糖尿病视神经病变磁共振扩散张量成像诊断价值探讨

田 勤，史大鹏，郭慧丽，王梅云

糖尿病眼病常有视神经受累，后者也被称作为糖尿病视神经病变[1]，由于视神经解剖特殊性，糖尿病视神经病变难以被眼科常规检查和常规CT、MRI检查发现。磁共振扩散张量成像(magnetic resonance diffusion tensor imaging, MR-DTI)是近年来应用于脑白质和神经纤维束功能成像方法之一[2]，可对缺血性视神经病变、青光眼视神经病变进行定性评价[3,4]。本研究用MR-DTI对糖尿病眼病时视神经受累情况进行探讨。

1 材料与方法

1.1 研究对象

收集2011年1月至2011年10月间在河南省人民医院眼科就诊、并为临床和实验室检查确诊的糖尿病视神经病变患者15例，其中男7例，女8例，年龄39～68岁，平均52±9.1岁，糖尿病史1～20年，平均10±6年，患者发病来均有视力明显下降过程，就诊时视力0.05～1.0，中位视力0.3。所有患者均合并有糖尿病视网膜病变，眼底荧光血管造影 ( fl uorescence funds angiography, FFA)示20眼视盘部边界不清、静脉迂曲、毛细血管扩张、畸形；10眼视盘周围团状高荧光、荧光渗漏着染；30眼均有程度不等的眼底病变：5眼为背景期、8眼为增殖前期、17眼为增殖期。视神经电生理检查VEP表现为P100波振幅下降、潜伏期延迟21眼、P波低平以致消失5眼、4眼表现为VEP各波形未见明显异常。其中3例患者做过视野检查，结果均为视野表现大致正常，不具备特异性另收集健康志愿者15例作为对照组，其中男10例，女5例；年龄26～73岁，平均43±11岁，体健，均无糖尿病史和眼部病变史，视力/矫正视力≥1.0。

1.2 图像采集及处理

主要仪器及扫描参数：采用 SIEMENS 3.0T超导磁共振扫描仪，病变组和对照组常规行颅脑和视神经MRI。视神经常规MRI扫描序列包括轴位T1WI、T2WI、T1压脂、T2压脂、T2冠状位、T1矢状位，由2名副高以上职称医师双盲读片。视神经DTI扫描采用单次激发自旋回波平面成像SE-EPI序列，扫描参数为TR=5000ms，TE=60ms，矩阵256×256，视野240mm×240mm，2次采集，扩散敏感梯度方向数64个，b=1000s/mm2，扫描层厚3 mm，层间距0mm。扫描平面平行于视神经,扫描范围从上颌窦上缘至侧脑室顶，扫描期间要求被检查者眼球尽可能固定。

图1 视神经MPR冠状位FA图和解剖融合图，可见双侧感兴趣区(白色的小圆)Fig.1 Fused image of optic nerve by coronal MPR and anatomical image.Bilateral ROIs are revealed (white ring).

DTI图像后处理及测量方法：将原始DTI数据在3.0T磁共振影像工作站进行NEURO 3D后处理,获得视神经方向编码彩色(directionally encoded colour,DEC)图、黑白各向异性(fractional anisotropy, FA)图、表观扩散系数(apparent diffusion coefficient,ADC)图、DWI (diffusion-weighted imaging)图和B0图，共5种图像。DEC图方向编码设定前向后方向为绿色，左向右方向为红色，上向下方向为蓝色。在重建视神经冠状位FA图和解剖融合图上选取视神经测量感兴趣区(region of interest, ROI) (图1)，结合重建轴位、矢状位，取眶内视神经前、中、后三段,手工划出感兴趣区，后者直径为1.0mm，分别测量视神经DTI各参数值并取其平均值。测量方法如图1所示。

1.3 统计学方法

采用SPSS 17.0统计学软件进行统计分析，视神经DTI各参数值均以均数±标准差()表示。糖尿病视神经病变组与健康对照组DTI各参数值比较采用定量资料t检验，P＜0.05有统计学意义。

2 结果

视神经常规MRI显示糖尿病视神经病变组和对照组视神经直径、形态、信号等均未见异常。视神经DTI上糖尿病视神经病变组和对照组各向异性(FA)、平均扩散系数(MD)、平行扩散系数(λ∥)、垂直扩散系数(λ⊥)值的测量结果见表1。

表1 糖尿病视神经病变组和对照组DTI检查结果及比较Tab.1 DTI results and comparisons of optic nerve fi bres between 2 groups

3 讨论

糖尿病视神经病变可分为糖尿病性视神经乳头炎、前部缺血性视神经病变、视盘新生血管及Wolfram综合症几种不同类型[5]。目前视神经病变诊断，主要依赖于眼底FFA检查，视神经电生理检查，以及临床症状和体征；眼底FAA检查部分患者表现为视盘边界不清、静脉迂曲、毛细血管扩张、畸形；视盘周围团状高荧光、荧光渗漏着染等[6]；部分患者FFA视盘也可无异常发现。视神经电生理检查部分患者表现为P100波振幅下降，潜伏期延迟、P波低平以致消失；但上述表现缺乏特异性，临床诊断仍需要结合临床病史、症状和体征。迄今为止糖尿病视神经病变的诊断仍存在一定问题。

实验性大鼠糖尿病视神经病变病理解剖发现视神经有髓神经纤维呈现不同程度的髓鞘脱失，髓鞘结构疏散或变薄；神经轴索内微丝部分溶解呈空泡状，并富含肿胀变性的线粒体，提示为典型的视神经病变[7]。高丽凤等对大鼠糖尿病造模后4周视神经DTI检查即发现视神经弥散异常[8]。本组研究DTI参数值选用FA、MD、λ∥值和λ⊥值。FA值是反映神经纤维束轴索完整性最敏感的指标；MD是反映组织水分子的平均扩散能力和速度；λ∥值反映平均神经轴索方向上水分子扩散速度和范围；λ⊥值反映垂直于轴索方向上水分子扩散速度和范围。本研究发现糖尿病视神经病变组FA值下降，MD、λ∥和λ⊥值升高，表明视神经纤维内水分子向各个方向弥散增强，提示患者视神经内出现髓鞘脱失、变性等病理改变[9]。张海捷等[10]发现青光眼视神经损害表现为FA值明显降低，MD值(平均扩散系数)明显升高。本组研究结果与上述研究有类似之处，提示视神经内出现相似的病理变化。同时也说明糖尿病视神经损害的病理变化无特异性，故临床应用DTI诊断视神经病变时，应结合患者的临床表现、病史、化验检查等。

虽然糖尿病视神经病变DTI结果与健康对照组相比有所不同，但视神经DTI检查受各种技术影响因素较多[11]，所得研究结果重复性会受到一定影响；另外本组病例未做严格的视神经影像-病理对照，DTI所获得的结果有待于进一步深入研究。

视神经DTI检查相比FFA间接推断视神经病变更加客观，相比视神经常规MRI，DTI对视神经病变更加敏感[12]。尤其对于临床高度怀疑糖尿病视神经病变，而其他检查视神经形态未发生明显异常时，DTI可以作为一种有价值的方法，了解视神经有无异常。

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