3.0T MRI-ASL在脑瘫患儿颈总动脉交感神经网剥脱术前后脑血流量测量的应用

禹 洋，王禄伟，王云玲，冯楠楠

（新疆医科大学第二附属医院，新疆 乌鲁木齐 830011）

脑性瘫痪是一种常见的残疾，它与儿童出生时发生的损伤或先天性畸形有关[1]。颈总动脉外膜交感神经网剥脱术是手术治疗脑瘫的方法之一，手术作用机理与改善脑血流相关[2]。因此，评价与测量脑组织血流灌注在确定手术疗效及判断预后中有重要价值，脑血流量（Cerebral blood flow，CBF）是公认的反映血流动力学变化的重要指标，测量CBF有多种方法，例如CT灌注成像、动态磁敏感对比灌注加权成像（DSC-PWI）[3]，但这些方法都是有创的，对于脑瘫儿童，急需一种安全无创、可反复测量CBF的技术。动脉自旋标记（Arterial spin labeling，ASL）作一种经典的无创的核磁共振脑功能检测技术，能够定量和定性地评价脑组织血流动力学状态，不仅可用于大脑病变的诊断及预后评估，同时也可作为手术治疗前后的客观评价手段[4]。

1 材料与方法

1.1 临床资料

收集2016年7月—2017年4月在我院行颈总动脉外膜交感神经网剥脱术的痉挛型单侧脑性瘫痪患者50例，男28例，女22例，年龄 4～12岁，平均（6.5±4.69）岁。联合应用常规序列、DWI及ASL技术，测量颈总动脉外膜交感神经网剥脱术前后在痉挛型单侧脑性瘫痪治疗中CBF的变化。

纳入标准：①欧洲脑性瘫痪监测组织临床分型中年龄4～12岁的生产时因缺氧缺血痉挛型单侧脑性瘫痪患儿；②无严重的脏器功能障碍，可以配合临床检查及全麻手术；③术后恢复良好，无并发症及相关的临床处置经过；④能配合完成MRI检查。排除标准：①年龄4～12岁的非缺氧缺血导致的单侧痉挛型脑性瘫痪及其他类型的脑瘫患儿；②不能配合临床及MRI检查和耐受全麻手术；③术后有并发症，并针对并发症进行相应的临床处置。

1.2 手术方式

气管插管全麻生效后，患者取仰卧位，两肩胛间垫圆垫，头后仰，偏向健侧，于术侧颈部甲状软骨下1 cm处，胸锁乳突肌内侧缘作约3.0 cm横行切口，常规消毒铺巾后，逐层切开暴露颈动脉，切开颈动脉鞘，游离颈总动脉，保护颈静脉及迷走神经，于显微镜下环形剥脱颈总动脉分叉部至分叉以下6 cm处动脉外膜，彻底止血，检查无活动性出血，逐层关闭出口。术毕，麻醉清醒拔管后返回病房。

1.3 扫描方法及参数

使用Achieva/Intera Philips 3.0T磁共振成像系统，标准32通道头线圈。对所有患者行常规T1WI、T2WI、FLAIR、DWI及ASL序列扫描。常规序列的具体参数：T1WI（FL2D，TR/TE 250ms/2.50ms），T2WI（TSE，TR/TE 4000ms/91ms），FLAIR（TR/TE 9000ms/85ms），DWI （EPI，TR/TE 3133ms/91ms，b 值为 1000s/mm2），层厚 5 mm；ASL 扫描参数：TR 2500 ms，TE 11 ms，层数6，层厚 6 mm，层间距 1.5 mm，反转时间 1（TI1）700 ms， 反转时间2 （TI2）1800 ms， 饱和停止时间（Saturation stop time）1600 ms，流速限制 100 cm/s，FOV 192 mm，激发角度 90°，激励次数 1，采集带宽2232 Hz/Px，采集次数 101，扫描时间 248 s。

1.4 影像评价指标

将3D-pCASL原始数据转换为4D NIfTIhdr/img格式，上传至MRI-Clould后处理工作站，得到全脑血流图，选取大脑运动功能区做为感兴趣区，在3pCASL原始图像上对称性测量双侧额叶、双侧颞叶、扣带回、锥体束、基底节区、丘脑、小脑半球、胼胝体膝部及压部感兴趣区CBF值，并将患侧与健侧 CBF值比较。测量手术前后不同时期ROI的CBF值。

1.5 统计学分析

影像学检查所有的计量数据均以表格形式录入数据库，用SPSS 19.0软件进行统计学分析，计量资料首先检验样本正态性及方差齐性，数据采用均数±标准差（±s）表示；相同时期患侧与健侧CBF值之间进行配对t检验，P＜0.05有统计学意义。

2 结果

2.1 术前和术后14 d患儿健侧与患侧之间的CBF对比

研究中的患儿均顺利完成MRI检查，在行手术前，患侧与健侧对比，患侧中央前回、小脑、基底节、内囊运动相关区域CBF降低；手术后患侧等区域较健侧的CBF有改善，差异有统计学意义，丘脑区CBF差异无统计学意义（表 1，图 1，2）。

2.2 手术前后患儿患侧的CBF对比

与术前相比，手术后内囊区、小脑等区域的CBF明显大于术前，差异有统计学意义，大脑皮质区、基底节区CBF较术前有所增加，但是差异无统计学意义；术后丘脑区CBF较术前无明显改善 （表2，图3，4）。

表1 健侧与患侧CBF值比较

表2 手术前后CBF值比较

图1 女，5岁，右侧偏瘫型，ASL示左侧大脑半球低灌注。 图2 男，3岁，右侧偏瘫型，左侧大脑皮质区低灌注。 图3，4 女，9岁，右侧偏瘫型，分别为手术前（图3）、手术后14 d（图4）。Figure 1. Female,5 years old,right hemiparesis,ASL,left cerebral hemisphere hypoperfusion. Figure 2. Male,3 years old,right hemiplegia,left cerebral cortex hypoperfusion. Figure 3,4. Female,9 years old,right hemiplegia type,before surgery(Figure 3),14 days after surgery(Figure 4).

3 讨论

脑性瘫痪是一种影响运动控制和日常生活活动的终身残疾。脑瘫可以影响一个人的运动控制、感知、智力功能，执行日常活动的能力，正常参与社会工作的能力。近年来随着生殖助孕技术的发展，许多生产时的危重患儿得以存活，使脑瘫发病率增加。临床对于脑瘫的早期治疗十分重视，治疗方法也有很多，包括内科的康复治疗、中医治疗、针灸治疗和外科的手术治疗，手术治疗包括颈总动脉外膜交感神经网剥脱术、选择性脊神经后根切断术、关节矫正术。选择性脊神经后根切断术可以改善下肢痉挛，提高患儿坐、爬能力；关节矫正术可以矫正畸形姿势，改善步态、负重线，减少亢进的肌肉活动，松解痉挛和挛缩。颈总动脉交感神经网剥脱术主要用于治疗椎体外系损伤所致的手足徐动型脑瘫及合并扭转痉挛、手足徐动及紧张性痉挛的混合型脑瘫。颈总动脉外膜交感神经网剥脱术可以去除交感神经部分收缩颅内血管的作用，去除交感神经对靶器官、肌张力的支配效应，以此改善脑瘫患儿颅内血流状况，改善发声及吞咽功能、流涎症状[5]，降低痉挛肌肉的兴奋性[6]，对于手足徐动、吞咽困难、流涎有明显改善作用，还能提高脑瘫患者的脑认知功能，结合长期的功能训练，能为脑瘫患者带来较好的预后，广泛地应用于脑瘫患者的治疗[7]。

研究发现偏瘫侧大脑半球内血管严重灌流不足，颅内血流为低速高阻抗型，处于低灌注低循环状态，主要表现为脑皮层神经细胞的变性及坏死、组织软化及萎缩、白质稀疏、脑回变窄、脑沟增宽及脑室扩大，因此，脑瘫患者手术后临床症状的改善或与CBF的改变存在直接或间接的相关性[8]，手术后相应动脉供血区域脑组织的血供情况的改变需要一种精准有效的检查方法。

ASL是一种利用内源性血液中的水作为自由扩散示踪剂的非侵入性技术，能提供感兴趣区的CBF参数，在部分中枢神经系统疾病的研究中已初步体现了潜在价值[9-10]。此外，ASL技术具有操作简便、成像速度快、无需外源性造影剂、无辐射等优点，特别适用于儿童，可以准确快速的测量评价脑血流，反映脑代谢功能，是评价小儿脑损伤与康复的重要方法[11]。研究脑血流动力学的改变、测量CBF对于判断手术疗效及预后有重要意义。

本研究的50例患儿均属于痉挛单侧偏瘫型，临床症状表现为身体功能障碍、姿势异常、智力障碍等。本研究发现手术前患儿患侧皮质区、基底节区、小脑等区域的CBF明显低于健侧，在手术后患侧的皮质区、小脑、内囊、基底节区CBF显著提高，较健侧无明显差异，患侧丘脑区CBF值较对侧未见明显提高。手术前后内囊区、小脑等区域CBF值明显大于术前，差异有统计学意义，大脑皮质区、基底节区CBF较术前有所增加，但差异无统计学意义；术后丘脑区CBF较术前无明显改善。

本研究中，手术明显改善内囊区、小脑区CBF，提高皮质区CBF，这说明颈总动脉外膜交感神经网剥脱术可增加CBF，改善运动异常症状，减少交感神经对肌张力的兴奋作用[7]，缓解患儿全身肌张力过高的症状。人体的第Ⅰ躯体运动区位于中央前回，此区域左右交叉，一侧的运动区支配对侧肢体运动，主要由大脑前循环供血，幼儿时期大脑皮质区的CBF略高于成年人[12]。基底核在人体大脑的白质内，由纹状体（尾状核、豆状核）、屏状核和杏仁体组成，也有文献报道基底核还应包含与运动功能密切联系的红核、黑质及丘脑底核。基底核中部分核团的功能尚未明确，基底核与大脑皮质、小脑协同调节躯体随意运动、肌张力、姿势反射，中毒、缺氧、发育不良均可导致该功能区域的损害，引起肌张力增高或减低、动作增多或减少等。

研究中，对比丘脑区域手术前后的CBF有轻微差异，但是差异无统计学意义。丘脑是人体运动功能的整合中心，若丘脑区发生缺血缺氧会出现肢体力量不协调。丘脑是由大脑后动脉的分支供血，手术切除颈总动脉交感神经网扩张颈总动脉从而增加CBF，但是大脑后动脉起自于椎动脉，因此，颈总动脉外模交感神经网剥脱术对大脑后循环供血的丘脑区CBF改善作用不大。

本研究由于患者人数较少，并未设立对照组，术后随访时间不长，对后期的粗大运动情况缺乏长时间的观察，随着年龄增长，CBF会减少[13]，远期CBF减少对于手术疗效是否会有一定影响有待进一步研究。综上所述，颈总动脉交感神经网剥脱术可明显改善手足徐动型脑瘫患儿的精细运动能力，值得临床进一步推广。