DTI在脑卒中后假性延髓性麻痹吞咽障碍患者的研究进展

舒琳睿 孙道东 周 婷 程红亮 李 静 柳 星

1）安徽中医药大学，安徽 合肥 230000 2）安徽中医药大学第二附属医院，安徽 合肥 230000

脑卒中是由于脑血管破裂或阻塞而引起的一种中枢神经系统疾病，根据发病原因可将其分为出血性脑卒中和缺血性脑卒中［1］。缺血性脑卒中又称脑梗死，是指脑部血供障碍导致的局部脑组织缺血性坏死；出血性脑卒中又称脑出血，常因未得以控制的高血压、颅内血管粥样硬化而导致脑部血管破裂，进而出现相应神经功能缺损的一类临床综合征［2］。脑卒中有诸多并发症，其中，脑卒中后假性延髓性麻痹导致的吞咽障碍是脑卒中后严重并发症之一。脑卒中后大脑运动皮质及其发出的皮质脑干束受损，延髓上的运动神经核失去上运动神经元的支配，进而出现舌肌、软腭、咽喉、咀嚼肌的中枢性瘫痪。脑卒中后假性延髓性麻痹吞咽障碍的主要临床表现是进食困难、饮水呛咳，严重者会因误吸而造成吸入性肺炎。

1993年的一项颅脑CT的研究报告显示，脑卒中后吞咽障碍的患者在大脑皮质到脑干之间可见脑白质受损，该学者随即提出猜想，吞咽障碍可能是由于大脑到皮质间的传导通路受阻所致，而脑白质便是在大脑皮质与脑干间传递信息的信使［3］。早期大量的颅脑CT 和MRI 显示吞咽障碍的患者常可在侧脑室周围的脑白质上发现病变［4］。随着人们对脑白质的认识不断深入，国外有学者发现脑白质损伤可直接导致假性延髓性麻痹吞咽障碍，脑白质上通常涉及到调控吞咽反射的结构包括锥体束、内囊、上纵束、外囊和胼胝体，可调节吞咽反射［5］。

脑白质是中枢神经系统中的重要组成部分，主要由髓鞘的神经元轴突组成，是不同脑区间的传递信息的重要组织［6］。脑白质在普通CT及常规MRI上显像的特异性相对较差，磁共振弥散张量成像（diffusion tensor imaging，DTI）作为一种更加敏感的影像学检查技术，可更清晰地观测大脑白质纤维术的完整性［7］。笔者通过对历年来DTI 应用于脑卒中的研究进行归纳梳理发现，目前DTI已被应用于多项脑卒中后遗症的研究中，如运动功能障碍、认知障碍、失语、吞咽障碍、抑郁、痉挛。现对近年来DTI在脑卒中后假性延髓性麻痹吞咽障碍患者中的应用做一综述，阐明吞咽障碍与脑白质纤维束损伤的相关性，为临床进一步使用DTI诊断及评价脑卒中后假性延髓性麻痹吞咽障碍作为理论依据。

1 脑卒中后假性延髓性麻痹吞咽障碍

正常的吞咽活动涉及多个肌肉群的收缩，需要口腔、咽、喉和食管的协调运动。吞咽障碍可分为假性延髓性麻痹性吞咽障碍和真性延髓性麻痹性吞咽障碍，假性延髓性麻痹常见于数次脑卒中的后遗症，是上运动神经元损害所致的皮质脑干束损害所产生，临床受延髓支配的肌肉损伤，吞咽功能受损，因其症状与延髓性麻痹相似，故称假性延髓性麻痹［8］。真性延髓性麻痹是下运动神经元的损伤，由延髓神经核及其周围神经受累所致［9］。假性延髓性麻痹吞咽障碍可由多种疾病继发而成，尤其是脑卒中，无论是大脑皮质、皮质下控制回路还是与脑干相关的病变都会导致吞咽困难［10-11］。假性延髓性麻痹性吞咽障碍与皮质脑干束关系密切，皮质脑干束的神经纤维束从大脑皮质走行到基底节、红核、黑质、脑干内的网状结构及其他核团区域，能将大脑运动皮质的冲动信号传递给脑干，调节机体的多种运动。假性延髓性麻痹吞咽障碍发生在脑卒中后，大脑皮质下结构受损进一步影响到调节吞咽运动的脑白质纤维束［12］。脑白质纤维束是将运动信息从大脑皮质传递到脑干和脊髓的传导纤维，皮质脑干束在中脑平面上从锥体束的上部分出，到达颅运动神经核，进而调节面部、口部、咽部、软腭的肌群［13］。

吞咽障碍的患者临床表现主要为进食困难、饮水呛咳，影响营养摄取，进而导致营养不良，同时极易发生误吸而造成肺部感染，严重者引发窒息危及生命［14］。目前临床上对吞咽障碍的评估用到的客观化指标相对较少，仍依赖于常用的吞咽功能量表，如洼田饮水试验量表、标准吞咽功能评定量表，再结合病史、体征，综合评估患者吞咽障碍的等级，影像学指标仍未作为评估吞咽障碍程度的常用检查方式。现代医学针对脑卒中后吞咽障碍的康复治疗，主要是采取吞咽功能康复训练［15］、气道廓清技术［16］、咽部冷刺激［17］、经颅磁刺激［18］等干预方式，随着祖国医学对本病的深入研究，中药冷刺激、舌咽针、电针等也被广泛应用与吞咽障碍的治疗中［19］。

2 DTI简述

DTI是一种用于研究脑白质纤维束的技术［20］，其原理是在磁共振弥散加权信号的基础上进行相应数据处理、数学建模，提取利用弥散各向异性效应，从而获得细致的微观结构［21］。弥散张量成像技术可感知水在组织中的扩散，水分子可沿着脑白质纤维束扩散，因此白质束具有独特的扩散特性［22］。DTI研究脑白质纤维束是通过绘制水分子沿着脑白质纤维束的扩散图像，定量检测体内脑白质的结构，因此，DTI比普通MRI更易测得脑白质微结构的异常［23］。

DTI检测常可获得多个数值作为定量参数，表观弥散系数（apparent diffusion coefficient，ADC）是弥散梯度磁场上不同方向水分子的弥散特点。平均弥散率（mean diffusivity，MD）表示某一区域的水分子弥散大小，但与弥散的方向无关。部分各向异性分数值（fractional anisotropy，FA）测量水分子扩散的各向异性程度，是神经纤维束的量化指标，脑白质损伤时可显示为FA 值降低，FA 值越低，脑白质损伤程度越大。白质纤维束在水分子中运动的各向异性与白质束的排列密度成正比，因此，可用FA 值推断大脑白质纤维束内细胞结构的排列整齐度和组织的完整性。在评估白质组织特征的研究中，MD 值和FA 值常作为互补指标，前者用于评估水分子在每个位置上的扩散程度，后者用于衡量水分子在一个特定方向上扩散的一致性［24］。相对各向异性分数比值（fractional anisotropy of rate，rFA）是病灶区的各向异性分数与对侧各向异性分数的比值，rFA 值越小，表示与对侧相同区域的差异越大，病侧损伤程度越大。临床上可根据以上数值量化脑白质损伤的严重程度，作为预判患者预后情况的关键指标，并以此辅助评估临床治疗中枢神经系统疾病的有效性。

弥散张量纤维束成像（diffusion tensor tractography，DTT）是在DTI 的基础上进一步发展而来，它利用神经纤维间水分子的各向异性追踪神经纤维的走形方向，将神经纤维束三维可视化，可以直观观测神经纤维束的完整性，并可测量神经纤维束中纤维的数目，通过与健侧纤维束进行对比，可直接评估其缺损程度［25］。目前，DTT 技术已被多名学者应用于脑卒中后肢体运动障碍患者的皮质脊髓束的三维重建中，但在脑卒中后吞咽障碍中的应用研究仍为空白［26］。

3 DTI在脑卒中后吞咽障碍患者中的应用

近年来，脑白质病变与脑卒中后遗症预后的关系是一个研究热点，NAM等［27］提出假设，脑白质髓鞘病变后，皮质脑干束受损，到达延髓的传入神经减少，进而发展为假性延髓性麻痹，脑白质病变同时可降低咳嗽反射，结合患者因假性延髓性麻痹而导致的吞咽障碍，加大了吸入性肺炎的发病风险。MOON等［28］分析63名轻度脑卒中后吞咽障碍患者的脑白质变化发现，脑白质病变与患者的吞咽功能关系密切，脑白质缺损度越高，吞咽障碍评级越差。林志诚等［29］研究发现，脑卒中后吞咽障碍患者在吞咽皮质、皮质下结构和脑干吞咽中枢存在广泛的脑白质受损。

随着人们对脑白质纤维束的研究越来越深入，已有大量学者通过DTI检测技术来证实脑白质纤维束与吞咽障碍的相关性。LI等［30］将12例脑卒中患者与12 例健康对照组同时进行DTI 检查发现，脑卒中后吞咽困难患者的双侧皮质脊髓束FA 值下降。SUNTRUP 等［31］通过200 例的大样本研究发现，一侧皮质脊髓束损伤的脑卒中患者中，患吞咽困难的概率明显高于同侧未受损伤的患者。脑白质纤维束的另一个重要分支是皮质脑干束，对吞咽及言语功能尤为重要。JANG 等［32-33］在42 例脑出血后吞咽障碍的患者中使用气管造影来测量皮质脑干束的FA值，根据病情将部分严重吞咽障碍的患者予以放置鼻饲管，结果通过FA值评估发现，吞咽功能在2 d内恢复的患者皮质脑干束损伤相对较小，而放置鼻饲管时间越长患者的皮质脑干束损伤程度越大。KO 等［34］研究发现，一侧大脑的皮质脑干束损伤后，累及到对侧，产生双侧脑白质疏松症，预后较单侧皮质脑干束更差。

由于脑卒中发病部位的多样性，不同学者在使用DTI 检测脑白质病损程度时选择的兴趣区也各有差异，GONZALEZ-FERNANDEZ等［35］报道，在急性幕上缺血性脑卒中患者中，躯体感觉区、运动区和运动辅助区、眼窝前额皮质、基底神经节和内囊的损伤与吞咽困难关联性较强。KIM 等［36］用DTI 技术研究了亚急性脑卒中伴小脑幕上病变患者的皮质脊髓束体积（tract volume，TV）、FA和ADC数值，将初级躯体感觉皮层、初级运动皮层、辅助运动皮层、前扣带皮层、眼窝前额皮质、顶枕皮层、岛叶皮层、内囊后肢、丘脑、基底神经节（尾状核）、基底神经节（壳核）选择为感兴趣区域（region of interest，ROI），发现病侧初级运动皮层的FA 值和双侧内囊后肢的ADC 值在组间存在显著差异。可见，皮层受损后，脑白质纤维束无法传播吞咽信息到吞咽中枢，进一步导致吞咽障碍。CLARK 等［6］采用DTI 研究假性延髓性麻痹吞咽障碍与大脑白质、灰质的相关性，在1.5T MRI的基础上进行DTI 检测，选择涉及吞咽的大脑区域作为ROI 区，发现吞咽口腔期与顶叶、感觉运动皮质、内囊后肢有关，咽期的损伤与皮质脊髓束的白质缺损密切相关。

目前也有学者将DTI 用作评估脑卒中后吞咽障碍患者的治疗前后观察指标，以验证临床疗效，进一步探析DTI 观察到的脑白质损伤与吞咽障碍的关系。金海鹏等［37］研究发现，齐刺廉泉、天容可改善环咽肌功能障碍所致吞咽困难患者的临床症状，其作用机制可能是相关脑区的脑白质纤维束结构及密度改变增强了其神经可塑性。WU 等［38］通过比较大脑半球、内囊、基底节区间、小脑间的FA值改变大小发现，大脑半球脑梗死部位的FA值改善较脑干及小脑明显，说明针刺对单侧大脑半球梗死所致的吞咽困难具有特异性；通过DTT重建病灶区的纤维束发现，右侧额岛叶纤维束较前明显增多，FA 值也较前增大，得出利咽通窍针法能改善吞咽困难可能机制是通过刺激相关穴位调节岛叶功能，使大脑皮质重塑，促进吞咽功能的恢复。

4 结论与展望

脑卒中后假性延髓性麻痹吞咽障碍的发生与脑白质及皮质脑干束的损伤有关，脑白质纤维束是大脑皮质将信息传递到脑干的关键组织，白质损伤的程度与吞咽障碍的病情程度关系密切，临床可通过患者脑白质的损伤程度评估此类患者的预后。DTI可定量分析脑白质的组织，DTT 可直接观察脑白质纤维束的形态，因此，DTI 探析病灶区脑白质的病损程度、DTT 重建皮质脑干束的三维可视化图像可作为评估患者病情及预后的影像学辅助工具。DTI 作为一种对脑白质高度敏感的新型检测方法，目前尚未应用到临床的指标检测中，在中枢神经系统疾病的定性诊断和疗效观察上有广阔的应用前景。目前对于脑卒中后假性延髓性麻痹吞咽障碍的具体发病机制，国内外学者仍秉持不同意见，部分学者认为大脑岛叶上存在吞咽调节中枢，且与皮质脑干束的关系密切，关于本病发病机制的研究目前尚较为欠缺，需要进行更为深入和细致化的研究才能探知。针对脑卒中后假性延髓性麻痹吞咽障碍的治疗，目前的疗效评估方法多以量表评分为主，在未来的临床研究中，可使用DTI评估脑卒中后假性延髓性麻痹吞咽障碍患者的治疗前后观察指标，客观对比分析治疗前后脑白质纤维束的改变，以评估疗效。