小腦上腳交叉的常規(guī)MRI擴(kuò)散加權(quán)成像研究.pdf

1、研究背景:
　　 正常小腦上腳交叉是兩側(cè)小腦上腳（結(jié)合臂）在中腦下部的匯合，涉及小腦上腳的許多疾病均可累及到小腦上腳交叉，例如Friedreich共濟(jì)失調(diào)，帕金森病，精神分裂癥，進(jìn)行性核上性麻痹，Joubert綜合征，多發(fā)性硬化、腦梗塞等。在常規(guī)MR中小腦上腳交叉在矢狀位T1WI上常呈低信號(hào)，在質(zhì)子加權(quán)像(PDWI)上呈低信號(hào)，而在T2WI上無法識(shí)別。在擴(kuò)散加權(quán)成像(DWI)中，小腦上腳交叉在層面選擇方向DWI(DWIslice

2、)圖上呈左右對(duì)稱倒三角形高信號(hào)，在相位編碼方向DWI(DWIphase)圖上呈左右對(duì)稱兩個(gè)半圓形高信號(hào)，而在頻率讀出方向DWI(DWIread)圖中上無高信號(hào)改變。在擴(kuò)散張量成像(DTI)中，小腦上腳交叉在橫軸位彩色張量(FA)圖上呈紅色圓點(diǎn)狀，在腦白質(zhì)擴(kuò)散張量成像(DTT)圖中表現(xiàn)為向前形成盲端、上下交叉上行、前后交叉上行、吻接上行、單側(cè)向前等五種類型。然而關(guān)于小腦上腳交叉的T1信號(hào)、DWI和表觀擴(kuò)散系數(shù)(ADC)圖上的信號(hào)與年齡、性

3、別的相關(guān)性還不明確。
　　 第一部分小腦上腳交叉T1WI特征及其與年齡、性別的相關(guān)性
　　 目的:比較小腦上腳交叉在不同方位SE-T1WI上的信號(hào)特征，并探討小腦上腳交叉的T1信號(hào)強(qiáng)度與年齡、性別的相關(guān)性。
　　 材料與方法:首先對(duì)20例健康成人（男女各10例，年齡匹配，24-44歲，平均36.2歲）分別進(jìn)行橫軸位、矢狀位和冠狀位的SE-T1WI（TR/TE=450/11，3次信號(hào)采集，矩陣256×256，層厚5

4、mm，無間隔，F(xiàn)OV=190 mm）掃描，由兩名神經(jīng)放射學(xué)專家對(duì)小腦上腳交叉在不同方位T1WI的信號(hào)特征進(jìn)行盲法評(píng)價(jià)，按照信號(hào)的高低分為低信號(hào)、等信號(hào)和高信號(hào)。分析比較T1WI顯示小腦上腳交叉的最佳成像方位。然后回顧性分析120例正常人群的正中矢狀位SE-T1WI圖像（層厚4mm，無間隔），其中男性52例，女性48例，4-64歲，平均31歲。由一名專家運(yùn)用感興趣區(qū)(ROI)功能分別測(cè)量小腦上腳交叉、中腦上部和橋腦基底部的信號(hào)強(qiáng)度以及獲得

5、顱外空氣信號(hào)強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)差(SD)，以橋腦基底部為背景信號(hào)，依次計(jì)算小腦上腳交叉和中腦上部的對(duì)比信噪比(CNR)。小腦上腳交叉和中腦上部CNR的比較采用配對(duì)樣本t檢驗(yàn)，單因素方差分析(ANOVA)和直線相關(guān)(Bivariate correlation)用于分析性別、年齡對(duì)小腦上腳交叉信號(hào)的影響和相關(guān)性。
　　 結(jié)果:20例健康成人中，小腦上腳交叉在矢狀位T1WI上呈低信號(hào)者19例，另外1例呈等信號(hào);在橫軸位和冠狀位T1WI上呈低信

6、號(hào)者均為12例，等信號(hào)者均為8例。上述方位中均沒有發(fā)現(xiàn)1例小腦上腳交叉呈高信號(hào)者。經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析處理，顯示小腦上腳交叉矢狀位T1WI明顯優(yōu)于橫軸位和冠狀位T1WI(x2=5.161，P=0.023)。120例健康人群中，與中腦上部信號(hào)相比較，20％(24/120)小腦上腳交叉呈等信號(hào)，80％(96/120)的小腦上腳交叉呈低信號(hào)，沒有一例呈高信號(hào)。定量分析中，小腦上腳交叉的信號(hào)明顯低于中腦上部的信號(hào)(CNR:-3.021±1.471 vs

7、2.130±1.506，t=-30.078，P=0.000);女性小腦上腳交叉的信號(hào)雖然低于男性小腦上腳交叉的信號(hào)(CNR:-3.176±1.450 vs-2.818±1.488)，但經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)處理沒有顯著性差異(t=-1.325，P=0.118)。小腦上腳交叉的信號(hào)在各年齡組間亦無顯著性差異(F=0.974，P=0.437)。經(jīng)Bivariate correlation分析，小腦上腳交叉信號(hào)強(qiáng)度與年齡之間沒有相關(guān)性(r=0.028，P=

8、0.764)。
　　 結(jié)論:SE-T1WI中，與橫軸位和冠狀位比較，矢狀位是識(shí)別小腦上腳交叉的最佳T1WI體位。在矢狀位T1WI中，與中腦上部信號(hào)比較，小腦上腳交叉通常呈低信號(hào)，其信號(hào)強(qiáng)度與性別、年齡沒有相關(guān)性。這種發(fā)現(xiàn)結(jié)果有助于進(jìn)一步了解中腦病理信號(hào)的變化。
　　 第二部分小腦上腳交叉橫軸位DWI特征及其與年齡、性別的相關(guān)性
　　 目的:研究小腦上腳交叉在橫軸位DWI上的信號(hào)特征，并探討小腦上腳交叉的DWI信號(hào)

9、強(qiáng)度、ADC值與年齡、性別的相關(guān)性。
　　 材料與方法:回顧性分析145例健康成人的橫軸位DWI圖像（3方向單次激發(fā)平面回波成像，TR/TE=3200/94ms，4次信號(hào)采集，b=0、1000s/mm2，矩陣192×192，層厚5mm，層距1.5mm，F(xiàn)OV=230 mm），其中男70例、女75例，年齡31～79歲，平均年齡48.7歲。由兩名神經(jīng)放射學(xué)專家對(duì)小腦上腳交叉的DWI信號(hào)特點(diǎn)進(jìn)行盲法評(píng)價(jià)，按照信號(hào)的高低分為低信號(hào)、等信

10、號(hào)和高信號(hào)。然后由一名專家運(yùn)用ROI功能分別測(cè)量小腦上腳交叉、中腦導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)和左側(cè)顳葉白質(zhì)的信號(hào)強(qiáng)度和ADC值以及獲得顱外空氣信號(hào)強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)差(SD)，以左側(cè)顳葉白質(zhì)為背景信號(hào)，計(jì)算小腦上腳交叉和中腦導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)的對(duì)比信噪比(CNR)。小腦上腳交叉與中腦導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)CNR和ADC值的比較采用配對(duì)樣本t檢驗(yàn)，性別之間指標(biāo)的比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。不同年齡組之間指標(biāo)的比較采用單因素方差分析（ANOVA）。采用兩變量直線相關(guān)(Biva

11、riatecorrelation)分析小腦上腳交叉的CNR和ADC值與年齡的相關(guān)性，并計(jì)算Pearson相關(guān)系數(shù)(r)。
　　 結(jié)果:145例健康成人顱腦橫軸位DWI中，與中腦導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)信號(hào)相比較，65.5％(95/145)小腦上腳交叉呈高信號(hào)，34.5％(50/145)小腦上腳交叉呈等信號(hào)，沒有一例呈低信號(hào)。定量分析中，小腦上腳交叉信號(hào)明顯高于中腦導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)信號(hào)(CNR:29.53±7.65 vs22.54±5.59;

12、t=17.084，P=0.000);女性小腦上腳交叉的信號(hào)（CNR:30.57±7.88）與男性小腦上腳交叉的信號(hào)(CNR:28.42±7.28)，沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(t=-1.700，P=0.091)。小腦上腳交叉CNR與年齡呈弱正相關(guān)(r=0.178，P=0.032)。小腦上腳交叉的ADC值（698.37±37.13×10-6mm2/s）明顯低于中腦導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)的ADC值(740.50±42.57×10-6mm2/s)，差別具有顯著統(tǒng)

13、計(jì)學(xué)意義（t=-12.537，P=0.000）。男性小腦上腳交叉的ADC值(702.31±36.90×10-6mm2/s)雖然高于女性小腦上腳交叉的ADC值(694.68±37.21×10-6mm2/s)，但統(tǒng)計(jì)學(xué)處理沒有顯著性差異(t=1.240，P=0.217)。經(jīng)Bivariate correlation分析，小腦上腳交叉的ADC值與年齡沒有相關(guān)性(r=0.054，P=0.522)。
　　 結(jié)論:在橫軸位DWI中，與中腦導(dǎo)

14、水管周圍灰質(zhì)比較，小腦上腳交叉多呈高信號(hào)。小腦上腳交叉的信號(hào)強(qiáng)度與年齡呈正相關(guān)而與性別無關(guān)，其ADC值與年齡、性別均沒有相關(guān)性。這種發(fā)現(xiàn)結(jié)果有助于評(píng)價(jià)中腦下部腳間區(qū)域的擴(kuò)散特點(diǎn)。
　　 第三部分小腦上腳交叉矢狀位DWI特征及其與年齡、性別的相關(guān)性
　　 目的:研究不同年齡段正常小腦上腳交叉擴(kuò)散信號(hào)與ADC值的特性，并探討小腦上腳交叉的DWI信號(hào)強(qiáng)度、ADC值與年齡、性別的相關(guān)性。
　　 材料與方法:回顧性分析77

15、例正常人群的正中矢狀位DWI圖像（3方向單次激發(fā)平面回波成像，TR/TE=3200/94ms，4次信號(hào)采集，b=0、1000s/mm2，矩陣192×192，層厚5mm，無間隔，F(xiàn)OV=230 mm），其中男性37例，女性40例，10-79歲，平均50.4歲。由兩名神經(jīng)放射學(xué)專家對(duì)小腦上腳交叉的DWI信號(hào)特點(diǎn)進(jìn)行盲法評(píng)價(jià)，按照信號(hào)的高低分為低信號(hào)、等信號(hào)和高信號(hào)。然后由一名專家運(yùn)用ROI功能分別測(cè)量小腦上腳交叉、中腦上部和橋腦基底部的信號(hào)

16、強(qiáng)度和ADC值以及獲得顱外空氣信號(hào)強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)差(SD)，以橋腦基底部為背景信號(hào)，計(jì)算小腦上腳交叉和中腦上部的對(duì)比信噪比(CNR)。小腦上腳交叉與中腦上部CNR和ADC值的比較采用配對(duì)樣本t檢驗(yàn)，性別之間指標(biāo)的比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。不同年齡組之間指標(biāo)的比較采用單因素方差分析(ANOVA)。采用兩變量直線相關(guān)(Bivariate correlation)分析小腦上腳交叉的CNR和ADC值與年齡的相關(guān)性，并計(jì)算Pearson相關(guān)系數(shù)(r)。

17、
　　 結(jié)果:77例健康人群顱腦矢狀位DWI中，與中腦上部信號(hào)相比較，91％(70/77)小腦上腳交叉呈高信號(hào)，9％(7/77)小腦上腳交叉呈等信號(hào)，沒有一例呈低信號(hào)。定量分析中，小腦上腳交叉信號(hào)明顯高于中腦上部信號(hào)（CNR:12.50±2.77 vs5.50±2.02; t=24.59，P=0.000）;女性小腦上腳交叉的信號(hào)（CNR:12.08±2.58）與男性小腦上腳交叉的信號(hào)（CNR:12.88±2.92）沒有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)

18、差異(t=-1.264，P=0.210)。小腦上腳交叉的CNR與年齡呈中度正相關(guān)(r=0.421，P=0.000)。小腦上腳交叉的ADC值（676.65±35.62×10-6mm2/s）明顯低于中腦上部的ADC值（736.69±40.58×10-6mm2/s），差別具有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=-14.31，P=0.000）。男性小腦上腳交叉的ADC值(682.59±34.59×10-6mm2/s)雖然高于女性小腦上腳交叉的ADC值（671.

19、15±36.10×10-6mm2/s），但統(tǒng)計(jì)學(xué)處理沒有顯著性差異(t=1.418，P=0.160)。經(jīng)Bivariate correlation分析，小腦上腳交叉的ADC值與年齡呈低度負(fù)相關(guān)(r=-0.246，P=0.031)。
　　 結(jié)論:在矢狀位DWI中，與中腦上部信號(hào)比較，小腦上腳交叉通常呈高信號(hào)并隨年齡的增加而增高，而其ADC呈相對(duì)低信號(hào)并隨年齡的增加而減低。小腦上腳交叉的擴(kuò)散信號(hào)和ADC值均與性別無關(guān)。因此在診斷和評(píng)