后天性感音神經(jīng)性聾患者聽覺(jué)中樞磁共振彌散張量成像研究△

祝康何瑩侯瑾閆靜鄭國(guó)璽許珉白芝蘭

·臨床研究·

后天性感音神經(jīng)性聾患者聽覺(jué)中樞磁共振彌散張量成像研究△

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目的 探討后天性感音神經(jīng)性聾（sensorineural hearing loss，SNHL）及其病程對(duì)聽覺(jué)中樞白質(zhì)的影響。方法 選后天性SNHL患者30例，根據(jù)發(fā)病時(shí)間分為突發(fā)性聾組15例和病程2年以上的SNHL組15例；并選擇15例同期行MRI檢查的聽力正常的其它患者為對(duì)照組；運(yùn)用磁共振彌散張量成像（diffusion tensor imaging，DTI）技術(shù)觀察各組受試者聽覺(jué)中樞下丘和外側(cè)丘系的彌散相關(guān)參數(shù)，包括：部分各向異性（factional anisotropy，F(xiàn)A）值、徑向彌散（radial diffusivity，RD）、軸向彌散（axial diffusivity，AD）及平均彌散（mean diffusivity，MD）。結(jié)果突聾組、病程2年以上的SNHL組及對(duì)照組雙側(cè)下丘FA值大小依次為SNHL組＜對(duì)照組＜突聾組（P＜0.05），對(duì)照組和突聾組與2年以上SNHL組間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；外側(cè)丘系右側(cè)RD值大小依次為突聾組＜對(duì)照組＜SNHL組（P＜0.05），右側(cè)MD值大小依次為對(duì)照組＜突聾組＜SNHL組，且兩兩比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。三組下丘及外側(cè)丘系A(chǔ)D值差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05）。結(jié)論 突聾患者的聽覺(jué)中樞未發(fā)生明顯異常的改變，而病程大于2年以上的后天性SNHL患者聽覺(jué)中樞神經(jīng)纖維束明顯受到破壞，提示感音神經(jīng)性聽覺(jué)損失患者的病程長(zhǎng)短對(duì)聽覺(jué)傳導(dǎo)通路的結(jié)構(gòu)變化有影響。

后天性感音神經(jīng)性聾； 磁共振彌散張量成像； 聽覺(jué)傳導(dǎo)通路

磁共振彌散張量成像（diffusion tensor imaging，DTI）能夠直接顯示活體腦白質(zhì)神經(jīng)纖維束在空間的走行、分布和病理變化［1］，現(xiàn)已有研究將其應(yīng)用于視覺(jué)傳導(dǎo)通路的研究［2，3］。近年來(lái)，利用DTI對(duì)聽覺(jué)傳導(dǎo)通路進(jìn)行研究漸成為熱點(diǎn)［4］，Lin等［5］對(duì)神經(jīng)性聾患者聽覺(jué)傳導(dǎo)通路上DTI成像發(fā)現(xiàn)徑向彌散（radial diffusivity，RD）及部分各向異性（factional anisotropy，F(xiàn)A）發(fā)生改變；Wu等［6］發(fā)現(xiàn)單側(cè)蝸神經(jīng)缺失患兒聽覺(jué)傳導(dǎo)通路神經(jīng)纖維走行完整，RD及FA的改變可能歸因于軸突缺失和／或脫髓鞘病變。本研究擬運(yùn)用DTI成像技術(shù)對(duì)后天性感音神經(jīng)性聾（sensorineural hearing loss，SNHL）患者與正常聽力人群進(jìn)行全腦掃描，并選擇下丘和外側(cè)丘系進(jìn)行彌散相關(guān)參數(shù)的測(cè)量，探討后天性聾對(duì)聽覺(jué)中樞白質(zhì)的影響。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象及分組 連續(xù)收集2011年5月～2012年1月在西安交通大學(xué)第二附屬醫(yī)院耳鼻咽喉科門診及住院部就診，并行完整聽力學(xué)檢查后診斷為后天性SNHL的患者30例，納入標(biāo)準(zhǔn)及排除標(biāo)準(zhǔn)：聽力學(xué)檢查結(jié)果為感音神經(jīng)性聾；排除各種中樞神經(jīng)疾病及中耳疾病史；既往沒(méi)有耳部手術(shù)史及耳毒性藥物應(yīng)用史。

依據(jù)患者病程長(zhǎng)短分為突發(fā)性聾組（突聾組）15例、病程2年以上的SNHL患者組（SNHL組）15例。突聾組患者發(fā)病時(shí)間為1周以內(nèi)，且未接受治療，其中左耳6例，右耳9例，男7例，女8例，年齡24～58歲，中位年齡42歲，均為單側(cè)中重度-極重度聾，500、1 000、2 000 Hz平均純音聽閾60～90 d B HL。SNHL組男6例，女9例，年齡20～56歲，中位年齡37歲，均為雙側(cè)中重度聾，500、1 000、2 000 Hz平均純音聽閾70～90 dB HL。

選擇同期行MRI檢查的聽力正常的其它患者15例作為對(duì)照組，男6例，女9例，年齡24～58歲，中位年齡35歲；顳骨及頭顱影像學(xué)檢查均正常，無(wú)神經(jīng)系統(tǒng)疾病病史及家族病史，年齡、性別均與病例組匹配。

上述三組受試者同意檢查并簽訂知情同意書。

1.2 DTI掃描方法 所有患者檢查時(shí)，雙耳內(nèi)置入3M軟耳塞減低噪聲，放松閉眼，保持全身尤其是頭部不動(dòng)，線圈內(nèi)頭部?jī)蓚?cè)放置海綿墊加以固定。采用美國(guó)GE公司3.0T超導(dǎo)磁共振掃描儀（GE Signa HDxt）頭部8通道鳥籠式線圈掃描。掃描序列：內(nèi)耳橫軸位T1WI、T2WI、彌散張量成像（DTI）；DTI掃描采用單次激發(fā)自旋回波成像（SE-EPI），掃描參數(shù)為：TR＝8 000 ms，TE＝89.8 ms，B＝1 000 mm2／s，彌散敏感梯度25個(gè)方向，層厚5 mm；層間距0 mm。FOV：24×24／2，成像矩陣：130×128，1次采集，掃描時(shí)間3分36秒。

1.3 圖像處理及數(shù)據(jù)測(cè)量 在完整的聽覺(jué)傳導(dǎo)通路上選擇外側(cè)丘系和下丘兩個(gè)點(diǎn)作為感興趣區(qū)，測(cè)量這兩個(gè)解剖位置的確定在方向編碼彩色（directionally encoded color，DEC）圖上進(jìn)行，大小約為12 mm2左右。圖像處理運(yùn)用DTI-Studio分析軟件，測(cè)量并計(jì)算以下DTI參數(shù)：①軸向彌散（axial diffusivity，AD）；②徑向彌散（radial diffusivity，RD）；③平均彌散（mean diffusivity，MD）；④部分各向異性（factional anisotropy，F(xiàn)A）。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS13.0分析軟件，連續(xù)資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，測(cè)量結(jié)果的組間比較采用多個(gè)獨(dú)立樣本均數(shù)比較的方差分析，組內(nèi)左右側(cè)對(duì)比采用配對(duì)樣本T檢驗(yàn)；檢驗(yàn)水準(zhǔn)取雙側(cè)α＝0.05。

2 結(jié)果

突發(fā)性聾、病程2年以上SNHL組及對(duì)照組下丘和外側(cè)丘系DTI的FA、AD、RD及MD測(cè)量結(jié)果見表1和表2，可見，三組間雙側(cè)下丘FA值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P≤0.05），三組FA值大小依次為SNHL組＜對(duì)照組＜突聾組，兩兩比較顯示，SNHL組患者的FA值明顯低于突聾和對(duì)照組（P≤0.05），而突聾組與對(duì)照組之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。三組的AD、RD、MD值差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）（表1）。

三組間雙側(cè)外側(cè)丘系DTI結(jié)果顯示，三組間僅右側(cè)RD及MD差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，組內(nèi)兩兩比較可見，突聾組與SNHL組、對(duì)照組與SNHL組之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），突聾組及對(duì)照組RD值均低于SNHL組（P＜0.05）、MD值均低于SNHL組（P＜0.05），而三組間FA、AD值差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P ＞0.05）（表2）。

表1 三組受試者下丘DTI的FA、MD、RD、AD測(cè)量結(jié)果比較（10-3mm2／s，±s）

表1 三組受試者下丘DTI的FA、MD、RD、AD測(cè)量結(jié)果比較（10-3mm2／s，±s）

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表2 三組受試者外側(cè)丘系DTI的FA、MD、RD、AD測(cè)量結(jié)果比較（10-3mm2／s，±s）

表2 三組受試者外側(cè)丘系DTI的FA、MD、RD、AD測(cè)量結(jié)果比較（10-3mm2／s，±s）

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3 討論

腦白質(zhì)完整是保證軸突傳導(dǎo)功能的基礎(chǔ)，腦白質(zhì)變性損傷是神經(jīng)功能障礙的重要原因之一。有學(xué)者［7］認(rèn)為DTI檢測(cè)中的各向異性與腦白質(zhì)內(nèi)的神經(jīng)纖維直徑、密度、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的密度以及腦白質(zhì)的磷脂化程度有關(guān)，但主要與神經(jīng)纖維的走行方向和結(jié)構(gòu)有關(guān)。水分子傾向于沿神經(jīng)纖維束走行的方向進(jìn)行擴(kuò)散，從而表現(xiàn)出擴(kuò)散的各向異性特點(diǎn)。

下丘是聽覺(jué)通路的重要組成部分，不僅是聽覺(jué)上行徑路的中轉(zhuǎn)站，也是聽反射中樞。由于來(lái)自背側(cè)的縱向聽覺(jué)定位信息與來(lái)自上橄欖核的橫向聽覺(jué)定位信息最先整合的部位在下丘，因此，下丘在聲音空間定位功能中非常重要，一側(cè)外側(cè)丘系傳導(dǎo)雙側(cè)耳的聽覺(jué)沖動(dòng)。本研究之所以選擇下丘和外側(cè)丘系作為感興趣區(qū)，是由于首先這兩個(gè)部位都是中樞聽覺(jué)傳導(dǎo)通路上的重要部位，第二，兩解剖位置相對(duì)清晰，容易辨認(rèn)；第三，經(jīng)此兩處的腦白質(zhì)纖維均為垂直方向上下走行，在DEC圖上可以清晰顯示，使得定位更加準(zhǔn)確。雖然SNHL患者在聽覺(jué)傳導(dǎo)通路的任何一點(diǎn)均有可能出現(xiàn)異常改變，但其它部位（包括蝸神經(jīng)核、下橄欖核、斜方體及內(nèi)側(cè)膝狀體）解剖位置較難辨認(rèn)，而且這些部位包括了一些縱行的、橫跨的及斜行的纖維，定位的準(zhǔn)確性較降低。

FA和MD是DTI檢測(cè)腦白質(zhì)變化經(jīng)常采用的參數(shù)。FA是擴(kuò)散張量的各向異性成分與整個(gè)擴(kuò)散張量的比值，微結(jié)構(gòu)環(huán)境（如組織密度）改變、髓鞘損傷和丟失及纖維的數(shù)量減少等因素可使FA值發(fā)生改變。MD值代表與擴(kuò)散方向無(wú)關(guān)的擴(kuò)散程度，并不反映組織的各向異性，只表現(xiàn)出組織內(nèi)水分子擴(kuò)散大小，MD值升高主要反映因髓鞘損傷或丟失而導(dǎo)致的所有方向的擴(kuò)散不受限制，它又可以分解為平行和垂直于腦白質(zhì)纖維走行方向的本征矢量。AD代表水分子平行于纖維走形方向的擴(kuò)散程度，RD代表水分子垂直于纖維走形方向的擴(kuò)散程度。當(dāng)各種病變累及神經(jīng)纖維的軸突和／或髓鞘時(shí)，受累區(qū)域的FA值會(huì)有不同程度的降低，代表白質(zhì)纖維各向異性的破壞；而MD值有不同程度的升高，體現(xiàn)水分子擴(kuò)散速度增大。經(jīng)過(guò)對(duì)這些定量參數(shù)的綜合分析，就可以準(zhǔn)確了解神經(jīng)纖維軸突和髓鞘等微觀組織結(jié)構(gòu)的完整性是否遭到破壞，以及組織含水量增加、髓鞘脫失和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞增生等病理變化。

以往研究表明，單側(cè)耳聾患者的DTI各參數(shù)在左右側(cè)傳導(dǎo)通路之間無(wú)顯著性差異［5］。雙側(cè)下丘FA值下降提示水分子沿著神經(jīng)纖維走形方向的彌散能力下降，神經(jīng)纖維已出現(xiàn)脫髓鞘改變；AD無(wú)變化提示神經(jīng)纖維束軸突的完整性正常，并沒(méi)有發(fā)生因損傷或炎癥而造成的軸突缺失［8］；右側(cè)外側(cè)丘系RD增加則認(rèn)為可能是由于神經(jīng)纖維脫髓鞘造成的，進(jìn)而導(dǎo)致這些部位功能性活動(dòng)減弱［4］；右側(cè)外側(cè)丘系MD升高則可能是因髓鞘損傷或丟失導(dǎo)致的所有方向的擴(kuò)散不受限制，擴(kuò)散程度越高，說(shuō)明損傷越重。然而，本研究結(jié)果顯示病程2年以上的SNHL患者及突聾患者雙側(cè)外側(cè)丘系FA值無(wú)明顯差異，與以往實(shí)驗(yàn)結(jié)果不同，考慮可能是由于本次實(shí)驗(yàn)樣本量偏小的緣故。

以往的研究［5］結(jié)果顯示雙側(cè)下丘處FA的變化大于雙側(cè)外側(cè)丘系，可能是由于與外側(cè)丘系相比，下丘位于中樞聽覺(jué)傳導(dǎo)通路上較遠(yuǎn)端的位置，它是眾多下級(jí)聽覺(jué)神經(jīng)纖維的匯聚處，對(duì)各種損傷都較外側(cè)丘系更加敏感，從而導(dǎo)致下丘更加容易出現(xiàn)嚴(yán)重的髓鞘變性。在許多疾病狀態(tài)下DTI的FA都表現(xiàn)為下降，然而MD則表現(xiàn)為增加［9］、不變［10］、甚至下降［11］；另外也有報(bào)道顯示僅有FA［4，12］或MD［13］下降。本實(shí)驗(yàn)也僅發(fā)現(xiàn)病程2年以上的SNHL患者雙側(cè)下丘的FA值較對(duì)照組下降及外側(cè)丘系右側(cè)MD值較對(duì)照組升高，F(xiàn)A的變化可以歸因于AD、RD或者兩者共同的變化，這些變化又會(huì)影響到MD的改變。本研究中，2年以上SNHL患者組DTI的右側(cè)外側(cè)丘系RD增高進(jìn)而導(dǎo)致FA下降，這些均歸因于神經(jīng)纖維髓鞘脫失，AD無(wú)變化提示神經(jīng)纖維在形態(tài)學(xué)上是完整的。這些結(jié)果有助于增加對(duì)SNHL患者聽力下降的神經(jīng)解剖學(xué)基礎(chǔ)的認(rèn)識(shí)。

有學(xué)者對(duì)突聾患者進(jìn)行磁共振灌注成像（perfusion-weighted imaging，PWI）研究，發(fā)現(xiàn)正常對(duì)照組PWI正常，而突聾組有7例出現(xiàn)了相應(yīng)的皮層中樞局部血流量下降（P＜0.01）［14］。腦白質(zhì)結(jié)構(gòu)對(duì)缺血較為敏感，當(dāng)聽覺(jué)中樞傳導(dǎo)通路上的各個(gè)重要核團(tuán)的血供減少，受到缺血的影響后FA值理論上應(yīng)該下降；但本試驗(yàn)中，突聾組與對(duì)照組DTI各測(cè)試值之間均沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。其原因可能是腦白質(zhì)位于大腦深部，由深穿支小動(dòng)脈供血，這些小動(dòng)脈為腦動(dòng)脈的終末支，由于本組突聾患者發(fā)病時(shí)間較短，均無(wú)中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病，聽覺(jué)傳導(dǎo)通路上的白質(zhì)纖維完好，腦白質(zhì)結(jié)構(gòu)并未發(fā)生缺血，所以短暫的聽覺(jué)喪失并未影響到聽覺(jué)傳導(dǎo)的白質(zhì)結(jié)構(gòu)，因此，DTI相關(guān)參數(shù)與正常對(duì)照組相比未發(fā)生明顯改變。而病程兩年以上的SNHL患者，雙側(cè)下丘及外側(cè)丘系處均出現(xiàn)DTI相關(guān)參數(shù)的明顯變化，提示病程長(zhǎng)短對(duì)聽覺(jué)傳導(dǎo)通路的結(jié)構(gòu)變化有影響，考慮可能與耳聾后大腦的代償有關(guān)。

本研究按照發(fā)病時(shí)間及耳聾程度進(jìn)行了分組設(shè)計(jì)，但對(duì)發(fā)病時(shí)間與DTI各參數(shù)改變的關(guān)系未作相關(guān)性分析；后期將進(jìn)一步研究感音神經(jīng)性聾患者發(fā)病時(shí)間及耳聾程度與DTI各參數(shù)改變的關(guān)系。應(yīng)用DTI與全腦三位容積掃描融合，并運(yùn)用VBM軟件，對(duì)中樞聽覺(jué)傳導(dǎo)通路進(jìn)行更加全面的分析，可以全面了解患感音神經(jīng)性聾后聽覺(jué)傳導(dǎo)通路白質(zhì)損傷的程度。另外，從文中結(jié)果看，病程2年以上SNHL組均為雙側(cè)中重度SNHL，但僅右側(cè)外側(cè)丘系RD及MD升高，而左側(cè)未發(fā)現(xiàn)此現(xiàn)象，可能與樣本量較小等因素有關(guān)，具體原因及機(jī)制有待進(jìn)一步研究證實(shí)。

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（2014-06-12收稿）

（本文編輯 周濤）

Diffusion Tensor lmaging Study of Central Auditory Pathway in Patients with Acquired Sensorineural Hearing Loss

Zhu Kang*，He Ying，Hou Jin，Yan Jing，Zheng Guoxi，Xu Min，Bai Zhilan
（*Department of Otorhinolaryngology，the Second Affiliated Hospital，Medical School of Xi’an Jiaotong University，Xi＇an，710004，China）

Objective Magnetic resonance diffusion tensor imaging（DTI）was applied to study the cantral auditong pathway in patients with.Methods A total of 30 cases of acquired hearing loss patients were divided into 2 groups，group 1（15，sudden deafness）and group 2（15，with duration up to 2 years SNHL group from the time of onset）.A total of 15 cases of normal-hearing patients on MRI examination were selected as the control group for the same period.All subjects received DTI of whole brain.The values of the whole brain DTI were obtained from the inferior colliculus and lateral lemniscus，consisting of the fractional anisotropy（FA），radial diffusion（RD），axial dispersion（AD）and mean diffusivity.Results There were significant differences（P＜0.05）in FA of bilateral inferior colliculus among sudden deafness group，SNHL of 2-year-history group and the control group by ANOVA.FA of inferior colliculus in the control group was higher than that of in the SNHL group，but lower than that of in the sudden deafness group.RD of lateral lemniscus in the SNHL group was higher than that of in the sudden deafness group（P＜0.05），MD of lateral lemniscus in the sudden deafness group was higher among the other 2 groups，and there were signigicant（P＜0.05）.For AD of the inferior colliculug and lateral lemniscus，there were no differences among the 3 groups（P＞0.05）.Conclusion There was no obviously abnormal change on the central auditory processing in sudden deafness group，but significant destruction was found on 2 years SNHL group.It indicated that central auditory processing of the history of sensorineural deafness affected the structural changes of the central auditory pathway.

Aquired sensorineural hearing loss； Diffusion tensor imaging； Auditory pathway

10.3969／j.issn.1006-7299.2015.02.006

時(shí)間：2015-3-3 14：39

R764.43+1

A

1006-7299（2015）02-0143-04

△ 國(guó)家自然科學(xué)基金（81271068）、陜西省科技攻關(guān)項(xiàng)目（2012K14-02-01）、西安交大第二附屬醫(yī)院科研青年基金項(xiàng)目（YJ（QN）200913）、教育部博士點(diǎn)基金（20120201110060）資助

1 西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院第二附屬醫(yī)院耳鼻咽喉頭頸外科（西安 710004）； 2 西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院第二附屬醫(yī)院影像科

?？担?，陜西人，在讀博士，主治醫(yī)師，主要研究方向?yàn)槎堑幕A(chǔ)及臨床研究。

白芝蘭（Email：zhukangent@163.com）

網(wǎng)絡(luò)出版地址：http：／／www.cnki.net／kcms／detail／42.1391.R.20150303.1439.026.html