脑损伤昏迷患者丘脑和脑干的结构变化与意识障碍的相关性研究——磁共振弥散张量成像研究

摘要

目的：采用磁共振弥散张量成像方法研究脑损伤昏迷患者丘脑及脑干结构FA值与ADC值的变化规律,探讨FA值与ADC值与GCS评分变化之间的关系,明确丘脑及相关结构FA值和ADC值变化与意识障碍的联系.以此评价丘脑连接结构变化与意识障碍的关系.方法：研究对象为上海第二军医大学长征医院神经外科2011年6月至2012年12月收治入院的脑损伤昏迷患者,按照入选及排除标准共收集脑损伤昏迷患者6例,对照组患者9例,行磁共振弥散张量成像扫描前行GCS评分,扫描后选取双侧丘脑、延髓,桥脑、中脑为感兴趣区,取得FA值和ADC值,统计学分析脑损伤昏迷组与对照组患者不同部位FA值及ADC值的差异,重点是双侧丘脑的FA值与ADC值的差异.再比较各部位随GCS评分的减少FA值与ADC值的变化情况有何差异，重点是双侧丘脑的FA值与ADC值随GCS评分减小的变化有何差异。结果：在大脑FA图中，大脑白质纤维呈高信号，而脑脊液表现为低信号。对照组患者白质纤维完整，走行良好，而昏迷组患者白质纤维完整性破坏，变形，尤其是丘脑部位。colorFA图在显示大脑白质纤维的主要结构同时，还可通过颜色显示纤维走行。红色为左一右方向，绿色为前一后方向，蓝色为头一足方向。对照组患者白质纤维走行方向清晰可辨，昏迷组患者由于结构破坏，特别是丘脑部位走行无法辨识。ADC图可以清晰显示对照组缓则脑室结构，而昏迷病患者可显示受到挤压和破坏的脑室及相邻的丘脑结构。在通过丘脑感兴趣区域的脑白质纤维图，对照组通过双侧丘脑的白质纤维走行清晰，数量较多，而昏迷组患者通过双侧丘脑的白质纤维图白质纤维数量减少，且走行方向多变。在双侧丘脑，脑损伤昏迷患者与对照组患者比较FA值下降，有统计学差异(P<0.05)。由于ADC值变化的多样性，使得脑损伤昏迷患者与对照组患者在左侧丘脑ADC值有统计学差异，脑损伤昏迷患者ADC值高。而右侧丘脑脑损伤昏迷患者与对照组患者的ADC值无统计学差异。在延髓、桥脑和中脑，脑损伤昏迷患者与对照组患者的FA值与ADC值均无统计学差异。左右丘脑的FA值与GCS评分变化之间呈正相关(P<0.05)。对ADC值而言，由于其值变化的多样性使得仅右侧丘脑的ADC值与GCS评分之间呈负相关(P<0.05)。而左侧丘脑ADC值与GCS评分无统计学相关，其余各部位的FA值或ADC值与GCS评分无统计学相关，但从散点分布图来看，延髓、桥脑、中脑的FA值随GCS评分的减低有逐渐下降的趋势。而延髓，桥脑，中脑的ADC值随GCS评分变化的趋势不明显。结论：脑损伤昏迷后丘脑连接及其投射纤维结构的变化是导致意识障碍的重要原因之一。