用GMFM量表测量患儿粗大运动功能发育状况，分为A：躺与翻身（17）；B：坐（20）；C：爬与跪（14）；D：站（13）；E：走、跑、跳（24）等5部分。测评时需患儿在监护人陪同下独立完成。根据评分等级对每个动作评分：0分，未完成任何动作；1分，完成数<10%；2分，10%≤完成数≤99%；3分，全部完成。评分结果：月相对百分比=本次/前次×100%，该数值能够反映被测者粗大运动发育水平的变化幅度。计分输入GMFM统计软件GMAE则会自动生成结果。

1.2.3 指标检测时间 粗大运动评测分为2次，第1次与第2次间隔3个月。

1.3 统计学方法

采用统计软件SPSS 19.0對数据进行分析，正态分布的计量资料以均数±标准差（x±s）表示，两组间比较采用t检验；计数资料以率表示，采用χ2检验；相关性采用Spearman相关性分析，以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组不同部位白质纤维束各向异性FA值比较

相同部位观察组各FA值均低于对照组，差异有统计学意义（P < 0.05）；观察组FA值在部位上胼胝体（CC）最高，CST和ICPL居中，最低是ICAL和ICG。见表1。

2.2 两组粗大运动评测结果及改变量比较

两次GMFM测量结果显示：观察组两次GMFM值均低于对照组，差异有统计学意义（P < 0.05）；两次测量GMFM改变值对照组明显高于观察组，差异有统计学意义（P < 0.05）。见表2。

2.3 不同部位磁共振弥散张量成像FA值与GMFM结果相关性分析

不同部位（依次为ICAL、ICG、CC、CST）磁共振弥散张量成像FA值与GMFM测量值存在正相关联系（r = 0.382、0.401、0.349、0.347，P < 0.05）；FA值与ICPL的相关性最为显著（r = 0.443，P < 0.05）。

3 讨论

磁共振弥散张量成像是基于分子布朗运动的一种测量技术，由于白质纤维束分子弥散过程的各向异性及其独特的弥散方向依赖特征，分子弥散时以纤维长轴水平方向为基准，向四周自由扩散，此时收到的阻力较小，当分子在神经纤维长轴垂直方向上扩散时容易受到细胞膜及其他细胞组织的阻碍，从而获得白质纤维束各向异性信息[13-16]。

本研究结果显示，两组白质纤维束各向异性FA值比较，相同部位观察组各FA值均低于对照组（P < 0.05），观察组FA值CC最高，CST和ICPL居中，最低是内囊前肢ICAL和ICG，由此可以推断脑瘫患儿白质纤维束受损程度是有选择性的，根据神经纤维发育规律，CC和ICAL由于存在脑白质区的前部，成熟所需时间较长；CC由于内部存在较多直径小、髓鞘化程度低纤维，因此更易受损从髓鞘脱落，同时伴随着危险因素对脑功能的损害，大部分未成熟的神经纤维也受到不同程度的损伤[17-18]；对两组进行的两次GMFM测量结果显示，观察组患儿两次GMFM值均低于对照组正常儿童（P < 0.05），两次测量GMFM改变值对照组明显高于观察组（P < 0.05），提示GMFM能有效反映脑瘫患儿粗大运动发育异常的程度，同时对脑瘫患儿临床治疗也有一定的意义[19-20]。

综上所述，痉挛型脑瘫儿粗大运动功能障碍与白质纤维束损伤有密切关联，白质纤维束各向异性FA值能够反映运动功能状况，磁共振弥散张量成像技术可以广泛应用于临床痉挛性脑瘫运动功能评价。

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（收稿日期：2018-01-23 本文编辑：苏 畅）