Marchiafava-Bignami disease患者的核磁共振DTI定量研究

张秀丽，范博，刘素平

Marchiafava-Bignami disease(MBD)又称原发性胼胝体变性，是一种临床少见的胼胝体脱髓鞘病变，1903年由意大利病理学家Marchiafava和Bignami共同描述，患者多出现精神及行为异常，多认为是由于长期嗜酒导致慢性酒精中毒所致，其它如一氧化碳(CO)中毒、血容量较低以及糖尿病亦可引起本病的发生。MBD的病理改变主要是胼胝体脱髓鞘、变性坏死乃至萎缩，病变不但累及胼胝体周围皮质区，还可延及双侧大脑半球白质。近年来随着医学影像学技术的迅猛发展，对该病的报道逐渐增多。磁共振扩散张量成像(diffusion tensor imagine，DTI)是利用弥散加权成像技术改进和发展的一项新技术，利用水分子的弥散各向异性进行成像，可以对细胞内水分子的运动及白质纤维束进行评价，测量脑白质纤维束的平均扩散率(mean diffusivity,MD)、部分各向异性(fractional anisotropy，FA)值及相对各向异性(relative anisotropy，RA)值，从分子和细胞水平方面评价组织细胞的病理变化过程。本文对30例MBD患者与30例正常志愿者胼胝体及白质区DTI各项数据进行研究，探讨DTI在该类疾病中的应用价值，进一步提高对MBD病的认识和诊断水平。

1 对象与方法

1.1 研究对象

MBD组：选取山东省聊城市茌平区第二人民医院2016年12月至2020年12月收治的MBD患者30例，年龄33～68岁，平均(48.3±0.6)岁，正常对照组：健康成年人 30 例，年龄30～65岁，平均(46.2±0.5)岁。MBD组与对照组均为男性。

MBD组：主要临床症状表现为乏力、嗜睡、意识障碍、记忆力减退及肌张力增高等。纳入标准：有长期饮酒史(10～30年)，日饮酒量为300～800 mL。排除标准：糖尿病患者、CO及有机磷中毒患者、有外伤史、长期药物服用史者、存在营养不良以及其他神经系统疾病者、有MRI 检查禁忌证者。

正常对照组：男性健康志愿者，无酗酒史者，脑内无异常血管畸形者，无颅脑外伤及其他神经系统疾病者，无 MRI 检查禁忌症者。

1.2 检查方法

MRI检查采用 GE signa HDxt 1.5 T 超导磁共振扫描仪，头颅8通道相控振线圈。头颅常规 MR检查包括：T1WI、T2WI序列及 DWI 序列，扫描参数：T1WI:TR 480 ms，TE 24.5 ms，TI 1 740 ms,矩阵 320×320，层厚5 mm，层间距0 mm，FOV 320 mm × 320 mm。T2WI:TR 7 600 ms，TE 94 ms，TI 2 022 ms，矩阵256×256，层厚 5 mm，FOV 320 mm×320 mm。FLAIR:TR 8 402 ms,TE 127 ms ,TI 2 100 ms,矩阵 320×320，层厚5 mm，层间距0 mm，FOV 320 mm × 320 mm。DWI：TR 3100 ms，TE 80 ms，矩阵 256×256，层厚5 mm，层间距0 mm，FOV 320 mm ×320 mm，NEX2次。DTI 采用单次激发自旋回波平面成像(SE-EPI)序列，扫描参数为 TR 8 000 ms，TE 84.5 ms，矩阵 256×256，FOV 230 mm×230 mm，扩散敏感梯度方向数 15个，层厚 5 mm，层间距0 mm，NEX 2，b 值为0、1 000、2 000 s/mm，采集时间为300 s。

1.3 图像后处理

使用 ADW4.0工作站对数据进行分析处理，在DTI 参数图上于胼胝体(膝部、体部、压部)、内囊(前肢、膝部、后肢)、放射冠区连续3个层面放置感兴趣区(region of interest，ROI)，每个区域测量3次，取其平均值，ROI面积为 15～20 mm。由2位主治以上放射科医师对MBD组和正常对照组分别测量胼胝体、内囊、放射冠区的MD、FA、RA值，取2次测量的平均值。

1.4 统计学方法

2 结果

2.1 MBD组患者的常规影像学结果

30例MBD患者中16例胼胝体弥漫出现稍长T1稍长T2信号影，9例膝部、压部出现稍长T1稍长T2信号影，5例仅压部出现稍长T1稍长T2信号影。16例胼胝体弥漫病变患者中，5例患者放射冠区出现稍长T1稍长T2信号影。典型病案举例见图1。

注：A为T1WI成像,B为T2WI成像,C为T2flair成像,D为DWI成像,E为DTI图中白色圆圈为测量感兴趣区,F为DTI显示神经纤维走行图。

2.2 MBD组与正常对照组的MD值比较

30例慢性酒精中毒致MBD患者与30例正常对照组各区域脑白质纤维束的平均扩散率(MD)比较，对照组除胼胝体体部两组比较差异无统计学意义(

t

=2.263,

P

>0.05)外,其余各区域MBD组的MD值均高于正常对照组。结果详见表1。

表1 MBD组与正常对照组的MD值比较

2.3 MBD组与正常对照组的FA值比较

30例慢性酒精中毒致MBD患者与30例正常对照组各区域脑白质纤维束的部分FA比较，除胼胝体体部差异无统计学意义(

t

=2.271,

P

>0.05)外,其余各区域MBD组的FA值均小于正常对照组。结果详见表2。

表2 MBD组与正常对照组的FA值比较

2.4 MBD组与正常对照组的RA值比较

30例慢性酒精中毒致MBD患者与30例正常对照组各区域脑白质纤维束的RA值比较，除胼胝体体部差异无统计学意义(

t

=2.786,

P

>0.05)外,其余各区域MBD组的RA值均小于正常对照组。结果详见表3。

表3 MBD组与正常对照组的RA值比较

2.5 MBD组各部位MD值、FA值、RA值比较

30例慢性酒精中毒致MBD患者各部位MD值、FA值、RA值比较，除胼胝体各部外，其余部位进行左右侧独立样本

t

检验，结果显示左右侧之间MD值、FA值和RA值差异均无统计学意义(

P

>0.05)。胼胝体膝部和压部的FA值和RA值最高，而胼胝体体部最低。胼胝体外最高的为内囊膝部和后肢，其次为内囊前肢和放射冠，而半卵圆中心FA值和RA值最低。结果详见表4。

表4 30例MBD患者各部位MD值、FA值及RA值比较

3 讨论

MBD主要病理特征为胼胝体对称性脱髓鞘、中层坏死及萎缩，同时多累及皮层下白质。急性起病的患者可出现严重意识障碍及癫痫发作等，慢性病患者可表现为意识障碍、行为异常及抑郁等症状，如果该病未得到及时有效的治疗可呈进行性发展，表现为进行性痴呆、大脑半球分离综合征，严重者可导致昏迷甚至死亡。MBD的MRI表现与其病理改变及病变过程密切相关，MBD病变的MRI表现对临床至关重要。

DTI是一种可以观测脑白质纤维束的新技术，通过测定特定方向的扩散行为对脑组织的白质纤维束进行评价，常用量化参数包括平均弥散率(mean diffusivity,MD)、各向异性分数或称部分各向异性(fractional anisotraphy,FA)、相对各向异性(relative anisotraphy,RA)。MD反映分子弥散水平和弥散阻力的整体情况，其只表示弥散的大小，而与弥散的方向无关。FA值反映水分子各向异性成分占整个弥散张量的比例，反映扩散张量的各向异性程度。RA值反映水分子弥散的各向异性成分与各向同性成分的比值。

MBD的基本病变以髓鞘脱失、坏死为主，由于扩散在人脑白质区表现为与髓鞘形成相关的方向扩散受限，因此髓鞘的脱失使水分子在与神经纤维垂直方向的扩散受限减轻，理论上MD值升高。本研究MBD组MD值普遍大于正常对照组(表1)，差异有统计学意义(

P

<0.05)，MD值升高可能反映了髓鞘脱失造成的受限扩散减轻或血管源性水肿造成扩散的增加，分子整体弥散水平的升高和弥散阻力整体下降。

胼胝体的大多数纤维走行方向一致性较强，大部分水平走行，少部分斜行走形，纤维髓鞘化比较完善在DTI上表现出较强的各向异性，FA值、RA值较高，胼胝体膝部的纤维连接两侧的额叶，压部连接两侧颞枕叶，本研究表2、表3的正常对照组中胼胝体膝部及压部的FA值、RA值均高于其他部位，并且慢性酒精中毒致MBD患者中胼胝体膝部及压部的FA值、RA值明显增高。反观体部的纤维主要连接双侧额叶的运动前区和中央前回、颞顶叶，体部的交叉纤维较多，纤维走行方向一致性较弱，因此胼胝体体部的FA值、RA值明显偏低。

有研究表明，慢性酒精中毒常导致白质的FA值、RA值明显减低，并且已经证实白质纤维束对酒精的毒性刺激作用相当敏感。FA值、RA值越大，组织的各向异性越强，FA值、RA值降低，表明白质纤维束受损可能。慢性酒精中毒患者的白质整体完整性的损害，白质纤维束显微结构的断裂，如髓鞘的缺失或者轴索的变性退化，可能让水分子更加自由移动，造成FA值减少,各向异性降低，各向同性增加，则RA值减低。BMD组胼胝体体部FA值、RA值最低，但其较正常对照组相差不大，这可能与此部位神经束交叉纤维较多，白质纤维束受损，水分子扩散方向的一致性较弱有关，从而与正常组结果相近。而胼胝体膝部及压部FA值、RA值降低幅度较大，此部位水分子扩散具有一定的方向性，因而当这两个部分纤维束受损时，可出现弥散受限降低、弥散水平增高的特征。

胼胝体外FA值、RA值最高的为内囊膝部和后肢，其次为内囊前肢和放射冠，而半卵圆中心FA值和RA值最低，胼胝体外病灶多累及皮层下白质，病理上急性期主要为伴有轴突破坏的严重脱髓鞘改变和脑组织水肿，慢性期则为单纯的脱髓鞘改变，说明慢性酒精中毒白质变性在胼胝体外对半卵圆中心影响最为明显，对此处纤维束的损害较大。