安徽中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院影像中心(安徽 合肥 230031)

張?zhí)m慧* 王安琴 黃建軍

肝豆?fàn)詈俗冃?，又稱“Wilson病”(wilson's disease，WD)，是一種由銅代謝障礙從引起的肝硬化和腦變性等表現(xiàn)的常染色體隱性遺傳病。灌注成像(diffusion weighted imaging，DWI)在WD疾病的診斷及研究中的應(yīng)用較廣，國內(nèi)外已有諸多報道。目前臨床最常用的DWI技術(shù)是基于單指數(shù)模型，即腦組織的擴散信號強度與b值呈直線性衰減，此模型假設(shè)基礎(chǔ)為水分子運動環(huán)境是均勻介質(zhì)、僅反映水分子的自由擴散運動。當(dāng)組織內(nèi)非均質(zhì)時，組織的擴散信號強度與b值關(guān)系不再符合單指數(shù)模型。Le Bihan等[1]在1986年首次提出基于雙指數(shù)模型的體素內(nèi)不相干運動成像(intravoxel incoherent motion，IVIM) ，使用多b值計算，可同時獲得水分子自由擴散運動和微循環(huán)灌注信息[2]。有文獻報道，相較于單指數(shù)模型，IVIM 應(yīng)用的雙指數(shù)模型可以更好地描述生物體內(nèi)這種復(fù)雜的信號衰減方式[3]。IVIM目前已逐漸應(yīng)用于部分腫瘤的診斷、分級及療效評估以及腦梗塞、中毒性腦病等疾病的研究中。基于此，本研究收集21例臨床確診的WD患者及21例健康志愿者的IVIM圖像資料，旨在探討WD患者IVIM表現(xiàn)并分析WD患者顱腦病變的發(fā)生機制。

1 資料與方法

1.1 研究對象收集2018年9月至12月我院收治并符合WD診斷標準[4]的WD患者21例( WD組) 。其中男7例，女14例，年齡14年～55歲，病史1～41年。同時征集21名健康志愿者作為對照組，其中男8名，女13名，年齡20～53歲。

1.2 儀器與檢查方法使用GE Discovery MR750 3.0T超導(dǎo)型磁共振成像儀及8通道相控陣標準頭顱線圈；掃描范圍從后顱凹底至顱頂，顱腦MRI常規(guī)掃描：層厚5mm，層間距1.5mm，掃描20層；IVIM序列：SE-EPI序列，TR 3000ms，TE 80.1，矩陣128×128，視野240mm×240mm，激勵次數(shù)1次，層厚5mm，層間距1.5mm，掃描20層，b 值選取11個，分別為30、50、100、200、300、500、800、1000、1500、2000、3000s/mm2，掃描時間3min15s。

1.3 圖像分析采用AW 4.6工作站進行圖像后處理，以Functool軟件中的MADC軟件處理圖像，獲得ADC、D*、D、f(標準ADC值、快擴散ADC值、慢擴散ADC值、灌注分數(shù))。由2名具有10年以上MRI診斷經(jīng)驗的醫(yī)師采用盲法對數(shù)據(jù)及圖像進行分析，測量兩側(cè)豆?fàn)詈思扒鹉X的ADC值、D值、D*值及f值(附圖1-8)。如常規(guī)檢查發(fā)現(xiàn)異常信號區(qū)域，則取病灶最大層面選取ROI，對側(cè)鏡像區(qū)ROI可根據(jù)需要適當(dāng)微調(diào)，避開血管及腦脊液；如常規(guī)檢查未發(fā)現(xiàn)異常信號，則選取豆?fàn)詈嘶蚯鹉X最大解剖層面，各數(shù)值均測量3次，然后取平均值。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法應(yīng)用SPSS 19.0統(tǒng)計學(xué)軟件進行分析，實驗數(shù)據(jù)用(±s)表示，WD組與健康對照組采用獨立樣本t檢驗進行分析，比較WD組與健康對照組的各參數(shù)值，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

通過對WD組與健康對照組各參數(shù)的比較，WD組豆?fàn)詈说腄*減低、f值增高，且有統(tǒng)計學(xué)差異(P＜0.001)(表1)；WD組丘腦的ADC值增加、D*值減低、D值增高，且有統(tǒng)計學(xué)差異(其中ADC值和D值P＜0.05，D*值P＜0.001)(表2)。

表1 WD組與健康對照組豆?fàn)詈瞬课籖OI各參數(shù)值

表2 WD組與健康對照組丘腦部位ROI各參數(shù)值

3 討 論

3.1 WD腦部病理改變及磁共振表現(xiàn)WD是一種常染色體隱性遺傳病，銅藍蛋白合成障礙，腸道對銅吸收增加，過量的銅沉積在肝、腦、腎、角膜等部位而引起一系列損傷。WD腦內(nèi)病變常對稱分布，多集中于兩側(cè)基底節(jié)區(qū)、丘腦、腦橋、中腦，也可累及大腦半球。WD在顱腦磁共振上典型表現(xiàn)為雙側(cè)基底節(jié)區(qū)對稱性T1WI低信號影，T2WI高信號影，俗稱“熊貓眼征”[5-6]，可能與銅沉積在基底節(jié)區(qū)導(dǎo)致細胞水腫和壞死、脫髓鞘改變和膠質(zhì)增生等有關(guān)[7]。因此，本研究選取兩側(cè)豆?fàn)詈思扒鹉X作為感興趣區(qū)，進行數(shù)據(jù)分析研究。WD患者病理階段不同，DWI上圖像信號亦有較大變化。當(dāng)WD腦組織病變早期，此時處于細胞毒性水腫階段，水分子擴散受限，因此DWI上呈高信號、ADC值降低; 當(dāng)WD進一步發(fā)展，至中后期時組織處于血管源性水腫階段，水分子擴散不受限，DWI上呈低信號、ADC值升高; 當(dāng)腦組織病變處在兩種階段過渡時，DWI信號因水分子運動復(fù)雜而呈等或高信號影，ADC值正?；蜉p度升高[8]。WD早期病變即細胞毒性水腫階段，驅(qū)銅治療效果明顯優(yōu)于中后期(血管源性水腫階段)，因此用量化的ADC值可以評估WD的臨床治療效果及判斷預(yù)后[9]。

圖1 A-H WD患者典型影像圖。圖1A T2WI序列見兩側(cè)豆?fàn)詈思扒鹉X對稱性高信號影；圖1B T1WI序列見兩側(cè)豆?fàn)詈思扒鹉X對稱性低信號影；圖1C FLAIR序列見兩側(cè)豆?fàn)詈思扒鹉X高信號或混雜信號；圖1D 圖示選擇兩側(cè)豆?fàn)詈思扒鹉X為ROI，避開血管及腦脊液；圖1E IVIM序列標準ADC圖；圖1F IVIM序列快擴散ADC(D*)；圖1G IVIM序列慢擴散ADC(D)；圖1H IVIM序列灌注分數(shù)(f)圖。

3.2 IVIM原理在IVIM研究中，人體內(nèi)水分子被區(qū)分為血管內(nèi)水和血管外水(后者包括細胞內(nèi)水和細胞間液)[10]：血管內(nèi)水因其流動較快，它可以反映組織的灌注信息；血管外水因其流動較為緩慢、因此擴散較慢，它可以反映組織的擴散信息。Le Bihan等[1]提出的IVIM技術(shù)是基于雙指數(shù)模型，它采用多個b值，b＜200s/mm2時反映灌注信息，而b＞200s/mm2時反映組織的真實擴散情況[11]。IVIM技術(shù)可以得到組織的灌注及擴散信息，并進行定量分析，得到如下參數(shù)：D*值為快擴散ADC值，反映灌注信息，即血液在毛細血管內(nèi)流動情況；D值為慢擴散ADC值，反映擴散信息，代表真實水分子擴散情況；f值為灌注分數(shù)，代表灌注因素在擴散信號中的貢獻比例，它受水分子擴散及灌注的雙重影響，一定程度上反映組織毛細血管的豐富情況，f值越大表明毛細血管越豐富。

3.3 WD患者IVIM數(shù)據(jù)分析本實驗中WD組豆?fàn)詈说腄*值減低，說明WD組豆?fàn)詈斯嘧p低，豆?fàn)詈薴值增加，豆?fàn)詈私M織內(nèi)毛細血管分布更豐富、密集；WD組丘腦的ADC值增加、D*值減低、D值增加，說明WD組單指數(shù)模型及雙指數(shù)模型下丘腦彌散均受限，灌注減低。此外，本研究中，WD組及健康對照組豆?fàn)詈思扒鹉X的ADC值均高于D值(P＜0.001)，原因在于IVIM序列獲取的D值代表真實水分子的擴散，排除了組織灌注的影響。此外，WD組豆?fàn)詈思扒鹉X灌注均較健康對照組減低，可能是WD患者銅在腦組織異常沉積, 導(dǎo)致局部缺血、水腫，神經(jīng)細胞變性、減少及神經(jīng)纖維脫髓鞘，最終導(dǎo)致血管分布異常、局部灌注減低，這也與以往文獻報道結(jié)論一致[12-13]。而WD組豆?fàn)詈藦浬⑹芟薏幻黠@，丘腦彌散受限，這可能是由于本實驗病例數(shù)量有限，未能按傳統(tǒng)彌散序列上ROI信號高低進行再次分組，再進行亞組內(nèi)分析比較所致。

綜上，基于雙指數(shù)模型的IVIM使用多b值計算，可同時獲得WD患者豆?fàn)詈思扒鹉X的彌散及灌注信息，有助于進一步闡明WD顱腦病變的發(fā)生機制。