基底节区脑出血是临床最常见的出血类型之一，但是不同患者临床结果差别非常大，尤其运动功能的恢复情况是临床关注的重点，而仅仅根据常规影像学资料在发病初对其预后作出判断非常困难。随着磁共振新技术的出现，纤维束示踪成像技术(diffusion tensor tractography, DTT)不仅可以直观、立体地显示白质纤维束的形态及结构，而且在一定条件下能对纤维束进行定量评价^[1]。本文将DTT定量参数——纤维束条目数，应用于急性期脑出血患者，分析皮质脊髓束(corticospinal tract, CST)损伤程度与6个月后患者运动功能评分之间的相关性，从而探讨DTT定量技术早期对脑出血患者运动功能预后评估中的作用，以期有助于临床治疗方案的制定。

1　材料与方法

1.1　一般资料

       选取2007年12月-2008年12月期间扬州市第一人民医院符合入选研究条件的25例脑出血患者中。该25例患者均于6个月后行门诊随访，并得到其随访结果。其中男15例，女10例，年龄41~83岁，平均(57.5±13.8)岁。纳入标准：病程在10天以内，出血灶位于基底节区、内囊或者放射冠区；临床表现为偏侧肢体不同程度运动障碍；DTI图像无运动伪影。检查前由监护人或患者本人签署MR扫描知情同意书。

1.2　检查仪器与参数

       MRI设备为GE公司Signa Excite超导磁共振成像系统，8通道相控阵头颅线圈。DTI扫描采用单次激发自旋回波平面回波(SE EPI)脉冲序列，扫描参数：TR/TE=10000/92.6 ms；层厚5 mm；无间隔；视野(FOV)26 cm×26 cm；矩阵(Matrix)128×128像素；在15个方向施加弥散梯度和一个无弥散权重的采集，其中b=1000 s/mm²。

1.3　图像处理

       将所有患者扫描所得的DTI原始数据以DICOM格式输入PC机，应用日本东京大学影像计算和分析实验室开发的软件VolumeOne 1.64和diffusion Tensor Visualizer II (dTV II)进行后处理，通过软件运算可以直接显示2D的部分各向异性分数(fractional anisotropy, FA)图及彩色FA方向图，在彩色FA图的基础上采用感兴趣区(regions of interest, ROI)对患侧CST进行纤维示踪成像。由于CST在彩色FA图上呈现以蓝色为主的颜色(由于可能混杂其他方向走行的纤维束，有的部位呈现紫红色)，通过颜色我们可以较清楚地辨认CST的位置及边界，并结合CST的解剖走行，本文将决定患侧剩余CST条目数的两个ROI分别设置在脑桥基底部及内囊后肢(图1)，继而得到患侧CST的三维纤维束示踪图像及患侧剩余CST条目数；而将决定患侧CST基数的两个ROI分别设置在脑桥基底部及大脑脚起始部(图2)，继而得到患侧CST基数。

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图1  患侧剩余CST条目数三维重建的ROI位置　1A：第一ROI设置于脑桥基底部；1B：第二ROI设置于内囊后肢

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图2  患侧CST基数三维重建的ROI位置　2A：第一ROI设置于脑桥基底部；2B：第二ROI设置于大脑脚

1.4　数据分析

       记录由软件计算获得的所有患者患侧剩余CST条目数及患侧CST基数，计算其比值并乘以100，其结果记为相对剩余CST条目数。上述步骤均由一名已有纤维束示踪成像操作经验的评定者独立进行，分别进行两次并平均，以得到最终的相对剩余CST条目数。

       发病6个月后的Fugl-Meyer(FM)评分作为运动功能结果的评判指标。FM运动量表是临床评估肢体运动功能的经典指标。评分由神经康复师以门诊形式进行。在进行评分时，神经康复师不知道患者CST是否受到侵犯。患者一般情况和成像后患侧有关CST数据见表1。统计分析软件为SPSS 11.0，Pearson相关性检验探讨患侧相对剩余CST条目数与6个月后FM运动功能评分之间的相关性。

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表1  患者一般情况和成像后患侧有关CST数据

2　结果

       25例患者均成功获得彩色FA图及CST三维示踪图像(图3、图4)。根据软件获得的患侧剩余CST条目数及CST基数，计算出所有患者患侧相对剩余CST条目数(49.7±32.4)；神经康复师通过门诊形式获得25例患者6个月后FM评分(70.5±33.1)。结果发现患侧相对剩余CST条目数与6个月后FM评分之间具有较高的相关性(r=0.879，P<0.01)。

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图3  右侧基底节区脑出血　3A：部分各向异性彩色图，右侧呈现蓝色的CST基本完整；3B、3C：CST三维纤维束示踪成像图，右侧CST轻度受压、完整，该患者右侧相对剩余CST条目数为86，三个月后患者的FM评分为98分

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图4  左侧基底节区脑出血　4A：部分各向异性彩色图，左侧呈现蓝色的CST基本消失；4B、4C：CST三维纤维束示踪成像图，左侧CST破坏、中断，该患者左侧相对剩余CST条目数为0，三个月后患者的FM评分为10分

3　讨论

       过去对脑卒中的病理和临床之间相互关系的认识都是建立在皮质功能定位的基础上，根据病灶累及皮质灰质的位置和范围来估计预后，然而这种方法不能解释主要累及白质的脑卒中所引起的症状，不能对神经连接通路进行评价。而DTT可以逼真地显示白质纤维束的三维形态、空间结构和走形路径，直观地显示了脑卒中后纤维束受损状况。目前关于DTT在脑卒中方面的研究并不鲜见^[2,3,4]，文献报道表明DTT可清晰且较准确地显示CST的状态，且CST的完整与否在脑卒中患者运动功能恢复过程中起着决定性作用^[5,6]。因此不少研究利用DTT定性或半定量方法通过评价脑卒中后CST受病灶所累及的情况来判断临床预后。Cho^[7]等将脑出血早期偏瘫患者行DTT检查，并根据CST的DTT图像将患者分为四种类型，A型：CST起源于初级运动皮层并分布于血肿周围，B型：与A型大体相似但CST起源于初级运动皮层周围，C型：CST中断于血肿，D型：CST由于变性未能到达血肿。在该研究中，所有患者起病时都不能够随意地运动手指。起病6个月后对患者的运动功能进行临床评分，得出A型的运动恢复最好，D型的运动恢复最差，由此可以发现脑出血早期DTT成像对CST完整性的评估可以预测患者的运动恢复，说明了运动功能的恢复与白质纤维束的完整及方向性的保存有关。Konishi^[8]等研究了13例豆纹动脉供血区急性脑梗死患者，并设计了衡量CST受累程度的量化标准——IS(involvement scale)，IS的范围：0无受累，1为部分受累，2为完全受累。IS与NIHSS(美国国立卫生院神经功能缺损评分卒中量表)(r=0.758，P=0.009)及改良的Rankin量表评分(modified Rankin scale, mRS)(r=0.576，P=0.046)评分结果呈正相关，而梗死体积与NIHSS及mRS评分无正相关，反映了纤维束的受累程度与运动缺损的严重程度、功能恢复是高度相关的。

       上述研究方法属于定性或者半定量研究，主要通过判断脑卒中病灶与CST的空间关系来早期评估预后，并不能直观、定量评价CST受损状况。由dTV软件后处理产生的神经纤维束条目数是一个较为精细的定量指标，虽然该纤维条目数并不是真正解剖上的神经纤维根数，但它反映的是影响水分子弥散的某特定空间位置的纤维束相对数量，是对纤维束较为可靠的量化指标，可在一定程度上定量反映纤维束的状况。目前有关DTT应用于脑梗死的报道比较多见，而应用于脑出血的报道相对较少，有关DTT定量参数测量的文献报道更是罕见。因此在本文中，笔者利用DTT定量测量急性期脑出血患侧的CST纤维束条目数，通过对患者CST的定量分析评价患侧CST损伤情况并对患者6个月的运动功能情况进行评价，对二者的相关性进行分析，以期评价脑出血早期DTT定量技术对运动功能结果的预后价值。

       本文研究结果显示患侧相对剩余CST条目数与患者6个月后的FM评分有较高的正相关关系(r=0.879，P<0.01)。患侧CST残留条目数较多的患者，6个月后运动功能恢复较好，而患侧CST残留条目数较少的患者，6个月后的运动功能恢复较差。脑出血后大部分患者有不同程度的肢体运动功能障碍，主要是血肿累及CST所致^[9,10]。由于血肿会对CST产生不同程度的推移、压迫、破坏、切割，从而引起纤维束轴突膜与髓鞘完整性或空间方向的改变，影响水分子弥散屏障的破坏，导致水分子自由扩散增加，病变处脑白质弥散各向异性程度下降，最终表现为FA值降低^[11]。FA值是描述脑白质纤维各向异性特征的主要参数之一，其大小与髓鞘的完整性、纤维致密性及平行性有密切关系，能够反映白质纤维束是否完整^[12]。因此，当FA值降低到一定程度时，软件追踪到的纤维束条目数必将减少(本文设定的FA值最小阈值为0.18)，软件自动计算出的纤维束条目数也相应减少。卒中后运动功能的恢复直接与中枢神经系统神经元及传导系统结构的完整性有密切的联系，支配运动功能的神经纤维束条目数减少，即会导致患侧运动功能部分丧失。因此相对剩余CST条目数可以用于早期判断急性期脑出血患者的运动功能预后。

       影响脑出血后运动功能结果的因素很多，诸如神经纤维的完整性、功能区的重塑和重构、对侧或其他脑区的代偿等等。然而本文研究属于单因素分析，只探讨了纤维束的完整性与运动功能结果之间的关系，具有一定的局限性。在今后的研究中，我们可以通过DTT和功能磁共振成像(fMRI)的结合，观察脑卒中导致的运动功能和白质纤维束损伤后脑功能和皮层结构重组的特点，以期为临床脑康复治疗提供参考依据。

       通过DTT定量参数即相对剩余CST条目数与6个月后FM评分之间的相关关系，可以初步推断DTT在脑出血康复治疗的运动功能预后判断方面有较大价值。DTT将影像学的作用从早期诊断及评价病灶的大小，延伸到直接比较病灶和重要纤维束的关系，直至通过对重要纤维束的定量评价来判断CST的损伤情况，不仅能够早期评估预后,而且有助于脑卒中后康复方案的选择，并且在今后对其运动功能康复机制的认识也将会有很大的帮助。