FA值在腦白質(zhì)病與正常白質(zhì)的對照與分析

陳勝堂 鄭曉林

1.廣東省翁源縣人民醫(yī)院影像科，廣東 韶關(guān) 512600；2.廣東省東莞市人民醫(yī)院放射科

1 材料與方法

1.1 一般資料 白質(zhì)異常信號組25例，男16例，女9例，年齡48—81歲，平均年齡77 歲。均有高血壓病史，部分病人訴頭暈、頭痛，肢體乏力等癥狀。常規(guī)MRI檢查診斷腦白質(zhì)病，其中9例同時診斷為腦缺血灶。白質(zhì)信號正常組14例，男8 例，女6例，年齡44-72歲，平均年齡65歲。部分有高血壓病史，部分因健康檢查行MRI檢查。

1.2 檢查方法

1)常規(guī)序列:采用Philips公司生產(chǎn)Achieva 1.5T 超導(dǎo)MR掃描儀。常規(guī)序列參數(shù)：T1WI，橫斷面，TR/TE 350ms/15 ms；T2WI 橫斷面，TR/TE 4000ms/100ms；FLAIR，橫斷面，TR/TE 6000ms/120ms；翻轉(zhuǎn)角為90°。層厚均為5mm，層距1mm，視野230X230mm，采集矩陣 250X250，激勵次數(shù)為2。

2)DTI序列：采用單次激發(fā)EPI彌散加權(quán)成像序列，b值=1000s/mm2，彌散敏感方向數(shù)16個，TR/TE 3400ms/80ms，視野 320X320mm，采集矩陣為128X128，重建矩陣為256X256，層厚5mm，層距1mm，激勵次數(shù)為1。

3)圖像處理與分析：原始數(shù)據(jù)傳到工作站，利用Phillips公司提供的分析軟件，重建出FA圖，參考T2WI、FLAIR圖像，以異常信號區(qū)（白質(zhì)對稱高信號）為興趣區(qū)，分別測量雙側(cè)額葉、頂葉異常信號區(qū)的FA值，測量面積為20mm2。同時選取相同面積興趣區(qū)測量異常信號區(qū)以外的正常信號腦白質(zhì)及測量白質(zhì)信號正常的被檢者額葉、頂葉白質(zhì)的FA值，以作對照。主要分析指標(biāo)為白質(zhì)信號特點(diǎn)及FA值。

4)統(tǒng)計學(xué)分析方法：采用SPSS11.0版本軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理首先檢驗(yàn)異常白質(zhì)與正常白質(zhì)數(shù)據(jù)是否為正態(tài)分布。分別計算額葉、頂葉及正常區(qū)域各組數(shù)據(jù)平均數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)差。用單因素方差分析檢驗(yàn)異常組和正常組各測量部位均數(shù)間的顯著性差異。用t檢驗(yàn)方法計算異常信號區(qū)白質(zhì)、正常信號區(qū)白質(zhì)之間是否有顯著性差異。取p＜0.05認(rèn)為有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 腦白質(zhì)信號異常的常規(guī)MR與DTI表現(xiàn)正常白質(zhì)MR表現(xiàn)T1WI、T2WI為較灰質(zhì)稍短信號，信號均勻。FLAIR序列白質(zhì)內(nèi)無明顯高信號。腦白質(zhì)病異常信號區(qū)表現(xiàn)為長T1/T2信號改變，主要位于額葉與頂葉側(cè)腦室周圍，形態(tài)不規(guī)則，邊緣較模糊，呈雙側(cè)對稱性改變。FLAIR表現(xiàn)較常規(guī)序列明顯之高信號。

表1 25例白質(zhì)異常組FA值及方差分析結(jié)果

表2 14例正常白質(zhì)組（對照組）FA值及方差分析結(jié)果：

表3 病變白質(zhì)與正常白質(zhì)FA值均數(shù)t檢驗(yàn)結(jié)果

2.2 DTI FA圖表現(xiàn)與FA值：DTI圖正常額、頂、枕葉腦白質(zhì)于中心部位表現(xiàn)為均勻高信號，其邊緣見弓形型纖維輪廓，境界較清楚，信號略低于中心部。DTI圖異常白質(zhì)表現(xiàn)為信號減低、不均勻，周圍部分弓形纖維邊緣前欠規(guī)整，但信號高于腦灰質(zhì)。異常信號區(qū)所測得的FA值較正常信號區(qū)白質(zhì)FA值低（表1、2）。異常白質(zhì)區(qū)域不同部位FA值無顯著性差異（P>0.05）。正常白質(zhì)FA值與異常信號白質(zhì)FA值之間有顯著性差異（P<0.05）(表3)。

3 討 論

腦白質(zhì)病目前定義尚不明確，多種因素均可導(dǎo)致MRI腦白質(zhì)信號異常。最常見原因?yàn)閯用}硬化引起腦白質(zhì)供血不足，使腦白質(zhì)脫髓鞘，于MRI表現(xiàn)為對稱性長T1/T2信號。基于平面回波（echo planar imaging,EPI）技術(shù)的彌散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging,DWI)是描述組織的水分子在像素內(nèi)彌散運(yùn)動的序列，能探測或顯示水分子的自由運(yùn)動狀態(tài)及水分子運(yùn)動受限程度，從分子水平提供組織的代謝信息，屬于功能成像[1]，水分子運(yùn)動狀態(tài)與其所處的化學(xué)環(huán)境、病理改變有關(guān)，當(dāng)組織病變時，細(xì)胞功能和代謝發(fā)生異常，使水分子彌散運(yùn)動受限而被DWI序列檢出。分子的彌散狀態(tài)尚可用表觀彌散系數(shù)（apparent diffusion coefficient,ADC）加以量化。DWI通過顯示水分子彌散狀態(tài)來反映組織功能，較其他MRI序列檢測病變敏感，是檢測早期腦梗塞最佳的方法，但在腦白質(zhì)病信號表現(xiàn)無明顯異常。彌散張量（diffusion tensor imaging,DTI）同時能檢測水分子彌散狀態(tài)和彌散方向，可以說在DWI基礎(chǔ)上反應(yīng)病變的形態(tài)與功能更為準(zhǔn)確[2]。DTI序列能通過FA值準(zhǔn)確反映水分子彌散方向的強(qiáng)度，也可以通過纖維白質(zhì)束成像直觀地反映組織的形態(tài)。

一般認(rèn)為，組織發(fā)生病變或缺血壞死，細(xì)胞內(nèi)與蛋白質(zhì)結(jié)合的水增多、細(xì)胞腫脹，導(dǎo)致組織水分子運(yùn)動受限，DWI圖信號明顯增高，使病變能夠早期檢出。腦白質(zhì)病，表現(xiàn)為雙側(cè)大腦半球側(cè)腦室周圍白質(zhì)片狀、斑片狀長T1/T2信號，以FLAIR序列顯示更為清楚。在DWI，則與急性期腦梗塞不同，表現(xiàn)為等信號。說明DWI在圖像上不能顯示腦白質(zhì)病變形態(tài)，可能提示組織結(jié)構(gòu)無明顯破壞、壞死。實(shí)際上腦白質(zhì)病不是一個獨(dú)立的疾病，多種病因如腦動脈硬化、代謝性疾病、免疫性疾病均使白質(zhì)脫髓鞘，均產(chǎn)生相同的MRI表現(xiàn)。其病理基礎(chǔ)是神經(jīng)纖維保持完整，主要為髓鞘破壞崩解[3]。為了說明DTI對腦白質(zhì)病變檢出的可靠性，本組資料對一組正常人進(jìn)行觀察，正常DTI表現(xiàn)與有關(guān)的測量數(shù)據(jù)與異常組比較。根據(jù)本組資料的觀察，和統(tǒng)計結(jié)果提示腦白質(zhì)病DTI白質(zhì)纖維圖表現(xiàn)為白質(zhì)纖維稀疏、減少，不連續(xù)。FA圖表現(xiàn)為白質(zhì)信號減低，邊緣模糊不清，F(xiàn)A值也明顯低于正常。說明DTI能夠顯示腦白質(zhì)病的纖維異常改變。推測腦白質(zhì)由于髓鞘崩解，導(dǎo)致白質(zhì)之間的間隙擴(kuò)大，同時伴有白質(zhì)纖維束的斷裂。致使病變內(nèi)水分子方向性減低而能被DTI序列檢出。

繼DWI之后，隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，DTI技術(shù)所需的檢查時間明顯縮短，在臨床上的應(yīng)用越來越廣泛。最早主要用于描繪腦白質(zhì)纖維束的形態(tài)[4]。逐漸在國內(nèi)外出現(xiàn)腦腫瘤DTI周圍白質(zhì)的研究[5]，認(rèn)為DTI通過不同參數(shù)能辨別腫瘤周圍白質(zhì)水腫與腫瘤浸潤。在腦缺血方面，通過神經(jīng)纖維束成像，顯示中斷、破壞的白質(zhì)纖維束，同時觀察纖維束與腦功能區(qū)的關(guān)系，解釋患者運(yùn)動、感覺和語言功能損害原因[6]。DTI在腦白質(zhì)病方面文獻(xiàn)報道較少，主要見于多發(fā)性硬化所致脫髓鞘的研究[8]，其結(jié)果為脫髓鞘病灶內(nèi)水分子的各向異性度減低，認(rèn)為DTI能顯示腦白質(zhì)病。其結(jié)果與本組研究一致。

通過以上的分析和總結(jié)，筆者認(rèn)為DTI序列顯示腦白質(zhì)病的改變較DWI敏感，對有些懷疑有各種原因?qū)е掳踪|(zhì)腦病的病人在常規(guī)MRI未發(fā)現(xiàn)異常時可建議做DTI檢查，以便發(fā)現(xiàn)更多的診斷依據(jù)。本文通過DTI顯示腦白質(zhì)脫髓鞘改變及FA值對病變量化，僅為初步的觀察，在此方面有待進(jìn)一步觀察研究。

1.Neeman M,Freyer JP,Sillerud LO.Effects of imaging gradients on diffusion measurements by MR imaging.In:Le Bihan D,eds.Diffusion and perfusion magnetic resonance imaging: applications to functional MRI[J].New York,NY: Raven,1995:73-77

2.Tuch DS,Reese TG,Wiegell MR,et al.High angular resolution diffusion imaging reveals intravoxel white matter fiber heterogeneity[J].Magn Reson Med,2002,48:577-582.

3.Salat DH,Tuch DS,Greve DN,et al.Age-related alterations in white matter microstructure measured by diffusion tensor imaging[J].Neurobiol Aging,2005,26:1215-1227.

4.Kei Yamada,Osamu Kizu,Susumu Mori,et al.Brain Fiber Tracking with Clinically Feasible Diffusion-Tensor MR Imaging: Initial Experience[J].Radiology,2003,227:295-301.

5.Stanley Lu,Daniel Ahn,Glyn Johnson,et al.Diffusion-Tensor MR Imaging of Intracranial Neoplasia and Associated Peritumoral Edema: Introduction of the Tumor Infiltration Index[J].Radiology,2004,232:221-228.

6.Lee JS,Han MK,Kim SH,et al.Fiber tracking by diffusion tensor imaging in corticospinal tract stroke:topographical correlation with clinical symptoms[J].Neuroimage,2005,26:771-776.

7.Filippi M,Cercignani M,Inglese M,et al.Diffusion tensor magnetic resonance imaging in multiple sclerosis[J].Neurology,2001,56:304-311.