弥散张量成像对高血压脑出血患者运动功能的预测价值

张小兵 包庆泉 俞学斌

高血压脑出血（hypertensive intracerebral hemorrhage，HICH）好发于基底核区，因血肿损伤皮质脊髓束（corticospinal tract，CST）和皮质网状束（corticoreticular pathway，CRP）的完整性，患者常遗留不同程度的运功功能障碍[1]。临床上尽早对这类患者运动功能的预后作出精准的判断，对于选择合适的治疗及康复方案十分重要。利用弥散张量成像（diffusion tensor imaging，DTI）检查获得的部分各向异性值（fractional anisotropy，FA），能反映白质纤维束的损害程度。已有研究初步证实DTI在脑出血患者预后评估中有一定的指导作用[1-3]。本研究对22例HICH患者进行DTI检查，测量大脑不同部位FA，探讨其与运动功能的关系，为DTI在HICH患者运动功能预测中的应用提供最新的依据。

1 对象和方法

1.1 对象 选取2017年1月至2018年7月在绍兴市人民医院住院并接受保守治疗的HICH患者22例，其中男 13 例，女 9例；年龄 39～68（53.36±9.81）岁。纳入标准：（1）初次发病；（2）符合 1999 年 WHO/国际高血压学会（ISH）制定的高血压诊断标准：收缩压≥140 mmHg和（或）舒张压≥90 mmHg；（3）经CT检查证实为基底核区脑出血，血肿量＜30 ml；（4）单一病灶；（5）未曾患过神经精神系统疾病；（6）右利手；（7）生命体征稳定。排除标准：（1）动脉瘤、动静脉畸形、动静脉瘘等其他原因所致出血者；（2）有MRI检查禁忌证者，如装有心脏起搏器、金属支架等；（3）随访期间再次出血或死亡患者；（4）不能配合研究者。本研究经医院伦理委员会审查通过，所有患者或家属知情同意。

1.2 DTI检查 所有患者入院后计算发病时血肿量，第2～3天常规行CT检查证实血肿无进展。在发病后10～14 d、6个月行DTI检查（西门子VERIO 3.0T），采用单次激发自旋回波平面回波序列，平行于大脑前后联合得到全脑轴位弥散加成像。扩散敏感梯度方向32个，扩散敏感系数b=0和1 000 s/mm2。扫描参数：重复时间49 000 ms；回波时间 95 ms；矩阵 128×128；视野 230 mm×230 mm，激励次数l；层厚4 mm；层数35；层间距0。采集DTI数据，包括大脑脚（患侧、健侧）、内囊后肢（患侧、健侧）、胼胝体（膝部、体部、压部）FA，计算大脑脚、内囊后肢患侧FA/健侧FA比值（rFA）。同时在发病后10～14 d进行DTI重建与CST损伤分级：CST与病灶无接触，形态与正常解剖结构一致为1级；CST受病灶影响，受压变形，向对侧移位为2级；CST贯穿病灶，分叉，纤维束纤细，未完全中断为3级；CST穿入病灶，中断，远端不能显示为 4 级[4]。

1.3 运动功能评估 发病后6个月采用美国国立卫生研究院卒中量表（NIHSS）对受累侧上下肢运动功能进行评分，NIHSS 0～3 分为预后良好，4～8 分为预后差[5]。

1.4 统计学处理 采用SPSS 22.0统计软件。计量资料用表示，患者双侧大脑脚、内囊后肢FA比较以及发病后不同时点患侧胼胝体FA比较，采用配对样本t检验；不同CST损伤分级患者发病后10～14 d大脑脚、内囊后肢rFA及6个月NHISS比较采用两独立样本t检验。发病后10～14 d患侧大脑脚、内囊后肢rFA与6个月NHISS的相关性分析采用Pearson相关。绘制ROC曲线，分析发病10～14 d患侧大脑脚、内囊后肢rFA对6个月运动功能的预测效能。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 发病后双侧大脑脚、内囊后肢FA比较 22例患者发病后10～14 d、6个月患侧大脑脚、内囊后肢FA较健侧明显降低，差异均有统计学意义（均P＜0.05），见表1。

2.2 不同CST损伤分级患者发病后10～14 d患侧大脑脚、内囊后肢rFA及6个月NHISS比较 发病后10～14d进行 CST损伤分级：CST 1～2级 10例，3～4级 12例。1～2级患者大脑脚、内囊后肢rFA均高于3～4级者，而NHISS低于3～4级者，差异均有统计学意义（均P＜0.05），见表 2。

表1 22例患者发病后双侧大脑脚、内囊后肢部分各向异性值（FA）比较

表2 不同CST损伤分级患者发病后10～14 d患侧大脑脚、内囊后肢FA及6个月NHISS比较

2.3 发病后不同时点患侧胼胝体FA比较 发病后6个月患侧胼胝体体部FA明显高于发病后10～14d，差异有统计学意义（P＜0.05）；但不同时点胼胝体膝部及压部FA比较，差异均无统计学意义（均P＞0.05），见表3。

表3 22例患者发病后不同时点患侧胼胝体部分各向异性值（FA）比较

2.4 发病后10～14 d患侧大脑脚、内囊后肢rFA与6个月NHISS的相关性分析 发病后10～14 d患侧大脑脚、内囊后肢rFA与6个月NHISS均呈负相关（r=-0.486、-0.719，均 P＜0.05）。

2.5 发病10～14 d患侧大脑脚、内囊后肢rFA对6个月运动功能的预测效能 发病10～14 d患侧大脑脚rFA预测6个月运动功能的AUC为0.78，最佳截断值为0.85，灵敏度为0.57，特异度为1.00。发病10～14 d患侧内囊后肢rFA预测6个月运动功能的AUC为0.80，最佳截断值为0.73，灵敏度为0.64，特异度为0.87，见图1。

3 讨论

常规MRI可以显示脑组织病变后的异常信号，但无法清晰直观地显示CST变化，更无法对CST损伤程度进行量化，而DTI能完美解决这个问题。DTI检查获得的FA能较好地反映神经纤维束的一些特征；FA越大，代表神经传导能力越强[6]。患者发生脑出血后，血肿会通过推移、挤压、中断等方式破坏CST，相应区域FA值出现下降[6-7]，本研究结果证明了这一点。脑出血发病后10～14 d及6个月时患侧大脑脚、内囊后肢FA较健侧FA明显下降，主要因为内囊后肢、大脑脚区域均为CST走行中较为集中的重要区域。本研究还发现，不同CST损伤分级患者不仅FA存在差异，在运动功能上也存在差异；通过DTI对CST进行重建，发现CST越完整，FA及rFA越高，运动功能越好，与陈惠等[8]研究结果一致。

图1 发病10～14 d患侧大脑脚、内囊后肢患侧部分各向异性值（FA）/健侧FA比值（rFA）预测6个月运动功能的ROC曲线

大脑脚、内囊后肢是CST较为集中区域。一些研究发现，脑出血后急性期和亚急性期大脑脚、内囊后肢FA均与预后相关，但亚急性期FA与远期预后相关性较好[9]，且大脑脚FA的预测价值更高[7]。本研究发现，脑出血后10～14 d大脑脚、内囊后肢rFA与6个月NHISS均呈负相关；相比于大脑脚，内囊后肢FA对运动功能的预测更好；这与上述一些研究的结果不同，分析原因可能是：（1）数据本身存在差异；（2）病例选取不同导致结果有差异。因为脑出血后运动功能康复机制非常复杂，涉及脑皮层功能的重塑、纤维束的重建等，其纤维束重建的方式包括健侧CST代偿、患侧CST再生修复以及新传导通路建立等[10]，不同的纤维束重建机制必然会导致相应的纤维束变化，且其中仅新传导通路的建立机制中的部分病例涉及大脑脚区域。如Yeo等[11]发现脑出血后健侧CST可通过经脑桥纤维连接（transpontine connection fiber，TCF）与患侧皮质运动区建立联系，且CST损伤越严重，TCF连接越好；而健侧代偿及患侧再生修复主要与内囊后肢区域相关，因此笔者推测不同的康复机制会导致内囊后肢、大脑脚rFA对运动功能的预测作用出现不同结果。

此外，本研究中还发现一个有趣的现象：胼胝体体部FA发病初期与后期存在差异，提示其纤维束发生变化，说明胼胝体体部可能在运动功能康复中发挥一定的作用。研究发现，CRP损伤后，患侧中断的CRP远端可通过胼胝体新生通路与健侧运动皮质相连，且此通路的中纤维束直径随着运动功能好转逐渐增粗[12]，此外，Chang等[13]发现中脑出血患者的CST在出血处中断，但健侧皮质可通过胼胝体新生通路下降并再经过脑桥纤维连接与患侧中断的CST相连。这些提示胼胝体区域新生通路在运动康复中发挥了重要作用。虽然本研究发现胼胝体体部FA发生了变化，但并未提示其与预后有相关性，推测可能为样本量偏少、病例之间康复机制不同所致。

综上所述，DTI能直观地显示脑出血后CST受损程度并进行量化，且发病后10～14 d大脑脚及内囊后肢rFA可用于运动功能的预测，其中内囊后肢rFA的预测效能更好。同时也发现胼胝体区域可能在运动功能康复中发挥了重要作用。