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背景:脑白质疏松(leukoaraiosis,LA)是加拿大学者 Hachinski[1]在1987年首次提出的影像学概念。此影像学改变可见于多种疾病,如阿尔茨海默病(Alzheimer disease,AD)、皮层下动脉硬化性脑病(Binswanger病)、血管性痴呆、多发性硬化(MS)、肾上腺白质脑病(ALD)、脑炎、一氧化碳中毒、脑积水、脑外伤、糖尿病等患者,在正常老年人中也有一定发病率。LA可分为原发性和继发性,本研究 LA均指原发性 LA。近年,原发 LA在正常老年人中比例不断增加,约9%~21.6%,被认为是颅脑的退行性改变[2],能较准确的反映大脑年龄。其临床表现差异很大,早期LA患者并无显著的神经系统表现,但随着病情进展,可出现不同程度认知功能障碍,后期则有较高的痴呆发生率。目前,LA的发病机制仍未阐明,有研究认为LA的发病机制[3]可能为脑动脉硬化等因素造成的脑白质低灌注,继发神经纤维髓鞘脱失,从而导致神经病理及功能损害。目前中国正进入老龄化社会,LA的发病率在不断的增加。LA的常规 MRI表现目前文献已广泛报道,主要为形态学上的表现,对于功能性影像学研究如应用动脉自旋标记(Artery spinlabeling,ASL)和磁敏感加权成像(Susceptibility weighted imaging,SWI)技术评价LA的报道罕见。ASL是一种不用注射对比剂,完全无创性的来检查血流灌注情况的方法。目前,大量的研究已证明其客观性,在评估脑血管病变显示其独特的优势。SWI是一种反映不同组织间磁敏感差异的技术,能够敏感地显示顺磁性物质,如血液代谢产物中的去氧血红蛋白,细胞内正铁血红蛋白,含铁血黄素等,其在静脉结构及脑微出血(cerebral microbleeeds, CMBs)显示方面有着显著优势。 目的:⑴应用3.0T磁共振动脉自旋标记法(ASL)检查LA病灶、病灶周围正常白质(Normal appearing White Matter,NAWM)的相对脑血流量(relative cerebral blood flow,rCBF)的变化以及其与LA分级的相关性。⑵应用3.0T磁共振磁敏感加权成像(SWI)检测LA患者有无CMBs(Cerebral microbleeeds)以及观测病灶区域及周围静脉血管有无改变,探讨CMBs与LA分级的相关性。⑶结合磁共振血管成像(MRA)探讨LA的可能发病机制。 方法:病例纳入标准:原发LA组:头颅MR-T2WI及T2-FLAIR图像显示双侧脑室周围和(或)半卵圆中心区见斑点状、斑片状或弥漫性融合的高信号;正常对照组(Normal control,NC):性别、年龄相匹配无脑白质异常者。排除标准:脑卒中病灶>1.5cm,脑血管畸形、脑肿瘤、精神异常脑病、脑外伤、脑炎、脑积水等继发性LA患者。本研究对30例LA患者及5例对照组行T1WI、T2WI、T2-FLAIR、DWI、MRA、SWI及FAIR扫描。由两名高年资医师采用双盲法通过观察常规形态学图像对LA进行分级。原始FAIR数据传至GE ADW4.2工作站,采用Funtool软件构建rCBF图像,在rCBF图像上选择感兴趣区(region of interest,ROI)测量rCBF值,分析其变化并探讨其与LA分级的相关性,各ROI的大小和位置尽量保持一致。将SWI原始图像传至GE ADW4.2工作站Functool脑功能软件后处理,利用高通量hamming窗滤波器、相位蒙片乘法及最小密度投影(minimum intensity projection,MinIP)等后处理技术重建出SWI图像,在SWI图像上观测LA患者CMBs和静脉血管改变情况,并探讨CMBs分级与LA分级的相关性。所有患者或患者家属均知情同意接受各项检查。选择双侧半卵圆中心,侧脑室前、后角周围白质病灶区及灶周(NAWM)的感兴趣区(ROI)测量rCBF值。LA严重程度分级分为3个等级:1级:局灶性病变-脑白质见散在的斑点状局限性病灶;2级:病灶融合连接-白质区见非融合或部分融合性斑片状病灶;3级:病灶融合成片状-白质区弥漫广泛融合。CMBs的严重程度依据首都医科大学陈胜云等[4]提出的标准对病灶数量分为4个等级:0级:0个;1级:1-4个;2级:5-9个;3级:10个以上。分析LA分级与CMBs分级的相关性。观察LA患者MRA情况及SWI图像上双侧丘脑纹状体静脉、透明隔静脉、脉络膜上静脉、侧脑室旁髓静脉情况。 结果:①LA分级:1级14例,2级8例,3级8例。②右侧半卵圆中心、侧脑室前角、侧脑室后角病灶区与右侧对应灶周NAWM的rCBF值比较P分别等于0.00,差异有显著统计学意义;左侧半卵圆中心、侧脑室前角、侧脑室后角病灶区与左侧对应灶周NAWM的rCBF值比较P分别等于0.00,差异有显著统计学意义。③半卵圆中心右侧、左侧病灶区rCBF值分别为8.76±3.4、8.71±3.07;侧脑室前角右侧、左侧病灶区rCBF值分别为10.68±3.21、10.54±1.9;侧脑室后角右侧、左侧病灶区rCBF值分别为8.52±2.19、8.29±2.49;P值分别约0.91,0.78,0.47;两侧大脑半球间相应位置rCBF值比较无显著统计学差异。④合并双侧数据,NC组、LA1级、LA2级、LA3级半卵圆中心rCBF值分别为15.21±1.57、10.47±2.36、8.07±3.36、6.38±1.9,差异有显著统计学意义(X2=14.91,P=0.00);NC组、LA1级、LA2级、LA3级侧脑室前角rCBF值分别为16.28±4.14、11.72±2.27、9.15±1.55、8±2.12,差异有显著统计学意义(X2=9.84,P=0.00);NC组、LA1级、LA2级、LA3级侧脑室后角rCBF值分别为12.96±1.9、9.44±2.41、7.63±1.6、7.37±1.49,差异有显著统计学意义(F=13.98, P=0.003)。Spearman等级相关分析显示相应位置病灶区rCBF值与LA分级呈负相关(半卵圆中心rS=-0.82,侧脑室前角rS=-0.75,侧脑室后角rS=-0.79)。⑤CMBs分级:0级15例,1级5例,2级3例,3级7例;分析LA分级与CMBs分级的分布比较,结果显示:CMBs分级不同与LA分级的分布X2=12.415, P=0.002,P<0.05,有统计学意义,各级CMBs患者的总例数15人,n=30,约占全部LA患者的50%。⑥分析CMBs与LA分级的相关性,用等级相关检验(Spearman相关系数),结果LA分级与CMBs分级的存在正相关,相关系数rS=0.532,P=0.00,有统计学意义。⑦LA静脉血管的表现,部分丘脑纹状体静脉、透明隔静脉、脉络膜上静脉、侧脑室旁髓静脉数量减少,变细,变短,LA越重这种表现越明显。⑧30例LA患者中有20例(66.7%)MRA结果阴性;10例(33.3%)MRA结果有一定程度的病变,其中6例一侧或双侧大脑中动脉局部轻微狭窄,4例一侧或双侧大脑前动脉局部管壁毛糙、欠规整、走形迂曲、僵直,无血管闭塞。 结论:⑴大脑半球病灶区rCBF比灶周NAWM的rCBF低,低灌注可能与LA发病机制相关。⑵LA患者在ASL表现上双侧大脑半球对称性病灶区rCBF灌注同时减低,但rCBF基本相等,具有一定特征性。⑶随着LA分级的加重病灶区rCBF值逐渐减低,因此持续的低灌注可能是LA加重的发病机制之一。⑷LA具有CMBs倾向伴随静脉血管减少改变。⑸小血管病变是LA的病因之一。