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背景
在脑发育过程中，脑白质髓鞘化是脑发育成熟的一个重要组成部分，因为它有助于神经冲动的传导。人类脑白质髓鞘化是一个有序的、动态的过程。髓鞘化过程主要集中在出生后18个月内，18个月左右接近成人。髓鞘发育延迟对神经系统发育具有重大影响，常导致患儿智力低下、癫痫、语言障碍、活动受限等。常规磁共振(MR)可以检测到髓鞘化所引起的脑内变化。髓鞘化导致T1和T2驰豫时间的缩短，基于T1和T2驰豫时间变化的髓鞘化的定性研究已经开展并证明是有效的，但这些评价方法主观性大，欠精确。目前对髓鞘化的研究倾向于定量研究。弥散张量成像(diffusiontensorimaging，DTI)和磁化传递成像(magnetizationtransferimaging，MTI)是两种能提供病理生理参数的技术方法，国内外目前有用DTI及MTI序列研究脱髓鞘病变及单独用于评价小儿髓鞘化的报道，但国内外均缺乏将两种方法结合起来一起评价婴幼儿髓鞘发育的研究报道。
研究目的
1、测定婴幼儿脑白质兴趣区的ADCiso及FA值，研究ADCiso与FA值在脑白质髓鞘化过程中的变化规律，探讨DTI在监测正常婴幼儿髓鞘化过程中的意义。
2、测定婴幼儿脑白质兴趣区的MTR值、MTR峰值及全脑MTR值、MTR峰值，研究MTR值、MTR高峰值及全脑MTR值、MTR峰值在髓鞘化过程中的变化规律，探讨MTI在监测正常婴幼儿髓鞘化过程中的意义。
3、对比MTI和DTI两种方法在评价髓鞘化过程中的作用。
4、探讨DTI和MTI两种方法评价髓鞘发育延迟的意义。
材料与方法
研究对象：2005年8月至2006年3月期间在我院进行头颅MR检查的4天-24个月包括正常婴幼儿和髓鞘发育延迟者共40例进行常规MRI及DTI、MTI检查。
正常组入选标准：临床没有神经系统症状，常规MRI检查没有发育延迟及结构异常。共30例(年龄为4天～18个月)，并将其人为的分为三组：1组为新生儿组(出生～28天)，2组(29天～6个月)，3组(6月～18月)。其中有16例同时进行MTI及DTI检查。
髓鞘发育延迟入选标准：临床有神经系统症状，MRI表现为T1WI高信号和T2WI低信号未到达相应年龄阶段应到达的脑区域，共10例(年龄9天～24个月)。我们采用Staudt等的不同年龄阶段正常儿MRI脑髓鞘发育的判断标准。其中有6例同时进行了MTI及DTI检查。其对照组为与髓鞘发育延迟年龄相对应的正常婴幼儿。
成像设备：所有检查均在飞利浦公司GyroscanIntera1.5T超导型磁共振扫描机上进行。
常规检查：选用TSE(silence)序列，对研究对象进行颅脑常规横断面、冠状面及矢状面扫描，T1WI扫描参数为633ms/15ms(TR/TE)，T2WI扫描参数为4468ms/100ms。
弥散张量成像：采用单次激发自旋回波EPI成像序列进行脑的横断面成像，扫描层面平行于前—后联合连线。层厚4mm，层间距0mm，共扫20层。弥散加权系数(b值)分别为0和1000s/mm2，NSA为1。弥散敏感梯度依次施加在三十二个不同的方向，扫描结束后，经处理获得ADCiso图和FA图。
磁化传递成像：MTI技术采用梯度回波(37ms/4.5ms)扫描层面平行于前—后联合连线。层厚4mm，层间距0mm，共扫20层。分别扫描未加和加磁化频率序列，所加磁化频率为1100HZ(off-resonance)，反转角为8度。NSA为1，重建分辨率为256×256。
数据处理与图像分析：在T2上上选定层面选择兴趣区，复制到ADCiso图及FA图上，运用ROI技术测定测量脑内13个脑白质兴趣区的ADCiso、FA。将MTI图像传道工作站，在T2或Flref-MT图上选定层面选择兴趣区，兴趣区自动出现在MTI图上，测脑内13个脑白质兴趣区MTR值，产生MTR直方图，观察MTR直方图的高峰值及位置。兴趣区包括脑干、两侧小脑脚、两侧内囊膝部、两侧侧脑室前后角旁脑白质区、两侧脑室体部旁脑白质区、双侧半卵圆中心。用13个兴趣区MTR、MTR峰值、ADCiso、FA的平均值分别代表相应的全脑值。
统计学分析：采用SPSS13.0统计软件包，P＜0.05为有统计学意义。(1)正常三个年龄组ADCiso、FA及MTR值比较用单因素方差分析。(2)ADCiso、FA及MTR值与年龄的关系以及它们之间的关系用Pearson相关分析。(3)正常婴幼儿与髓鞘发育不良患儿病变部位及全脑ADCiso、FA及MTR值、MTR峰值的比较用配对样本t检验。
结果
1、18个月内正常婴幼儿脑白质区ADCiso值左右对比无显著差异(P＞0.05)。正常新生儿、29天～6个月、6月至18个月三个年龄段的13个脑白质兴趣区局部ADCiso值单因素方差分析其中2(29天～6个月)、3(6月～18月)组脑干、双侧小脑脚ADCiso变化无统计学意义(P＞0.05)，1(正常新生儿)、2(29天～6个月)组幼儿双侧半卵圆中心ADCiso变化无统计学意义(P＞0.05)，其余兴趣区三组之间对比有显著差异(P＜0.05)。脑白质区局部ADCiso值随年龄增大而下降且有统计学意义(r=-0.706～-0.896，P=0.000～0.003)。全脑ADCiso值随年龄增大而下降，两者之间有明显相关性(r=-0.909，p=0.000)。
2、18个月内正常婴幼儿脑白质区FA值左右对比无显著差异(P＞0.05)。在新生儿组与2(29天～6月)组单因素方差有显著差异(P＜0.05)，但Pearson相关分析无统计学意义(r=-0.454，P=0.307)，2、3组两组单因素方差分析无差异。除双侧小脑脚外，各个脑白质兴趣区局部FA值与年龄的相关性无统计学意义。全脑FA值变化与年龄无明显相关性(r=-0.145，P=0.622)。
3、正常18个月内婴幼儿脑白质区MTR值左右对比无差异(P＞0.05)。新生儿组与29天～6月以内幼儿的双侧半卯圆中心MTR值变化无统计学意义(P＞0.05)，其余兴趣区三组之间对比有显著差异(P＜0.05)。各个脑白质兴趣区MTR值与年龄呈正相关并有统计学意义(r=0.735～0.897，P=0.000～0.002)。全脑MTR值与年龄呈正相关(Pearson相关系数r=0.882，p=0.000)。局部及全脑MTR峰值与MTR值变化趋势一致，随年龄增长而增大，局部MTR峰值与年龄呈正相关并有统计学意义(r=0.685～0.920，P=0.000～0.03)。全脑MTR峰值与年龄Pearson相关系数r=0.880，P=0.000。
4、18个月内正常婴幼儿相同脑白质区局部MTR、ADCiso、FA值左右基本对称，统计学无差异。18个月内正常婴幼儿全脑MTR与全脑ADCiso变化成负相关(r=-0.984，P=0.000)，MTR与FA(r=-0.059，P=0.834)、ADCiso与FA(r=0.069，P=0.806)之间无明显相关性。
5、髓鞘发育延迟患儿与相同年龄正常配对，病变组局部MTR值、MTR峰值较正常组下降并有统计学意义(P＜0.05)；全脑MTR、全脑MTR峰值较正常组有所下降，但无统计学意义(P＞0.05)。病变组病变部位ADCiso较正常组上升，而FA值下降并有统计学意义(P＜0.05)；全脑ADCiso、全脑FA较正常组升高，但无统计学意义(P＞0.05)。
结论
1、DTI可以监测18个月内正常婴幼儿的髓鞘化过程：脑白质区局部及全脑ADCiso与年龄呈负相关；FA值可能可以评价6个月内婴幼儿髓鞘化，对6～18个月髓鞘化不敏感。18个月内正常婴幼儿脑白质区局部及全脑FA值与年龄无明显相关性。
2、MTI可以评价18个月内正常婴幼儿脑白质髓鞘化程度：脑白质区局部MTR、全脑MTR、局部MTR峰值、全脑MTR峰值与年龄呈正相关。
3、正常18个月内婴幼儿相同部位双侧脑白质髓鞘化基本对称。18个月内婴幼儿全脑MTR与ADCiso变化成负相关。全脑MTR与FA、FA与ADCiso变化无明显相关性。MTI及DTI较常规T1WI、T2WI更早检测到髓鞘化改变。监测18月内婴幼儿髓鞘发育MTR、ADCiso较FA敏感。
4、MTI及DTI可以检测脑髓鞘发育延迟：病变部位MTR、MTR峰值下降；ADCiso值上升，FA值下降。全脑ADCiso、FA值、及全脑MTR、MTR峰值变化无统计学意义。