磁共振彌散張量成像在嬰幼兒痙攣型腦癱中的應用

王 萍 童光磊 周陶成 李 紅 曹鴻垚 馬其舟

腦性癱瘓簡稱腦癱,是指自受孕開始至幼兒期腦部非進行性的損傷或腦發育畸形所引起的綜合征，主要表現為運動障礙及姿勢異常[1]。頭顱CT和普通MRI圖像只能反應腦部的大體病理形態[2]，而不能定量反映白質纖維束的走形情況和它們之間的相互聯系等特征，彌散張量成像（DTI）是目前唯一能夠在活體內無創顯示神經纖維束的排列、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發育規律，以及經綜合康復治療后DTI-FA值的變化，為痙攣型腦癱患兒疾病的療效評價及預后提供一定的依據，報道如下：

1　資料與方法

1.1一般資料 選取本醫院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，根據首次住院時年齡將其分為小于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準與臨床分型[1]。與研究組年齡配對的正常小兒作為對照組，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。研究組和對照組的年齡是一一對應的，年齡差距不大于1月，其性別、年齡的差異無統計學意義。檢查前需與家屬簽署知情同意書，研究組在綜合康復治療1年后復查顱腦磁共振平掃和DTI檢查。

1.2排除標準 ①進行性加重的中樞性癱瘓。②暫時生理性的運動和姿勢發育障礙及活動受限。③遺傳代謝性疾病、神經肌肉源性疾病導致的運動障礙。④不配合檢查導致資料不完整或者失訪的病例。

1.3綜合康復治療方案 治療包括:理療、運動療法、針灸及神經營養劑等，根據患兒病情需要選擇合適治療方案。1個療程3周，出院休息2～4周再住院進行下一個療程康復治療，如此循環。出院期間進行家庭康復訓練。

1.4頭顱MRI和DTI檢查 飛利浦Achieva1.5T磁共振掃描儀進行掃描，掃描前口服10%水合氯醛0.5 mL/kg熟睡后掃描，行頭顱常規磁共振的橫斷面T1WI、T2WI、Flair、矢狀位T2WI以及DTI掃描。DTI掃描參數為 TR 6 000 ms，TE 70 ms，b值700 s/mm2，ST 3.0 mm，層間距 0 mm，FOV 112×112，激勵 2 次。FA值的測量在faDTI 張量圖上完成，在白質纖維束解剖結構清晰的部位選取感興趣區（ROI）。ROI包括:內囊前肢（ICAL）、內囊膝部（ICGL）、內囊后肢（ICPL）、胼胝體膝部（GCC）和壓部（SCC）、大腦腳部位皮質脊髓束（CST）。ROI選取的面積統一為（10.0±3.0）mm2。為了減少誤差，測兩次DTI-FA值取平均值。

1.5統計學方法 應用SPSS17.0軟件進行統計分析，計量數據資料以x± s表示，采用t檢驗，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2　結 果

2.1頭顱MRI平掃結果 研究組患兒頭顱MRI平掃均表現異常，A組腦室旁白質軟化4例，側腦室擴張或形態異常4例，胼胝體發育不良或萎縮9例；B組腦室旁白質軟化14例，側腦室擴張或形態異常4例，胼胝體發育不良或萎縮15例。對照組患兒頭顱MRI平掃均未見異常。

2.2研究組和對照組FA值比較 研究組各部位FA值低于對照組，其中A組與C組對比，差異有統計學意義（P＜0.05），見表1。B組與D組對比，在雙側內囊后肢、胼胝體壓部、雙側大腦腳皮質脊髓束部位差異有統計學意義（P＜0.05），見表2。

表1　A組與C組各個部位FA值對比（±s）

表1　A組與C組各個部位FA值對比（±s）

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

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?。?.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?。?.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?。?.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?。?.01

表2　B組與D組各個部位FA值對比（±s）

表2　B組與D組各個部位FA值對比（±s）

注：ICAL為內囊前肢；ICGL為內囊膝部；ICPL為內囊后肢；GCC為胼胝體膝部；SCC為胼胝體壓部；CST為大腦腳皮質脊髓束,★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組各個部位治療前后的FA值及差值（±s）

表3　A組各個部位治療前后的FA值及差值（±s）

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

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組各個部位治療前后的FA值及差值（±s）

表4　B組各個部位治療前后的FA值及差值（±s）

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

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，差異有統計學意義（P＜0.05）。見表3、4。部分病例DTI纖維束示蹤圖可見神經纖維束的形態、走形改善。

3　討 論

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

3.2研究組和對照組白質纖維的FA值比較 痙攣型腦癱患兒的白質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方向上彌散運動，各向異性降低，FA值降低。A組ROI各部位FA值低于C組，差異有統計學意義（P＜0.05），B組雙側內囊后肢、胼胝體壓部、雙側大腦腳皮質脊髓束部位FA值低于D組，差異有統計學意義，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纖維的FA值結果分析 ①A、B兩組各部位FA值在治療后顯著增大，分析原因如下：規范的綜合康復治療是有效的，在顯著改善患兒運動功能的同時，可檢測到相應部位DTI-FA值的增長，有研究表明中樞神經系統存在代償性發育，包括突觸數目、神經聯結回路、髓鞘的增加，軸突繞道投射、樹突分叉等[3]；嬰幼兒DTI-FA值在總體上呈現隨著年齡的增長而增高的趨勢，在24月齡以內此種相關性增長較明顯，與有關研究一致[4]，為在此時段內進行康復干預治療可以取得良好效果提供了理論依據。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值增長幅度大于B組對應部位，佐證了2歲以內是腦神經細胞髓鞘化發育的關鍵時期，FA值增長迅速，因此應利用大腦發育的這一特點，及早干預治療，以期得到最大程度的康復。A組胼胝體膝部FA值部位治療后增長幅度小于B組也可能是樣本選取時的偶然誤差或者感興趣區大小的選擇、位置的選擇、測量誤差等造成的。③A、B兩組右側內囊前肢部位治療前后增長幅度最大，此結果可能與內囊前肢髓鞘化較晚有關，危險因素造成的損害較大，后期仍有髓鞘化發育不斷成熟的較長過程。④結果顯示研究組A組病例治療后內囊后肢FA的增長幅度小于內囊前肢、胼胝體膝部，B組小于右側內囊前肢、胼胝體膝部。

3.4ROI各部位FA值與運動功能有關 皮質脊髓束下行過程中通過內囊后肢，終止于脊髓前角，與肢體運動功能密切相關。內囊前肢包含的投射纖維束與精神及認知功能密切相關，而Pavlova MA等[5]認為側腦室旁白質軟化（PVL）認知障礙與運動障礙有關。內囊后肢中包括有CST及丘腦同腦部運動皮層等的關聯纖維，與運動障礙有關。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動功能有相關性。

綜上所述，動態監測磁共振彌散張量成像對反映神經纖維束發育、變化情況和療效評價有重要意義，為病情評估和預后判斷提供影像學的可靠依據。