中国中西医结合影像学杂志   2019, Vol. 17 Issue (4): 345-347, 350
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慢性酒精中毒性脑病患者脑白质损伤的MRI特点[PDF全文]
徐永立 , 赵小华 , 郝金华 , 洪晓锋 , 吴俊斌
广东医科大学附属第三医院放射科,广东 佛山 528318
摘要目的: 探讨fMRI在定性和定量评估慢性酒精中毒性脑病(CAE)患者脑白质损伤(WMLs)中的应用价值。方法: 选择我院诊断的50例CAE患者作为观察组;另选择50例无饮酒史脑病患者作为对照组。采用1.5 T MRI扫描仪,行T1WI、T2WI、液体衰减反转恢复(FLAIR)、DWI、DTI及扩散峰度成像(DKI)序列。根据Fazekas方法将WMLs的脑室旁高信号(PVH)和深部白质高信号(DWMH)分为4级(0~3级)。比较2组WMLs阳性率、DTI定量参数各向异性(FA)和平均扩散率(MD),以及DKI参数平均峰度(MK),分析观察组WMLs分级与FA、MD和MK值的关系。结果: 观察组50例中45例表现为脑白质脱髓鞘病变,侧脑室周围多发斑片状T1WI低信号、T2WI高信号,压水像呈高信号,边界模糊,无明显占位效应,病灶长轴垂直于侧脑室;30例表现为胼胝体变性呈不均匀T1WI低信号、T2WI高信号,T2 FLAIR高信号;26例DTI示胼胝体纤维束不同程度稀疏、断裂。观察组50例中,表现为PVH 25例,DWMH 20例,总WMLs阳性率为90.0%(45/50);对照组50例中,表现为PVH 2例,DWMH 2例,总WMLs阳性率为8.0%(4/50)。观察组WMLs阳性率显著高于对照组(P < 0.05)。观察组FA值较对照组降低,MD和MK值升高,差异均有统计学意义(均P < 0.05)。观察组PVH 3级患者FA值低于1~2级,MD和MK值升高(均P < 0.05);DWMH 3级患者FA值低于1~2级,MD和MK值升高(均P < 0.05)。结论: fMRI尤其是DTI和DKI可定性和定量评估CAE患者WMLs,有较好的诊断敏感度和准确性。
关键词磁共振成像    酒精中毒    脱髓鞘疾病    脑白质损伤    弥散张量成像    扩散峰度成像    
Characteristics of MRI on white matter lesions in chronic alcoholism encephalopathy
Xu Yongli , Zhao Xiaohua , Hao Jinhua , Hong Xiaofeng , Wu Junbin
Department of Radiology, Third Affiliated Hospital of Guangdong Medical University, Foshan, 528318, China
Abstract: Objective: To analyze the values of fMRI for qualitative and quantitative assessments of white matter lesions (WMLs) in patients with chronic alcoholism encephalopathy (CAE). Methods: A total of 50 CAE patients as observation group and other 50 healthy people as control group were enrolled, they received 1.5 T MRI examination including T1WI, T2WI, FLAIR, DWI, DTI and diffusion kurtosis imaging (DKI), WMLs locating at paraventricular hyperintensity (PVH) and deep white matter hyperintensity (DWMH) were divided into four classes (Grade 0~3) according to Fazekas method. The positive rate of WMLs, the quantitative parameters fractional anisotropy (FA), mean diffusivity (MD) of DTI and mean kurtosis (MK) of DKI of the two groups were compared. In the observation group, the relationship between different WMLs classification and values of FA, MD, MK were analyzed. Results: It showed 45 cases with demyelinating lesions of white matter in CAE patients, which located at periventricular area of lateral ventricle with multiple patchy long T1 and long T2 signals, pressure water image with high signal, blurred boundary and no obvious space occupying effect, the long axis of lesion perpendicular to lateral ventricle. The degeneration of corpus callosum of 30 cases showed inhomogeneous low signal on T1WI, high signal on T2WI and T2 FLAIR. DTI showed that corpus callosum bundles of 26 cases were sparse and broken in varying degrees. There were only 5 cases (10.0%) without WML, 25 (50.0%) of PVH, 16 of Grade 1~2, other 9 of Grade 3, 20 (40.0%) of DWMH, 16 of Grade 1~2, other 4 of Grade 3;the positive rate of WMLs in the observation group was significantly higher than the control group (P < 0.05). What's more, the value of FA in observation group was more lower, but MD and MK higher (P < 0.05). Furtherly, FA value in Grade 1~2 was significantly lower than that in Grade 3 in the observation group with PVH or DWMH, but MD and MK higher (P < 0.05). Conclusion: It can bring qualitative and quantitative assessments of WMLs in patients with CAE by fMRI, especially DTI and DKI, which are better sensitivity and accuracy.
Key words: magnetic resonance imaging    Alcoholism Demyelinating disease    White matter lesions    Diffusion tensor imaging    Diffusion kurtosis imaging    

慢性酒精中毒性脑病(chronic alcoholism encep-halopathy,CAE)是由于长期大量饮酒导致的中枢神经系统损害,严重者导致幻觉、意识障碍等。CAE的发生与慢性酒精中毒及B族维生素缺失有关。fMRI具有多回波、多序列成像、软组织分辨力高等特点,能清晰直观显示脑组织的精细解剖结构及信号改变,对提高疾病诊断准确性具有重要意义[1]。脑白质病变(white matter lesions,WMLs)又称脑白质疏松、脑白质高信号,T2WI和FLAIR呈高信号[2]。研究[3-4]发现,CAE患者中WMLs比例较高,以胼胝体变性多见。随着DTI及扩散峰度成像(diffusion kurtosis imaging,DKI)序列研究的深入,其对白质纤维内水分子的弥散方向和非正态分布特征显示更加清晰,为定量评估WMLs提供了可能[5-6]。因此,本研究将进一步分析DTI和DKI定性和定量评估CAE患者WMLs的应用价值。

1 资料与方法 1.1 一般资料

选择2018年1月至2019年1月我院诊断的50例CAE患者作为观察组,符合CAE诊断标准[7];另选择50例无饮酒史脑病患者作为对照组。纳入标准:年龄18~75岁;获得清晰MRI图像,并准确分析;取得知情同意。排除标准:有颅脑肿瘤、脑部手术、放化疗史;严重抑郁、痴呆、神经精神性疾病;无法耐受MRI检查,或存在禁忌证。

观察组男30例,女20例;年龄48~73岁,平均(61.2±10.3)岁;饮酒时间16~40年,中位时间28.5年;饮酒量450~900 mL/d,平均(650±80)mL/d;合并高血压15例,糖尿病6例。对照组男26例,女24例;年龄50~74岁,平均(60.5±11.2)岁;合并高血压13例,糖尿病7例。2组性别、年龄及合并疾病差异均无统计学意义,具有可比性(均P > 0.05)。

1.2 仪器与方法

采用GE 1.5 T超导MRI成像仪、头颅8通道相控阵线圈。扫描序列与参数:T1WITR 480 ms,TE 2.46 ms,层厚5 mm,无间隔,矩阵320×320,FOV 320 mm×320 mm,单次采集;FLAIR TR 6 000 ms,TE 96 ms,矩阵256×256,层厚5 mm,无间隔,FOV 320 mm×320 mm;DWI TR 3 100 ms,TE 78 ms,矩阵256×256,无间隔,层厚5 mm,FOV 320 mm×320 mm;DTI自旋回波序列(FRFSE)TR 10 000 ms,TE 102.5 ms,b值1 000 s/mm2,扩散敏感梯度方向为15,矩阵130×130,NEX 1,单次激发,扫描时间为168 s。图像要求完整、无伪影,解剖结构清楚可辨,双侧脑组织较对称,无明显畸形及结构改变。

1.3 观察指标

分析CAE组MRI图像特征,根据Fazekas方法[8]将WMLs的脑室旁高信号(paraventricular hyperintensity,PVH)和深部白质高信号(deep white matter hyperintensity,DWMH)分为4级(0~3级),其中PVH:0级为无病灶,1级为帽状或铅笔样薄层病变,2级为病变呈光滑的晕圈,3级为不规则的脑室旁高信号,延伸到深部白质;DWMH:0级为无病变,1级为点状病变,2级为病变融合,3级为病变大面积融合。0级为WMLs阴性,1~3级为WMLs阳性。2名医师独立判断,意见不统一时由第3位MRI专业医师判断。根据DTI获得定量参数各向异性(fractional anisotropy,FA)和平均扩散率(mean diffusivity,MD),DKI参数平均峰度(mean kurtosis,MK)。比较2组WMLs阳性率、FA、MD和MK值,并分析CAE组不同WMLs分级与FA、MD及MK值的关系。

1.4 统计学方法

采用SPSS 20.0软件进行统计分析,计量资料以x±s表示,组间比较行独立样本t检验,计数资料以例数或%表示,组间比较行χ2检验。以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果 2.1 观察组MRI表现

50例中45例(90.0%)表现为脑白质脱髓鞘病变,两侧侧脑室周围多发斑片状T1WI低信号、T2WI高信号,压水像呈高信号,边界模糊,无明显占位效应,病灶长轴垂直于侧脑室(图 1)。30例(60.0%)表现为胼胝体变性,呈不均匀T1WI低信号、T2WI高信号(图 2),T2 FLAIR高信号(图 3),矢状位显示形态变化最佳。26例(52.0%)DTI示胼胝体纤维束不同程度稀疏、断裂(图 4)。

图 1 男,65岁,饮酒20年。FLAIR示两侧侧脑室周围多发斑片状高信号,边界模糊,无明显占位效应,病灶长轴垂直于侧脑室(箭头)   2   男,59岁,饮酒29年。胼胝体变性,呈不均匀T2WI高信号(箭头)   3   男,70岁,饮酒35年,胼胝体变性。T2 FLAIR呈高信号(箭头)   4  女,66岁,饮酒15年。DTI示胼胝体纤维束不同程度稀疏、断裂(箭头)

2.2 2组WMLs阳性率比较(表 1
表 1 2组WMLs阳性率比较

观察组WMLs阳性率显著高于对照组(P < 0.05)。

2.3 2组FA、MD和MK值比较(表 2
表 2 2组FA、MD和MK值比较(x±s

观察组FA值较对照组降低,MD和MK值升高(均P < 0.05)。

2.4 观察组不同WMLs分级与FA、MD及MK值的关系(表 3
表 3 观察组不同WMLs分级与FA、MD和MK值的关系(x±s

观察组PVH 3级患者FA值低于1~2级,MD和MK值升高(均P < 0.05);DWMH 3级患者FA值低于1~2级,MD和MK值升高(均P < 0.05)。

3 讨论

CAE的临床表现差异较大,常造成不可逆性脑组织损伤。胼胝体是颅内体积最大的联合纤维束,维生素B缺失易导致神经细胞变性;此外,纤维束内髓鞘含有大量卵磷脂成分,酒精与髓鞘结合易导致髓鞘变性[9]。CAE的病变范围较广,主要累及小脑、脑干及两侧大脑半球[10]。MRI较CT能更早、更准确反映神经组织变性,应用价值更大。

本研究中观察组中WMLs阳性率达90.0%,显著高于对照组,DTI显示胼胝体纤维束不同程度稀疏、断裂;观察组中PVH和DWMH发生率相当,且以1~2级为主,提示CAE发生WMLs的范围较广,程度较轻。进一步采用DTI和DKI序列定量比较发现,观察组FA值较对照组降低,MD和MK值升高,差异均有统计学意义(均P < 0.05);且FA、MD和MK值与WMLs分级有关。DTI是依据水的扩散能力评估白质纤维束病变,从微观角度了解脑白质结构的完整性、神经系统的认知功能及老龄化对大脑组织的影响[11]。DTI从三维空间分析脑内水分子的弥散特性,FA值主要反映神经髓鞘的完整性,以及白质纤维束的多少、走行方向是否一致;MD值则反映水分子的扩散能力。研究[12-13]发现,CAE患者的双侧胼胝体FA值明显降低,额叶、海马旁回及小脑半球的MD值明显升高,并伴大脑灰质体积的减小。但也有研究[14-15]认为,CAE患者的大脑额叶FA值升高,急性饮酒后0.5 h可达峰值;额叶、丘脑、脑桥臂的MD值显著降低,急性饮酒后1 h和2 h可达最低值。研究结果的不同考虑与入组对象病情、成像序列参数,以及选择的ROI不同有关[16-17]

DKI是DTI技术的延伸,能够更加敏感地检测细胞内和细胞膜对水分子扩散运动的影响作用。MK值研究最多,主要反映组织内水分子扩散的受限程度。张顺等[18]采用DKI评估急性脑卒中的不同分期变化,发现MK值在梗死区较对侧正常区域显著升高。田兄玲等[19]研究表明,DKI可反映脑白质的细微结构改变,与认知功能障碍密切相关。目前,关于DKI序列在CAE中的研究报道仍较少。

综上所述,fMRI尤其是DTI和DKI可定性和定量评估CAE患者的WMLs,有较好的诊断敏感度和准确性。

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