2011北京國際神經病學會議報告選登
皮質下缺血性腦血管病(SIVD)之“皮質下”是指病變主要累及基底節、腦白質和腦幹,並且其臨床表現與這些病灶相對應。其癡呆由於缺血性損害所致,包括完全梗死(腔隙性梗死和微梗死)和腦深部白質的不完全性梗死。腔隙梗死或腔隙為小腔隙樣缺血性梗死其直徑小於15mm。典型者位於基底節、內囊、丘腦、腦橋、放射冠和半卵圓中心。白質腔隙可與非融合的缺血性白質改變交錯重疊。微梗死多為非腔隙樣,見於皮質和皮質下結構,大小從幾微米到腔隙大小的十分之一。
(一)結構檢測
美國國立神經疾病和中風研究院-加拿大中風網絡(National Institute of Neurological Disorders and Stroke-Canadian Stroke Network,NINDS-CSN)專家共識也推薦腦白質首選定量測定,其定性研究應用Wahlund提出的年齡相關白質改變分級方法。
定性方法是根據白質病變的程度有評定者給予不同的視覺分級評分(visual rating scales),此方法方便易行,亦能排除人工假象的影響。其缺點在於分級的主觀性強、效度低。有關SIVD患者白質病變(WML)的視覺分級評分方法有很多中,因無組織病理“金標準”比較這些分級量表,故而無法判斷哪一種方法更好。NINDS-CSN推薦WML評估應用Wahlund提出的年齡相關白質改變分級評分方法。
影像學改變的程度和類型與認知功能損害的關係目前尚沒有明確的結論。這與以往研究多采用定性分析不無關係。近年來興起圖像分割定位、定量技術。
定量方法以計算機技術為基礎,根據病變圖像像素(pixel)或體素(voxel)信號強度的不同,應用不同數學模型進行編程,能準確的計算出白質病變的體積。其中全自動定量方法省時、準確,美國國立衛生研究院Wayne Rasband開發的Image J,根據圖像信號輕度不同的特點,通過調整圖像強度閾值,自動提取白質病變;結合其Voxel Counter Plugins自動計算WMH體積,測定結果可靠。
(二)超微結構
1、DTI後處理:工作站,用Functool 2軟件進行後處理,三維彩色編碼張量圖,重建FA和MD圖像,分別測定胼胝體壓部(SCC)、雙側額葉(FL)、雙側顳葉(TL)、雙側頂葉(PL)、雙側枕葉(OL)的形似正常白質(Normal-appearing white matter,NAWM);腦室周圍病變區(包括雙側側腦室前、後角周圍和體旁白質病變區)及其周圍NAWM的FA和MD值,作為評價腦白質各向異性及水分子擴散程度的指標。
2、感興趣區(ROI)的選擇:每個ROI都定位於解剖結構的最大顯示層麵的中心部位。額葉取額中回、頂葉取角回各取3個層麵;顳葉取出現側裂後連續向上3個層麵;枕葉取枕極,取2個層麵;胼胝體壓部取基底節上2個層麵;側腦室前角、後角、體部在側腦室體部層麵或稍偏下方的連續2個層麵上進行定位,分別取其均值代表室周病變區和白質正常區。除胼胝體壓部以外,雙側大腦半球同一解剖結構盡量采用鏡麵對稱方式進行選取。每個ROI均多次測量,以確保該部位所選層麵的FA值最大,結果以每側各向異性分數(FA)及平均彌散係數(MD)平均值表示,ROI麵積為30~40mm2。放置ROI時,注意避開灰質結構和腦脊液。尋找白質病灶時注意結合FLAIR和DWI圖像排除同時合並存在的不同時期的梗死灶或腦軟化灶。病灶、正常白質的ROI之間及其與側腦室邊緣、梗塞灶、灰質之間的距離至少為2mm。對於正常對照組,同樣將ROI放置於室周與SIVD組的ROI相同或相近的位置。
3、彌散張量成像(DTI):是在MRI彌散加權基礎上發展起來的新型MRI技術,利用水分子的擴散運動各向異性進行成像,反映活體組織空間組成信息及病理狀態下各組織成分之間水分子交換功能狀態的檢查方法,顯示T2WI上正常區域的病變,在檢測腦白質病變方麵具有更大的優越性。DTI有兩個常用的測量參數,其中FA是反映組織各向異性最敏感的指標,範圍為0-1之間,其大小與髓鞘的完整性、纖維致密性及平行性有密切關係,可提供神經纖維的損傷情況,FA值越高,說明組織的各向異性越強,組織排列得越緊密;MD反映水分子的彌散運動能力,值越大,水分子的彌散能力越強。將這兩種參數相結合,可以準確地評估腦組織尤其是白質的微細結構變化。MD值的升高和FA值的降低表示白質完整性受到破壞。華勒變性、細胞外澱粉樣物沉積、小血管病變均可引起白質的這種病理改變[9,10]。
4、DTI研究結果:
(1)與對照組比較,SIVD患者不僅右側室周WML區FA值明顯下降,額葉、顳葉、頂葉、胼胝體壓部、腦室周圍等多個腦區的白質正常區FA值也明顯降低,部分MD值升高,提示SIVD患者除MRI白質異常區外,正常表現的區域也存在超微組織結構的損害,白質通路的完整性受到破壞。本研究顯示SIVD患者腦白質FA和MD的改變具有區域選擇性。兩組病人均以額、頂葉FA下降、頂葉MD升高為主,枕葉未受累,提示前部白質損傷重,後部相對保留白質的完整性。這種選擇性損害可能是不完全性梗塞或血管病變導致區域性低灌注,髓鞘脫失,引起神經纖維傳導受損,軸索的不應期明顯延長等多種病理變化,也可能與額葉白質容易受損的特性有關。
(2)兩組SIVD患者較對照組腦室周圍白質損傷較重。側腦室壁的白質區域接受來自室管膜下動脈的血液供應,這些血管與來源於腦表麵的血管吻合稀疏或缺如,當低灌注和缺血性損傷時,腦室周圍深部白質穿支動脈極易受累,較早發生選擇性組織壞死,從而出現相應的影像學改變。
(3) 腦室周圍白質正常區的FA、MD值與視空間結構、執行能力、注意力損害均有一定的相關性:當腦室周圍發生不同程度的白質病變時,腦室周圍的三種環路---內側邊緣環路、基底外側邊緣環路和防禦環路的纖維聯係即被破壞,影響皮質功能,幹擾信息的傳導,從而導致相應的認知功能障礙。
(4)兩個參數的改變並不平行,MD值升高與FA值降低的區域不盡一致:其原因可能在於前者的下降更多與神經元丟失及脫髓鞘有關,而後者的增加則與細胞外間隙擴大有關,FA值對於神經纖維完整性的破壞更為敏感。在纖維束損傷不明顯或病變的早期,細胞間隙擴大,而髓鞘和軸索膜丟失尚不顯著,則可能表現為MD升高。
(5)血管性癡呆(VaD)和不伴癡呆的血管性認知障礙(VCIND)患者雙丘腦MD值明顯升高,提示SIVD患者丘腦可能存在隱匿性損傷導致局部水分子擴散幅度增大。丘腦的結構相對比較複雜,主要由灰質構成,但其上麵和外側麵均覆有薄層白質帶狀層和外髓板,內部核團間亦存在Y形的白質內髓板,有著比較豐富的神經纖維,因此丘腦同樣具有一定程度的各向異性和平均擴散度。在研究中還發現,兩組SIVD患者FA值與對照組比較無統計學差異,其原因可能為丘腦結構複雜,其內神經纖維走行一致性程度較低,不同程度的影響了FA值的檢測結果。推測丘腦DTI、MRS參數變化原因可能為:局灶性和/或彌漫性損害導致丘腦局部血液灌注下降,組織缺血缺氧,神經元能量代謝異常,繼而造成丘腦灰質神經元損傷或功能下降;也有可能是連接丘腦與其他結構的白質損傷累及丘腦神經元,繼發胞體萎縮,細胞外間隙擴大,水分子擴散增強。
作者:河北省人民醫院神經內科呂佩源教授 會議專題http://zt.cmt.com.cn/zt/BICN2011/index.html