磁共振彌散張量成像在嬰幼兒痙攣型腦癱中的應(yīng)用

王 萍 童光磊 周陶成 李 紅 曹鴻垚 馬其舟

腦性癱瘓簡(jiǎn)稱腦癱,是指自受孕開始至幼兒期腦部非進(jìn)行性的損傷或腦發(fā)育畸形所引起的綜合征，主要表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)障礙及姿勢(shì)異常[1]。頭顱CT和普通MRI圖像只能反應(yīng)腦部的大體病理形態(tài)[2]，而不能定量反映白質(zhì)纖維束的走形情況和它們之間的相互聯(lián)系等特征，彌散張量成像（DTI）是目前唯一能夠在活體內(nèi)無創(chuàng)顯示神經(jīng)纖維束的排列、髓鞘化等信息的檢查方法 。本研究旨在探求研究組在治療前的白質(zhì)發(fā)育規(guī)律，以及經(jīng)綜合康復(fù)治療后DTI-FA值的變化，為痙攣型腦癱患兒疾病的療效評(píng)價(jià)及預(yù)后提供一定的依據(jù)，報(bào)道如下：

1　資料與方法

1.1一般資料 選取本醫(yī)院2016年1月-2017年12月初次住院診斷為痙攣型腦癱的33例患兒為研究組，根據(jù)首次住院時(shí)年齡將其分為小于1歲（A組）、1～3歲（B組）。A組16例，男 性13例，女性3例，平均月齡（5.88±2.50）月；B組17例，男性15例，女性2例，平均月齡（22.47±4.69）月，所有研究組病例符合腦性癱瘓的診斷標(biāo)準(zhǔn)與臨床分型[1]。與研究組年齡配對(duì)的正常小兒作為對(duì)照組，將其分為小于1歲組（C組）、1～3歲（D組），C組16例，12例男性，4例女性，平均月齡（5.94±2.49）月，D組17例，16例男性，1例女性，平均月齡（22.41±4.73）月。研究組和對(duì)照組的年齡是一一對(duì)應(yīng)的，年齡差距不大于1月，其性別、年齡的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。檢查前需與家屬簽署知情同意書，研究組在綜合康復(fù)治療1年后復(fù)查顱腦磁共振平掃和DTI檢查。

1.2排除標(biāo)準(zhǔn) ①進(jìn)行性加重的中樞性癱瘓。②暫時(shí)生理性的運(yùn)動(dòng)和姿勢(shì)發(fā)育障礙及活動(dòng)受限。③遺傳代謝性疾病、神經(jīng)肌肉源性疾病導(dǎo)致的運(yùn)動(dòng)障礙。④不配合檢查導(dǎo)致資料不完整或者失訪的病例。

1.3綜合康復(fù)治療方案 治療包括:理療、運(yùn)動(dòng)療法、針灸及神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)劑等，根據(jù)患兒病情需要選擇合適治療方案。1個(gè)療程3周，出院休息2～4周再住院進(jìn)行下一個(gè)療程康復(fù)治療，如此循環(huán)。出院期間進(jìn)行家庭康復(fù)訓(xùn)練。

1.4頭顱MRI和DTI檢查 飛利浦Achieva1.5T磁共振掃描儀進(jìn)行掃描，掃描前口服10%水合氯醛0.5 mL/kg熟睡后掃描，行頭顱常規(guī)磁共振的橫斷面T1WI、T2WI、Flair、矢狀位T2WI以及DTI掃描。DTI掃描參數(shù)為 TR 6 000 ms，TE 70 ms，b值700 s/mm2，ST 3.0 mm，層間距 0 mm，F(xiàn)OV 112×112，激勵(lì) 2 次。FA值的測(cè)量在faDTI 張量圖上完成，在白質(zhì)纖維束解剖結(jié)構(gòu)清晰的部位選取感興趣區(qū)（ROI）。ROI包括:內(nèi)囊前肢（ICAL）、內(nèi)囊膝部（ICGL）、內(nèi)囊后肢（ICPL）、胼胝體膝部（GCC）和壓部（SCC）、大腦腳部位皮質(zhì)脊髓束（CST）。ROI選取的面積統(tǒng)一為（10.0±3.0）mm2。為了減少誤差，測(cè)兩次DTI-FA值取平均值。

1.5統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)量數(shù)據(jù)資料以x± s表示，采用t檢驗(yàn)，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2　結(jié) 果

2.1頭顱MRI平掃結(jié)果 研究組患兒頭顱MRI平掃均表現(xiàn)異常，A組腦室旁白質(zhì)軟化4例，側(cè)腦室擴(kuò)張或形態(tài)異常4例，胼胝體發(fā)育不良或萎縮9例；B組腦室旁白質(zhì)軟化14例，側(cè)腦室擴(kuò)張或形態(tài)異常4例，胼胝體發(fā)育不良或萎縮15例。對(duì)照組患兒頭顱MRI平掃均未見異常。

2.2研究組和對(duì)照組FA值比較 研究組各部位FA值低于對(duì)照組，其中A組與C組對(duì)比，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見表1。B組與D組對(duì)比，在雙側(cè)內(nèi)囊后肢、胼胝體壓部、雙側(cè)大腦腳皮質(zhì)脊髓束部位差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見表2。

表1　A組與C組各個(gè)部位FA值對(duì)比（±s）

表1　A組與C組各個(gè)部位FA值對(duì)比（±s）

注：ICAL為內(nèi)囊前肢；ICGL為內(nèi)囊膝部；ICPL為內(nèi)囊后肢；GCC為胼胝體膝部；SCC為胼胝體壓部；CST為大腦腳皮質(zhì)脊髓束。

部位　FA值　t　P A組　C組左ICAL　0.406±0.108　0.560±0.109　-4.003?。?.01右ICAL　0.404±0.130　0.561±0.081　-4.111?。?.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?。?.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?。?.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?。?.01左CST　0.591±0.091　0.733±0.116　-3.863?。?.01右CST　0.592±0.109　0.699±0.095　-2.951　＜0.01

表2　B組與D組各個(gè)部位FA值對(duì)比（±s）

表2　B組與D組各個(gè)部位FA值對(duì)比（±s）

注：ICAL為內(nèi)囊前肢；ICGL為內(nèi)囊膝部；ICPL為內(nèi)囊后肢；GCC為胼胝體膝部；SCC為胼胝體壓部；CST為大腦腳皮質(zhì)脊髓束,★P＜0.05。

部位　FA值　t　P B組　D組左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組各個(gè)部位治療前后的FA值及差值（±s）

表3　A組各個(gè)部位治療前后的FA值及差值（±s）

注：ICAL為內(nèi)囊前肢；ICGL為內(nèi)囊膝部；ICPL為內(nèi)囊后肢；GCC為胼胝體膝部；SCC為胼胝體壓部；CST為大腦腳皮質(zhì)脊髓束。

部位　FA值　　差值　t　P治療前　　治療后左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組各個(gè)部位治療前后的FA值及差值（±s）

表4　B組各個(gè)部位治療前后的FA值及差值（±s）

注：ICAL為內(nèi)囊前肢；ICGL為內(nèi)囊膝部；ICPL為內(nèi)囊后肢；GCC為胼胝體膝部；SCC為胼胝體壓部；CST為大腦腳皮質(zhì)脊髓束。

部位　FA值　　差值　t　P治療前　　治療后左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研究組各測(cè)量部位FA值治療前后變化 研究組FA值治療后高于治療前，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見表3、4。部分病例DTI纖維束示蹤圖可見神經(jīng)纖維束的形態(tài)、走形改善。

3　討 論

3.1白質(zhì)纖維束的髓鞘化存在一定規(guī)律 健康小兒的白質(zhì)纖維束髓鞘化是有順序的，本研究表明A組、C組、D組的FA值一定規(guī)律，即胼胝體壓部＞胼胝體膝部＞大腦腳皮質(zhì)脊髓束＞內(nèi)囊后肢＞內(nèi)囊膝部＞內(nèi)囊前肢，B組基本吻合胼胝體＞大腦腳皮質(zhì)脊髓束＞內(nèi)囊的發(fā)育規(guī)律，說明研究組ROI髓鞘發(fā)育規(guī)律與正常小兒一致。

3.2研究組和對(duì)照組白質(zhì)纖維的FA值比較 痙攣型腦癱患兒的白質(zhì)纖維束存在不同程度的損害，影響水分子在腦組織中的各個(gè)方向上彌散運(yùn)動(dòng)，各向異性降低，F(xiàn)A值降低。A組ROI各部位FA值低于C組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），B組雙側(cè)內(nèi)囊后肢、胼胝體壓部、雙側(cè)大腦腳皮質(zhì)脊髓束部位FA值低于D組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，一定程度上說明患兒在1～3歲期間上述部位髓鞘化較慢。

3.3腦癱患兒治療前后白質(zhì)纖維的FA值結(jié)果分析 ①A、B兩組各部位FA值在治療后顯著增大，分析原因如下：規(guī)范的綜合康復(fù)治療是有效的，在顯著改善患兒運(yùn)動(dòng)功能的同時(shí)，可檢測(cè)到相應(yīng)部位DTI-FA值的增長(zhǎng)，有研究表明中樞神經(jīng)系統(tǒng)存在代償性發(fā)育，包括突觸數(shù)目、神經(jīng)聯(lián)結(jié)回路、髓鞘的增加，軸突繞道投射、樹突分叉等[3]；嬰幼兒DTI-FA值在總體上呈現(xiàn)隨著年齡的增長(zhǎng)而增高的趨勢(shì)，在24月齡以內(nèi)此種相關(guān)性增長(zhǎng)較明顯，與有關(guān)研究一致[4]，為在此時(shí)段內(nèi)進(jìn)行康復(fù)干預(yù)治療可以取得良好效果提供了理論依據(jù)。②研究組顯示除了胼胝體膝部以外，其他各部位A組治療后FA值增長(zhǎng)幅度大于B組對(duì)應(yīng)部位，佐證了2歲以內(nèi)是腦神經(jīng)細(xì)胞髓鞘化發(fā)育的關(guān)鍵時(shí)期，F(xiàn)A值增長(zhǎng)迅速，因此應(yīng)利用大腦發(fā)育的這一特點(diǎn)，及早干預(yù)治療，以期得到最大程度的康復(fù)。A組胼胝體膝部FA值部位治療后增長(zhǎng)幅度小于B組也可能是樣本選取時(shí)的偶然誤差或者感興趣區(qū)大小的選擇、位置的選擇、測(cè)量誤差等造成的。③A、B兩組右側(cè)內(nèi)囊前肢部位治療前后增長(zhǎng)幅度最大，此結(jié)果可能與內(nèi)囊前肢髓鞘化較晚有關(guān)，危險(xiǎn)因素造成的損害較大，后期仍有髓鞘化發(fā)育不斷成熟的較長(zhǎng)過程。④結(jié)果顯示研究組A組病例治療后內(nèi)囊后肢FA的增長(zhǎng)幅度小于內(nèi)囊前肢、胼胝體膝部，B組小于右側(cè)內(nèi)囊前肢、胼胝體膝部。

3.4ROI各部位FA值與運(yùn)動(dòng)功能有關(guān) 皮質(zhì)脊髓束下行過程中通過內(nèi)囊后肢，終止于脊髓前角，與肢體運(yùn)動(dòng)功能密切相關(guān)。內(nèi)囊前肢包含的投射纖維束與精神及認(rèn)知功能密切相關(guān)，而Pavlova MA等[5]認(rèn)為側(cè)腦室旁白質(zhì)軟化（PVL）認(rèn)知障礙與運(yùn)動(dòng)障礙有關(guān)。內(nèi)囊后肢中包括有CST及丘腦同腦部運(yùn)動(dòng)皮層等的關(guān)聯(lián)纖維，與運(yùn)動(dòng)障礙有關(guān)。胼胝體體部及壓部病變可引起肌力降低；胼胝體膝部病變可以影響步態(tài)和平衡功能。有研究[6]顯示ROI各部位FA值均與痙攣型腦癱兒的運(yùn)動(dòng)功能有相關(guān)性。

綜上所述，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)磁共振彌散張量成像對(duì)反映神經(jīng)纖維束發(fā)育、變化情況和療效評(píng)價(jià)有重要意義，為病情評(píng)估和預(yù)后判斷提供影像學(xué)的可靠依據(jù)。