脑老化过程中中央前回与中央后回白质区FA值差异性分析

脑老化过程中中央前回与中央后回白质区FA值差异性分析

周玲董立英彭凯

新乐市医院CT室河北石家庄新乐市050700

摘要：目的利用MR弥散张量成像观察脑老化过程中中央前回与中央后回（即运动中枢与感觉中枢）白质区FA值差异性分析。方法120例健康右利手志愿者，按性别及年龄分为女性及男性青年组（≤44岁）和女性及男性中老年组（＞45岁），所有志愿者均行颅脑常规磁共振成像及弥散张量成像检查，人为确定DTI感兴趣区（ROI为18±2mm2），机器自动测出左、右侧中央前回及左、右侧中央后回白质区FA值数据，分别测量3次取其平均值。比较同一年龄组中央前回与中央后回白质区FA值差异。结果相同性别同一年龄组左侧中央前回与左侧中央后回及右侧中央前回与右侧中央后回白质区FA值差异均有统计学意义（P＜0.05）。结论中央前回白质纤维束完整性优于中央后回。

关键词：脑老化；中央前回；中央后回；MR弥散张量成像；FA值；年龄相关性分析

本课题研究目的是利用MR弥散张量成像（DTI）观察中央前回与中央后回（即运动中枢与感觉中枢）FA值差异性分析，以期有助于运动中枢及感觉中枢的研究，为运动及感觉相关性疾病提供参考。

1资料与方法

1.1一般资料

自2015年3月-2015年12月招募健康志愿者120例，根据世界卫生组织对人类年龄段的最新划分标准，按年龄将志愿者分为2组：青年组60例，男性30例，女性30例，平均年龄35岁；中老年组60例，男性30例，女性30例，平均年龄59岁。

1.2方法

采用美国GE公司生产的HDXT1.5T超导磁共振设备，标准8通道头线圈进行扫描。检查者均行常规T1WI、T2WI、T2FLAIR和DTI扫描。常规检查包括轴位T1WI、轴位T2WI、轴位T2FLAIR及矢状位T1WI，轴位扫描基线为前后联合的连线，主要参数如下：轴位T1WI：T1FLAIR序列：TR/TE/TI1750/24/720ms，层厚6.0mm，层间距1.0mm，矩阵320×224，FOV24×24cm，NEX=2；轴位T2WI：FSE序列：TR/TE/TI4160/102ms，层厚6.0mm，层间距1.0mm，矩阵256×256，FOV24×24cm，NEX=2；轴位T2FLAIR：T2FLAIR序列：TR/TE/TI8400/150/2100ms，层厚6.0mm，层间距1.0mm，矩阵256×256，FOV24×24cm，NEX=1；矢状位T1WI：T1FLAIR序列：TR/TE2250/8.1ms，层厚6.0mm，层间距1.0mm，矩阵256×256，FOV24×24cm，NEX=2。MR弥散张量成像（DTI）成像参数如下：轴位扫描：EPI序列：TR/TE8000/98.3ms，层厚4.0mm，层间距0.0mm，FOV=22×22cm，NEX=2，以前后联合线（AC-PC连线）为基线自胼胝体下缘水平向颅顶扫描18层面，扫描时间：4分24秒。

1.3图像处理

将DTI原始数据传入ADW4.5后处理工作站，利用Functool软件对图像进行处理后，得到各向异性分数（FA）图，分别选定左侧中央前回、右侧中央前回、左侧中央后回、右侧中央后回（图1），取其中心区人为划定感兴趣区，ROI大小设置为（18±2）mm2，并根据中央前回及中央后回形态的不同适当改变其大小和形状，使ROI尽量包含在所测量的解剖结构内，并尽量远离脑室和脑脊液。机器自动测量出4组FA值数据，分别测3次取其平均值。

1.4统计学分析

通过SPSS21软件对实验对象行统计学分析。

2结果

相同性别同一年龄组左侧中央前回与左侧中央后回及右侧中央前回与右侧中央后回FA值差异均有统计学意义（P＜0.05）。见表1-2.

3讨论

脑组织主要由脑白质及脑灰质两种成分组成。从出生开始，主要经历了发育、成熟、稳定、老化四个自然进程。有研究表明0～10岁是脑发育的高峰期，以后逐渐成熟，各组成成分性质及数量在一定程度上维持稳定，在50岁以后，脑组织开始逐渐发生退化，并且随着年龄的增长逐渐明显，60岁后脑组织的重量以每年2%的速率递减[1]。

大脑白质的髓鞘化开始于胎儿第5个月，3岁时髓鞘化程度与成年人接近，90%的脑髓鞘化发生于胚胎8个月至2岁。各部分髓鞘的形成及成熟是一个有序的动态过程，一般按照从尾侧向头侧，从背侧向腹侧，先中央后外周，感觉神经早于运动神经的顺序依次进行；而大脑组织的萎缩模式，一般遵循“后进先出”的假说，与发育成熟早的白质组织相比较，年龄对发育成熟晚的大脑白质纤维的影响更加敏感。

大部分研究发现大脑腹侧的结构，例如胼胝体膝部和额叶，FA值与增龄负相关，而大脑背侧的结构，例如胼胝体压部、顶叶、枕叶、内囊的FA值保持稳定，从而呈现一个由前到后的梯度变化[3]。另有大量研究表明中央前回的体积明显大于中央后回，有学者将其称为宽带征[4]：即中央前回比中央后回明显宽阔。人类大脑具有可塑性，其结构和功能会随着环境的变化而产生适应性的改变［5］。有研究[6]发现脑白质的改变和运动训练存在内在的关联，篮球运动员右侧中央前回脑白质FA值显著升高。因此我们可以通过恰当的运动或训练来延缓脑组织的衰老。

中央前回作为躯体运动中枢，中央后回最为躯体感觉中枢，直接关系并影响到人们的生活质量，因此本研究通过对中央前回与中央后回的白质区FA差异分析，以期有助于脑老化规律的研究，为运动及感觉相关性研究及疾病提供参考，以便有效地改善和提高老年人的生活质量。

参考文献：

[1]LebelC，WalkerL，LeemansA，etal.Microstructuralmaturationgofthehumanbrainfromchildhoodtoadulthood[J].NeuroImage，2008，40（3）：1044-1055.

[2]沈国华，张剑，王慧等.大学生运动员脑白质的变化：基于磁共振扩散张量成像研究[J]，华东师范大学学报，2014，7（4）：94~101.

[3]王齐琦，宋志彬，周雁玲等.内囊后肢梗死后中央后回皮质下的FA值与体感诱发电位的关系[J].南方医科大学学报，2012，32（7）：1004-1007.

[4]王红，马景旭，贾文霄等.弥散张量成像FA值和ADC值在颅内肿瘤病变中的应用[J].磁共振成像，2012，03（2）：136-140.

[5]陈胜堂，郑晓林.FA值在脑白质病与正常白质的对照与分析[J].罕少疾病杂志，2013，20（2）：36-39.

[6]杨红菊，吴艳瑞，陈伟等.扩散张量成像技术评估认知功能损害脑白质区变化的价值[J].中国老年学杂志，2016，36（15）：3780-3782.