脑梗死后相关神经纤维继发性损害的 MRI研究

　　【摘要】 目的：应用磁共振弥散张量成像(DTI)技术， 动态观察皮质下脑梗死后神经纤维的顺行性、逆行性变性的过程。方法：选取 10例单侧内囊为唯一梗死病灶的患者，分别在发病的第 1周、 6周、 12周进行 DTI检测，得到半卵圆中心、放射冠、内囊、大脑脚、脑桥等部位的部分各向异性图( FA)并测量其值。结果：在梗死灶同侧近端纤维束行程上和远端锥体束经路上都可出现清晰可见的信号减弱区，从发病的第 1周至 12周 FA值明显降低。结论：皮质下脑梗死除了原发部位的损伤，还可以出现其近端、远端纤维的继发性变性改变。

　　【关键词】 脑梗死;继发性损害;弥散张量成像;部分各向异性

　　MRI Study of the Secondary Degeneration of Neural Fibers after Cerebral Infarction

　　PENG Fu-ning, MA Jing-ye

　　(Shen Zhen Second People’s Hospital, Guangdong Shenzhen 518035)

　　〔Abstract〕 Objective To investigate the time course of anterograde and retrograde degeneration in neural fiber through diffusion tensor imaging (DTI). Methods Ten patients with a recent unilateral internal capsule infarct were evaluated with DTI at the first week (W1), the sixth (W6) and twelfth week (W12) respectively. Fractional

　　anisotropy (FA) were measured at centrum semiovale, corona radiate, internal capsule, cerebral peduncle, and pons levels. Results Compared with the controls, the FA values of infarct side in the ipsilateral proximal fiber and distal portion of pyramidal was significantly decreased at W1, W6 and W12. Conclusion Subcortical cerebral infarction may result in anterograde degeration and retrograde degeneration in fiber tract through the primary lesion.

　　〔Key Words〕 Cerebral infarction; Secondary degeneration; Diffusion tensor imaging; Fractional anisotropy

　　尸体解剖和动物实验研究表明，局灶性脑梗死性脑梗死后，梗死灶远端的大脑脚可以出现异常信可引起中枢神经系统远隔部位的神经纤维破坏和神号，显示患者脑梗死后，锥体束纤维顺行性变性的经细胞丢失等继发性损害 [1]。常规磁共振(conventional 存在，其可能对患者神经功能恢复产生不良的影响 [2]。 magnetic resonance imaging, MRI)的研究显示，局灶DTI的研究表明，脑梗死后锥体束纤维顺行性变性有 随时间延长而逐渐加重的趋势，并且与患者的运动部位的轴位片上双侧对称、相当于锥体束路经区域功能预后不良相关 [3]。然而，皮质下局灶性脑梗死后，选择放置 ROI，在 FA图测量 FA值。为消除可能的神经纤维继发性变性的动态过程尚未清楚。我们采偏差，每个部位取值 3次，取其均值作计算。 用磁共振弥散张量成像( DTI)技术，动态观察皮质

　　1 资料和方法

　　所得数据输入 EXCEL后用 SPSS 13.1进行处理。因患者脑梗死会出现在左或右侧，因此取健康对照

　　1.1 研究对象

　　组左右两侧的均值作为对照参考值来计算。患者组连续收录 2008年 1月 –12月住院治疗，初次发与对照组之间 DTI参数的比较用 Mann-Whitney 检病、病程 7 d内、责任病变仅累及单侧内囊单一病验进行比较。 P< 0.05认为差异有统计学意义。

　　灶、 MRI成像无其它部位异常信号的脑梗死患者 102.2 MRI资料例，剔除生命体征不稳定、意识障碍、既往有脑外在 DTI图，梗死灶在 FA图表现为信号缺失区。伤等疾病史的患者，选择年龄性别相匹配健康志愿在轴位的 FA图上，在梗死灶出现明显的信号缺失，者 10名作对照研究。 10例患者中， 6例男性， 4例随时间延长，在梗死灶同侧近端纤维束行程上的半女性，患者和对照组之间性别构成相同，患者年龄卵园中心、放射冠，远端锥体束经路上的大脑脚、(52±8.67)岁( 42~69岁)与对照组年龄( 52±8.64)脑桥中部平面上也出现清晰可见的信号减弱区。在 岁( 41~68岁)差异无统计学意义。所有患者均有FA冠状位图，减弱或缺失的信号在梗死灶最明显，一侧肢体运动功能不同程度的受损，部分患者有失并沿其相连的纤维逆行性、顺行性延伸。在患者健语、同侧面部中枢性轻偏瘫、肢体感觉减退等。 侧及对照组的 MRI及 DTI的资料中无异常信号出现。

　　1.2 MRI检测 DTI数据资料经统计学分析显示，与对照组相

　　1.2.1 MRI序列及扫描方法

　　每例患者分别在发对应的部位比较，患者梗死灶及其同侧近端、远端病的第 1周〔(6±2)d〕，第 6周〔(42±2)d〕，第 神经纤维的 FA值在 6周、 12周时显著减少(见表 12周〔(84±2) d〕进行 MRI检测。对照组仅进行 11)。统计结果显示，患者的 FA值在梗死灶平面(内次 MRI检测。采用 GE公司 MRI扫描仪，成像序列囊)、近端纤维(数据取半卵园中心和放射冠的均数)为 T1 flair、 T2 WI、FLAIR、DWI、DTI。DTI 采用和远端纤维(数据取大脑脚和脑桥的均数)这些部

　　单次激发自旋回波-平面回波技术( EPI)。扫描基位随时间延长而逐渐变小( P < 0.05)。从第 1周至线为前后联合线，所有的扫描以同一标准。

　　1.2.2 DTI图像后处理及分析

　　使用随机软件，1周 0.37，第 12周 0.32;P < 0.05)。同样，梗死灶得到部分各向异性( fractional anisotropy, FA)。参考 远端纤维的 FA值下降 9.5%(第 1周 0.42，第 12周 Ragin等 [4]的方法，将兴趣区( regions of interesting， 0.38;P < 0.05)。患者非梗死侧各个层面的 FA值在ROI)定义为 34 mm2的圆形至椭圆形，分别在双侧各个时间点与对照组相应层面的比较无显著差异( P 半卵圆中心、放射冠、内囊、大脑脚、脑桥中部等> 0.05)。表 1 患者各层面神经纤维在不同时间点的 FA平均值及对照组 FA平均值 (n=10)

　　2　结果

　　下脑梗死后，梗死灶远端和近端的神经纤维束的弥散性改变及顺行性、逆行性变性的过程。

　　2.1 统计学处理

　　3 讨论

　　DTI是在 DWI的基础上发展起来的新技术，是对被检组织在多个方向上施加弥散梯度磁场，采集每个体素的水分子每一个方向上弥散的数据，着眼于描述水分子所有方向上的移动 [5]。张量的本质是一幅三维空间的方向矢量图， DTI在描述体素弥散量的改变时常用平均弥散量( mean diffusion，MD)表示，描述体素水分子弥散方向上的特性时常用 FA表示，因而 DTI弥补了 DWI仅反应某一个二维平面上弥散变化的不足，不仅对体素内水分子弥散度的微小改变更加敏感，而且还可以描述这种微小改变是否具有方向性的特点，能够发现 DWI尚不能识别的微小病变，具备描述组织分子弥散各向异性的优点。在脑灰质中，以神经细胞的成分为主，发生病变时，病灶的水分子的弥散在各个方向的速度大致相当，这时一般只出现 MD大小的改变，而 FA的变化则不明显。在纤维束较为集中的脑白质发生病变时，由于束缚水分子弥散运动的纤维束受到破坏，在病灶区水分子趋于沿纤维束纵行方向弥散的特点明显发生改变，这时尽管 MD也有可能发生一定程度的改变，但 FA的改变更明显，而且更具有特点，因而 FA更有利于白质纤维束发生变性、坏死等病理改变时的描述 [6]。

　　本研究应用 DTI技术观察到内囊梗死后神经纤维顺行性和逆行性继发性变性。在患者常规 MRI资料中可以看到病灶在内囊，而在 DTI的 FA图，减弱或缺失的信号不仅出现在病灶所在区域，还同时出现在与梗死灶供血关系并不相同的放射冠、半卵圆中心、大脑脚和脑桥等层面。统计学结果显示的梗死灶层面及其近端、远端纤维的 FA值随时间延长而逐渐减少的现象，被认为是继发于脑梗死后的神经纤维变性的弥散方式 [7]，提示皮质下脑梗死可以出现其近端、远端纤维的继发性变性。

　　自 2000年首次应用 DTI技术研究脑梗死后神经纤维的继发性变性以来，以往的研究多只涉及病灶下方大脑脚、脑桥等部位，描述了脑梗死后主要是锥体束纤维顺行性的继发性损害的大致过程 [3, 8]。而本研究应用 DTI同时动态观察皮质下脑梗死后神经纤维顺行性和逆行性的继发性变性，可能更真实地反映了脑梗死后神经纤维的继发性变性的自然过程。本研究显示，梗死灶远端纤维和近端

　　都随时间的延长逐渐下降，由于 FA值的大小主要反映纤维束的大小、排列方向的一致性以及结构上的完整性 [9]，因此，研究结果提示位于内囊的白质纤维束缺血坏死后，该纤维束顺行走向的远端部分(主要是锥体束)在大脑脚、脑桥等部位的纤维逐渐发生顺行性的继发性变性;而逆行走向的远端部分，主要是由丘脑中继核发出的主要传导躯体感觉的上行纤维也存在继发性损害。

　　【参考文献】

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　　〔8〕Werring DJ,Toosy AT,Clark CA,et al.Diffusion tensor imaging can detect and quantify corticospinal tract degeneration after stroke .J Neurol Neurosurg Psychiatry,2000,69(2):269-272

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