探讨弥散张量成像和动脉自旋标记在糖尿病眼病中的诊断价值

张俊安，刘 翔，张德清，廖学清，欧阳石连

（粤北人民医院影像诊断科 广东 韶关 512026）

糖尿病眼病属于严重糖尿病慢性并发症，可导致患者视功能不同程度受损，有较高的失明风险，早期确诊糖尿病眼病能够为临床早期采取有效的干预措施提供指导，有助于延缓疾病进展[1]。视束解剖学特点较为特殊，常规CT、MRI 等影像学检查及眼科检查无法准确评价。磁共振弥散张量成像（diffusion tensor imaging，DTI）属于特殊的磁共振成像（MRI）方法，可描述人类大脑中复杂的白质纤维束结构，还能够对组织微结构的完整性进行分析，近年来，被广泛应用于各种眼部疾病的诊断中[2]。动脉自旋标记（arterial spin labeling，ASL）属于新型灌注成像技术，是完全无创的MRI 方法，该检测方法无需应用血管内造影剂，现已被临床应用于多种疾病的诊断中。ASL 内源性标记物为动脉血液中的水分子，故而可为临床提供脑部血流灌注图像，同时还能够对脑组织多个部位的血流灌注参数值进行计算，同时也能够进行选择性动脉标记，可应用于特定区域的灌注成像，ASL 不易产生伪影，具有更高的稳定性和重复性[3-4]。本文拟运用DTI、ASL 技术对糖尿病眼病视束病变进行定性分析评价，以57 例糖尿病眼病患者作为研究对象，探讨DTI、ASL 在糖尿病眼病中的诊断价值，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2022 年4 月—2023 年5 月粤北人民医院收治的57 例糖尿病眼病患者为病例组，另选取同期42 例接受眼部检查的非糖尿病眼病患者为对照组。病例组患者114 束视束纳入研究，其中男性31 例，女性26 例；年龄29 ～77 岁，平均（48.26±5.09）岁；糖尿病病程3 ～15 年，平均（7.58±1.47）年。对照组患者84 束视束设为正常对照，其中男性23 例，女性19 例；年龄25 ～74 岁，平均（49.02±5.01）岁。两组一般临床资料比较差异无统计学意义（P＞0.05），有可比性。研究对象均签署知情同意书。

纳入标准：①病例组有糖尿病病史且经临床检查确诊为糖尿病；②病例组糖尿病眼病经眼底荧光血管造影检查，可见视盘部边界模糊、毛细血管扩张、静脉迂曲、荧光渗漏染色等现象；③研究对象意识、精神均正常，能够积极配合完成本次研究。排除标准：①其他严重糖尿病并发症，如青光眼、白内障等患者；②眼部有药物、激光和手术治疗者；③严重肺、心、脑等器官功能异常者；④磁共振检查禁忌证者。

1.2 方法

1.2.1 磁共振DTI 及ASL 检查 应用3.0T 超导磁共振扫描仪（Siemens），32 通道脑部线圈采集所有图像。常规扫描脑部轴位T1WI、T2WI，矢状位T1WI，冠状位T1WI、T2WI 及T2压脂序列。DTI 采用单次激发自旋回波平面SE-EPI 序列：TE 60 ms，TR 5 000 ms，视野240 mm×240 mm，矩阵256×256，采集2 次，共计25 个扩散敏感梯度方向数，b 值为1 500 s/mm2，扫描层厚3 mm，层间距0 mm。静息态ASL 采用平面回波（EPI 序列）成像：TE 36.35 ms，TR 5 000 ms，层厚3 mm，层间距0 mm，间隔时扫描时相40 个，视野192 mm×192 mm，所有研究对象扫描期间保持闭眼、放松状态，避免移动头部，扫描全脑。

1.2.2 图像处理及观察指标 应用Siemens 影像工作站，由2 名10 年工作经验的影像诊断医师及1 名临床专科医师进行图像处理，2 名影像诊断医师双盲测量各功能值。处理软件生成脑血流量（CBF）图，然后应用专业软件将CBF 图转变为NIfTI 图像格式，对被试图像质量进行逐层检查，检测和分析局部脑血流量（rCBF）。结合视束三平面定位，DTI、ASL 功能图与解剖图融合，在融合图上确定选分析感兴趣区，手工勾画感兴趣区（ROI）。DTI 测量平均扩散系数（MD）、各向异性（FA）、平行扩散系数（λ//）、垂直扩散系数（λ⊥）、rCBF，每个值测量3 次取平均值作为统计量。

1.3 观察指标

比较两组DTI 及ASL 检查结果，包括MD、FA、λ//、λ⊥及rCBF。

1.4 统计学方法

采用SPSS 23.0 统计软件分析数据，符合正态分布的计量资料以均数±标准差（± s）表示，采用t检验；计数资料以频数（n）、百分率（%）表示，采用χ2检验，以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

病例组患者MD、λ//、λ⊥、rCBF 值均高于对照组，FA 值低于对照组，两组DTI 与ASL 检查结果差异均有统计学意义（P＜0.05）。见表1。FA 图、视辐射ROI值及DTI 测量值见图1、图2。

图1 病例组FA 图、视辐射ROI 值及DTI 测量值

图2 对照组FA 图、视辐射ROI 值及DTI 测量值

表1 比较两组DTI 及ASL 检查结果（± s）

表1 比较两组DTI 及ASL 检查结果（± s）

组别受检眼数量/只 MD/（10-6mm2·s-1）FAλ///（10-6mm2·s-1） λ⊥/（10-6mm2·s-1） rCBF/（10-3mm2·s-1）病例组（n=57）1141732.56±419.580.339±0.0812 287.59±264.23 1 489.56±443.260.387±0.071对照组（n=42）84942.36±120.310.575±0.0911 635.33±201.21 1 032.23±417.250.233±0.079 t 16.75119.22318.9347.35514.377 P＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001

3 讨论

糖尿病眼病诊断主要依赖于患者临床体征和症状、视神经电生理检查以及眼底荧光血管造影检查等[5-6]。眼底荧光血管造影检查可见患者视盘边界模糊、静脉迂曲、视盘周围团状强荧光等，部分患者检查结果无明显异常[7-8]。视神经电生理检查部分患者可表现为潜伏期延迟、P100 波振幅下降以及P 波低平等现象，但是上述表现存在特异性低等局限性，临床诊断需要综合患者体征、症状及病史进行判断。磁共振DTI、ASL 可对神经纤维功能成像进行定量分析，具有无创、操作简单、检测成本低等特点，可重复性较高，能够对糖尿病眼病进行定性评价。

DTI 在磁共振弥散加权成像基础上发展而来，能够使组织细微结构获得清晰显示，可通过测量表观弥散系数（ADC）、FA 及纤维束示踪技术等方式使视神经解剖特点、神经纤维走行信息获得清晰显示，同时还能够对神经微观结构与功能进行探索[9]。

作为无创性MR 功能成像技术，DTI 能够为临床提供组织微结构完整的定向信息和定量信息，现已被广泛应用于各种眼部疾病的诊断中，如视神经炎、糖尿病眼病、青光眼等。通过DTI 可对患者微结构损伤进行研究和分析，DTI 可将k 空间划分为若干个小段并沿方向进行分段读取，能够保证图像的清晰度。相比于常规成像技术，DTI 可显著提高图像质量，可对正常解剖结构进行更好的区分[10]。

血液流入组织时质子自旋状态与组织存在差异且整体磁化强度可发生变化，ASL 可检测出此种变化，在无损状态下对正常与疾病状态脑血流量进行检测[11-12]。ASL 通过射频脉冲在成像平面上游标记动脉血液中水分子，血液自旋状态随之发生改变，自旋状态改变后的血液流向成像平面，经过一段时间后标记血液对组织进行灌注成像，即可获得标记图像，包括原来的静态组织及流入成像区标记血液的相关信息，为了使静态组织信息得到消除，需要应用未经标记的血液对成像区进行灌注成像，即控制像，灌注像为标记像与控制像之间的差值，由于灌注图像信噪比较小，需要多次进行标记像和控制像采集以平均信号[13]。ASL 图像处理后能够对脑血流量进行绝对量化，在血流动力学中的评估价值更高，适用于血管畸形、血管病变及急慢性缺血等多种疾病的诊断中，但是该技术同时也存在一定的局限性，主要表现为空间分辨率低、信噪比低等，而且无法使血管状况获得清晰显示，应通过技术手段使其信噪比及测量结果的稳定性获得提高。

本研究中，病例组患者MD、λ//、λ⊥、rCBF 值均高于对照组，FA 值低于对照组，两组DTI 与ASL 检查结果差异均有统计学意义（P＜0.05）。FA 在神经纤维束轴索完整性中的灵敏度较高，MD 能够准确反映组织水分子平均扩散速度与扩散能力，λ//值可反映平均神经轴索方向上水分子的扩散范围与扩散速度，λ⊥值可反映垂直于轴索方向上水分子的扩散范围与扩散速度。通过对比和分析研究结果可知，糖尿病眼病患者视束纤维内水分子任意方向的弥散均显著增强，表明患者视束存在髓鞘变性及脱失等病理改变。与眼底荧光血管造影检查相比，DTI 对视束病变的灵敏度显著更高，能够对视束病变进行更加客观的诊断，针对疑似糖尿病眼病患者可联合应用DTI 进行诊断以明确视束是否存在异常现象。脑部血流灌注减低导致脑供血不足，继而影响后循环，可对眼睛造成影响。ASL 可使缺血部位灌注异常获得显示，还可根据血管密度对疾病类型进行鉴别，有助于临床了解灌注与脑功能之间的关联。因此，对糖尿病眼病患者实施ASL 检查能够为临床判断患者脑供血情况提供参考，进而可指导临床对糖尿病眼病进行诊断。

综上所述，DTI 及ASL 在糖尿病眼病诊断中的应用价值较高，临床可综合患者临床症状、眼底荧光血管造影检查等手段对病情进行综合判断。