弥散张量成像联合Fugl-Meyer量表在预测缺血性脑卒中后运动转归中的应用

姜蔼玲 胡才友 庞国防 李 嫦 何丽艳 秦娇琴 周 苗 陈梓斌 李宁虎 黎祖越

作者单位： 广西壮族自治区江滨医院 530021

缺血性脑卒中是导致成年人残疾的主要病因,而运动障碍是卒中后最常见的神经功能缺损症状,早期的康复干预可有效改善患者运动障碍。由于缺血导致的脑损伤存在异质性，目前仍缺乏可靠的预测因子预测急性缺血性脑卒中后运动功能的转归。有研究报道，卒中急性期运动功能的损伤程度及远期预后取决于皮质脊髓束(corticospinal tract,CST)的损伤程度及可塑性运动纤维的完整性[1,2]。核磁共振弥散张量成像(diffusion tensor imaging，DTI)技术可评估卒中后脑白质微结构损害程度，与脑卒中亚急性期运动功能转归相关[3]。同时，亦有部分研究提示Fugl-Meyer评分(Fugl-Meyer assessment，FMA)在卒中急性期对运动功能转归具有一定的预测价值[4]。但大部分的临床实践发现上述单独指标的预测价值有限。为进一步探讨预测卒中后运动功能转归的方法，我们通过前瞻性收集急性缺血性脑卒中患者康复治疗前后的DTI和FMA数据，探讨DTI联合FMA对卒中患者运动功能转归的应用价值。

1.资料与方法

1.1 研究对象 随机选择2016年1月至2017年12月在广西壮族自治区江滨医院住院的急性缺血性脑卒中患者为观察组。纳入标准：①符合《中国缺血性脑卒中诊治指南2014》的急性缺血性脑卒中诊断标准[5]；②美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)评分15～20分；③康复治疗方案相同，且12周内总康复时间不小于50小时。排除标准：①既往有卒中病史；②四肢瘫痪；③未定期复查及随访；④康复治疗过程中出现新发重症感染或急性心脑血管病。所有患者入院后均给予药物和偏瘫肢体功能康复治疗。本研究经广西壮族自治区江滨医院伦理委员会批准，所有患者在进行MRI检查前签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 资料收集：入院后收集患者年龄、性别、糖尿病史、高血压病史及病灶分布等资料。分别在卒中后第1周、12周完成磁共振检查和Fugl-Meyer量表评估，获取这两个时间节点的DTI参数及FMA评分。

1.2.2 评估方法：①Fugl-Meyer量表(FMA)评分：Fugl-Meyer量表上肢评分共33项，各项最高分为2分，共66分；下肢共17项，各项最高分为2分，共34分。上下肢总分100分。②运动功能转归评估方法：采用FMA评分对运动功能转归进行评估。FMA<50分提示严重运动障碍；50～84分提示明显运动障碍；85～95分提示中度运动障碍；96～99分提示轻度运动障碍。

1.2.3 MRI检查方法：所有受试者均使用1.5T磁共振扫描仪(GEhdxt，美国)进行常规MRI检查、弥散加权成像(DWI)及扩散加权成像检查。采用自旋回波-回波平面成像序列进行DTI扫描，主要参数如下：TR5500ms,TE119.3ms。层厚5mm，层间距0mm；扩散加权系数b值取0和1000s/mm2(采集13个方向)。FOV240×240mm;矩阵128×128。将DTI原始数据传至工作站，采用配套软件进行图像处理。选择大脑脚、内囊后肢、病灶区作为感兴趣区获取其部分各向异性(fractional anisotrophy,FA)，测量急性脑梗死病灶中心区与健侧大脑半球镜像区域的各向异性(FA)，并计算rFA值(rFA=FA患侧/FA健侧)。

2.结果

2.1 一般临床特征及入院时两组间DTI参数比较 符合研究标准并完成完整数据采集的缺血性脑卒中患者共有40例，其中男性21例，女性19例，平均年龄67.6±18.6岁。年龄、性别、糖尿病史、高血压病史及病灶分布与Fugl-Meyer评分不相关(P>0.05)。入院时受试者不同部位两侧DTI参数比较差异有统计学意义(P<0.05)，见表1。

表1 两组不同部位的DTI参数比较

注：ta=3.56,tb=2.89,tc=4.75,P<0.05。

2.2 感兴趣区DTI参数与运动功能的比较 第1周和第12周经DTI检测患健侧rFA与FMA相关，差异均具有统计学意义(分别是r=0.31,P=0.01；r=0.46,P=0.03)，如表2所示。

表2 两组患者入院后梗死灶不同时间点rFA和FMA相关性分析

注：*P<0.05。

2.3 单因素分析结果显示大脑脚、内囊后肢、FMA和梗死灶的FA值与第12周后运动功能转归呈正相关，差异均具有统计学意义(P<0.05)。将以上变量纳入多因素Logistic回归分析模型，结果如表3所示。

表3 多因素Logistic回归分析结果

3.讨论

皮质脊髓束是大脑重要的运动神经通路，在卒中后运动功能的恢复中起着重要作用[6]。神经生理和结构影像学研究表明，皮质脊髓束的损伤程度与运动功能缺损程度及运动功能转归相关。DTI可将CST的完整性可视化[7]，DTI的各向异性分数(fractional anisotropy，FA)是定量诊断卒中后CST损伤的新指标[8]。在脑白质中，水分子沿着神经纤维走向扩散速度快，而垂直于神经纤维方向时水扩散速度较慢，这就形成了各向异性扩散[9]。各向异性的大小取决于脑白质的完整性及水扩散的自由度，而水扩散自由度受轴突膜和髓鞘影响。FA降低可能与纤维的分解和CST轴突完整性的降低有关[10]。

Lindenberg等研究者指出内囊后肢FA不对称与运动障碍之间存在线性相关，进一步分析指出FA不对称性可解释约50%变异[11]。一项关于FA指标和运动功能的相关性研究指出，CST rFA在运动功能转归总体变异度中的贡献占27%[12]。我们的研究表明，大脑脚与内囊后肢FA值在运动功能转归总体变异度中的贡献分别是26.5%和22.4%，与Yang等[13]研究结果相符。Borich等[14]研究发现卒中慢性期康复训练后健侧内囊后肢的FA值与运动学习能力相关联(R=0.649)。Fugl-Meyer量表(FMA)能够对偏瘫脑卒中患者的肢体功能做出相对准确的定量评定,但单独采用临床评估预测卒中患者运动功能的恢复情况具有局限性，尤其是最初发病时神经功能缺损症状严重的患者[15]。为了提高预测效能，本研究联合FA和FMA对卒中后患者的运动功能进行预测，结果表明感兴趣区FA值联合FMA在运动功能转归总体变异度中的贡献占40.6%，优于单独使用以上指标进行预测，该联合评估方案有助于指导临床治疗方案的选择。

本研究结果还指出rFA与运动功能具有密切关系，第1周和第12周经DTI检测患健侧rFA与FMA相关，差异均具有统计学意义(分别是r=0.31,P=0.01；r=0.46,P=0.03)，说明rFA的比值越小，缺血性脑卒中患者的运动功能越差，这与Park等[12]研究结果一致。而本研究中选取大脑脚为检测区域，结果表明患侧大脑脚FA值较健侧下降，这可能是由于缺血性脑卒中后引起功能相关远隔部位的CST发生微结构改变如Wallerian变性所致[16]。

有研究者指出在缺血性脑卒中不同的阶段，FA在预测运动功能转归的预测值是不同的，亚急性期FA降低可预测运动功能减退[17]。本研究纳入的受试者均为亚急性期患者，经研究分析得出FA值较镜像侧下降越明显，其运动功能越差。而Koyama等[18]则指出亚急性期FA与运动结局无显著相关(r=0.282,P=0.291)。这可能与纳入研究的样本量及运动转归的评估量表不同相关。Chen等[19]研究指出，慢性期较高的FA值是良好运动功能结局预测指标。卒中急性期至慢性期过程中监测FA值逐渐下降，则可能预示着临床运动功能的恶化。

综上所述，本研究证明了联合使用DTI和FMA可预测卒中后的运动功能的恢复情况，但本研究也存在一定的局限性，如本研究样本量较少，没有对脑梗死患者进行亚组分析等。因此，未来仍需更多大样本多中心的随机对照临床试验评估DTI联合FMA作为预测和监测运动功能康复的价值。应用功能和结构神经影像学技术对卒中患者进行深入研究，有望获得更可靠的卒中后运动功能转归的预测因子，为缺血性脑卒中早期诊疗提供新的依据。