DTI在痙攣型單側(cè)腦癱患兒康復(fù)中的應(yīng)用

董雙君 王云玲 賈文霄

新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院影像中心(新疆 烏魯木齊 830011)

腦性癱瘓(cerebral palsy，CP) 是由于發(fā)育中大腦缺陷或損傷而導(dǎo)致的綜合癥，是我國(guó)兒童殘疾的常見疾病之一，主要表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)功能障礙[1]。皮質(zhì)脊髓束 (Corticospinal tract CST) 主要參與四肢的自主運(yùn)動(dòng)，為最重要的運(yùn)動(dòng)通路，CST 損傷的程度與運(yùn)動(dòng)功能障礙有關(guān)，CST損傷的恢復(fù)也與運(yùn)動(dòng)功能的改善有關(guān)。擴(kuò)散張量成像(diffusion tensor imaging，DTI) 在顯示腦發(fā)育和白質(zhì)損傷方面有其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，是評(píng)估CST狀態(tài)的一種非常有效的方法[2]。DTI技術(shù)憑借其量化水?dāng)U散特性的功能，可以提供有關(guān)神經(jīng)束微觀結(jié)構(gòu)狀態(tài)的信息。本研究旨在通過應(yīng)用DTI參數(shù)來反映痙攣型單側(cè)腦癱患兒的康復(fù)治療效果，并分析DTI參數(shù)與腦癱患兒臨床運(yùn)動(dòng)功能的相關(guān)性。

1 資料與方法

1.1 臨床資料前瞻性收集2019年11月至2020年11月在新醫(yī)大二附院就診并確診為痙攣型單側(cè)腦癱患兒35例，其中男21例，女14例，平均年齡(5.23土1.18)歲，左側(cè)偏癱19例，右側(cè)偏癱16例。

納入標(biāo)準(zhǔn)：歐洲腦性癱瘓監(jiān)測(cè)組織(Surveillance of Cerebral Palsy in Europe,SCPE)臨床分型中年齡4～9歲的痙攣型單側(cè)腦癱患兒；可配合MRI檢查且圖像質(zhì)量符合后處理的要求。排除標(biāo)準(zhǔn)：其他類型的腦癱患兒；不能配合臨床的相關(guān)檢查及MRI的檢查。在MRI檢查完成之前均與患兒家屬簽署知情同意書，在綜合康復(fù)治療1年后復(fù)查。

臨床運(yùn)動(dòng)功能評(píng)價(jià)參照粗大運(yùn)動(dòng)功能分級(jí)系統(tǒng)(gross motor function classification system，GMFCS)[3]，由2名康復(fù)科主治醫(yī)師在患兒入院后3天內(nèi)，及康復(fù)治療1年后對(duì)患兒進(jìn)行臨床粗大運(yùn)動(dòng)功能的評(píng)估。GMFCS為目前普遍應(yīng)用于臨床的來用于評(píng)估患兒粗大運(yùn)動(dòng)功能的指標(biāo)，其信度和效度已經(jīng)得到大量研究的證實(shí)[4]。

1.2 檢查方法采用Philips 3.0T MR 掃描儀，不能配合的患兒，可給予口服10%水合氯醛 (0.5mL／kg)，待其熟睡后行MRI檢查。行軸位T1WI(TR/TE 507/19ms)、T2WI(TR/TE 3894/ 121ms)、T2-FLAIR(TR/TE 8700/119ms)，矢狀位T2WI(TR/TE 8529/103ms)掃描，層厚5mm。DTI序列的TR/TE：3791/82ms，F(xiàn)OV：224mm×224mm，矩陣：128×128，層厚2mm，激勵(lì)次數(shù)2次，擴(kuò)散梯度b值分別為0、1000s／mm2。

1.3 圖像處理收集患兒檢查后的DTI數(shù)據(jù)，使用fiber trak后處理軟件包進(jìn)行分析，通過圖像的運(yùn)動(dòng)校正及閾值調(diào)節(jié)，得到彩色FA圖，在圖中內(nèi)囊后肢及大腦腳層面繪制感興趣區(qū)(regions of interest，ROI)，測(cè)得FA值，每個(gè)興趣區(qū)測(cè)量3次，取其平均值。ROI的測(cè)量方式采用雙盲法，由2名影像科主治醫(yī)師完成，ROI的定位見圖1、圖2所示。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析采用SPSS 22.0軟件包，患兒康復(fù)治療前患側(cè)和對(duì)側(cè)、康復(fù)治療前后患側(cè)定量值選用配對(duì)樣本t 檢驗(yàn)，采用Spearman 相關(guān)進(jìn)行相關(guān)性分析。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 康復(fù)治療前患兒的患側(cè)部位和對(duì)側(cè)部位FA值比較患側(cè)各部位FA值較對(duì)側(cè)降低(P＜0.001)(見表1)。

表1 康復(fù)治療前患側(cè)及對(duì)側(cè)各ROI的FA值比較

2.2 患兒康復(fù)治療前后FA值比較康復(fù)治療后患兒患側(cè)各部位FA 值均增加(P＜0.001)(見表2)。

表2 康復(fù)治療前后各ROI的FA值比較

2.3 患兒各部位DTI參數(shù)與臨床運(yùn)動(dòng)功能的相關(guān)分析康復(fù)治療1年后患兒的臨床GMFCS與內(nèi)囊后肢及大腦腳部位FA值均呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)(P＜0.001)(見表3)。

表3 患兒治療后不同部位FA值與臨床GMFCS分級(jí)的Spearman相關(guān)分析

圖1～圖2 雙側(cè)CST通過內(nèi)囊后肢、大腦腳層面的ROI放置位置

3 討論

腦性癱瘓是兒童運(yùn)動(dòng)缺陷最常見的原因之一，痙攣型單側(cè)腦癱是其中最為常見的腦癱亞型，其特征是身體一側(cè)的運(yùn)動(dòng)障礙。DTI是建立在擴(kuò)散加權(quán)成像基礎(chǔ)上在非線性的方向上加入擴(kuò)散敏感梯度從而獲得的圖像，憑借其對(duì)水?dāng)U散特性的可視化能力，可用于評(píng)估白質(zhì)纖維束的微觀結(jié)構(gòu)狀況[5]。由于各向異性在大腦白質(zhì)纖維中表現(xiàn)的最為顯著，即FA值較ADC值更具優(yōu)勢(shì)[6]。本研究中采用參數(shù)FA值對(duì)患兒康復(fù)治療前患側(cè)和對(duì)側(cè)的皮質(zhì)脊髓束進(jìn)行測(cè)量，患兒患側(cè)各部位FA值較對(duì)側(cè)降低，F(xiàn)A值的降低是由于定向結(jié)構(gòu)的破壞，例如髓鞘和軸突微絲，影響水分子在腦組織中各個(gè)方向上的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)[7-8]。有研究顯示，痙攣型單側(cè)腦癱患兒病變側(cè)皮質(zhì)脊髓束、皮質(zhì)核束等纖維數(shù)量較正常的一側(cè)明顯減少[9]。皮質(zhì)脊髓束(CST)是白質(zhì)纖維束里最重要的束支，其向下可通過內(nèi)囊后肢，以及位于中腦的大腦腳和腦橋的腹側(cè)，下行可延伸至脊髓，并可連接位于脊髓前角的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)，其主導(dǎo)肢體的運(yùn)動(dòng)功能，當(dāng)其受損時(shí)，患兒可出現(xiàn)肢體運(yùn)動(dòng)功能障礙[10]。患兒康復(fù)治療一年后患側(cè)各部位FA值均有所增加，各部位定量值的變化有統(tǒng)計(jì)學(xué)的意義，對(duì)側(cè)各部位FA值雖然有所增加，但其變化無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。此結(jié)果可能是由于康復(fù)治療造成的，該治療主要集中在受影響較重的一側(cè)，而不是受影響較輕的一側(cè)，對(duì)偏癱患兒的康復(fù)治療主要是針對(duì)其一側(cè)的運(yùn)動(dòng)功能訓(xùn)練，且2歲后患兒自身腦白質(zhì)纖維髓鞘化的發(fā)育進(jìn)程較2歲前顯著減慢。康復(fù)治療的特點(diǎn)是重復(fù)練習(xí)，并引起治療誘導(dǎo)的神經(jīng)可塑性，從而增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)皮層區(qū)域內(nèi)的突觸發(fā)生、重組和樹突的生長(zhǎng)。通過比較康復(fù)治療后患側(cè)各部位FA值的變化，可以更準(zhǔn)確地顯示出治療效果。在康復(fù)治療后的隨訪評(píng)估中，患者的粗大運(yùn)動(dòng)功能都有所改善，有研究中指出，在2-6歲間的患兒，GMFCS具有較好的穩(wěn)定性，在此期間GMFCS評(píng)估對(duì)患兒的運(yùn)動(dòng)功能具有較好的預(yù)測(cè)性[11]。本研究中沒有將臨床感覺功能與評(píng)估參數(shù)聯(lián)系起來，由于多數(shù)患兒也存在感覺功能障礙，其運(yùn)動(dòng)和感覺參數(shù)的相關(guān)性可以部分解釋其發(fā)病機(jī)制，但由于客觀評(píng)價(jià)患兒的感覺功能比較困難，希望在以后的研究中能夠進(jìn)一步探究。

腦癱患兒所需的康復(fù)治療過程是長(zhǎng)期的、艱辛的，需要家庭、醫(yī)療、社會(huì)等方面的共同協(xié)助，因此對(duì)其康復(fù)療效的階段性評(píng)估非常有必要。DTI技術(shù)可為臨床評(píng)估提供客觀的數(shù)值分析，有助于對(duì)腦癱患兒康復(fù)效果進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)，也為患兒的進(jìn)一步康復(fù)治療方案提供理論支持。綜上所述，DTI技術(shù)可為康復(fù)效果的評(píng)估提供更為精確的數(shù)據(jù)，且FA值的變化有助于康復(fù)效果的量化評(píng)估。