肝氣郁結(jié)證腦深部核團(tuán)及扣帶回的磁共振擴(kuò)散張量成像

劉 明 熊 航 陳云翔 彭 楠 任 珊 王志群

(1 北京中醫(yī)藥大學(xué)東方醫(yī)院，北京，100078； 2 北京通州區(qū)中醫(yī)院，北京，101100)

肝氣郁結(jié)證是指由于情緒抑郁或其他慢性疾病導(dǎo)致情緒波動(dòng)，并最終造成肝部不適的一組綜合證。肝氣的疏泄功能是調(diào)暢全身氣機(jī)，推動(dòng)血液和津液正常運(yùn)行的必要條件。疏泄功能正常，氣機(jī)通暢，氣血調(diào)和，會(huì)使人心情舒暢，開朗樂觀，身心健康。若肝氣疏泄不及，則肝氣郁結(jié)，導(dǎo)致氣滯血瘀或氣郁化火，肝火妄動(dòng)。近年來隨著發(fā)病率逐步增多，肝郁證的臨床實(shí)驗(yàn)研究包括影像學(xué)的研究也已經(jīng)開始出現(xiàn)，但報(bào)道數(shù)量很少。磁共振擴(kuò)散張量成像(Diffusion Tensor Imaging，DTI)技術(shù)主要通過水分子在腦組織中彌散的快慢和方向來間接反映腦微結(jié)構(gòu)損傷情況，目前已經(jīng)在神經(jīng)科學(xué)的臨床和科研廣泛應(yīng)用。本研究利用DTI技術(shù)對16例肝氣郁結(jié)和13例正常志愿者進(jìn)行頭顱磁共振DTI掃描,并重建部分各向異性分?jǐn)?shù)(Fractional Anisotropy,FA)和表觀擴(kuò)散系數(shù)(Apparent Diffusion Coefficient，ADC)圖，測量腦深部核團(tuán)和扣帶回區(qū)FA值和ADC值，觀察肝氣郁結(jié)證腦部相關(guān)神經(jīng)核團(tuán)及扣帶回的異常損傷特點(diǎn)。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2012年5月至2015年5月在北京中醫(yī)藥大學(xué)東方醫(yī)院收治的肝氣郁結(jié)證患者16例，男9例，女7例，年齡25～40歲，平均35歲，采用中南大學(xué)湘雅醫(yī)院中西醫(yī)結(jié)合研究所典型肝氣郁結(jié)證的診斷標(biāo)準(zhǔn)。無藥物過敏史、吸煙史、酗酒史、家族史。未經(jīng)藥物治療。常規(guī)MRI掃描排除頭部其他病變，年齡、性別匹配的正常對照組13例，男7例。女6例，年齡23～40歲，平均34.5歲，無各種臨床癥狀及異常體征。本研究經(jīng)北京中醫(yī)藥大學(xué)東方醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，2組受試者均簽署知情同意書。

1.2 診斷標(biāo)準(zhǔn) 以下5項(xiàng)中具有3項(xiàng)或兼有l(wèi)項(xiàng)脾虛癥狀(神疲體倦；納差；腹脹；便溏)，可辨證為肝氣郁結(jié)證:1)胸脅、乳房、少腹脹痛；2)抑郁太息；3)咽有梗阻感：4)痛經(jīng)、閉經(jīng)或月經(jīng)先后不定期；5)脈弦。

1.3 納入標(biāo)準(zhǔn)

1.3.1 肝氣郁結(jié)證組 無腦部器質(zhì)性病變，右利手，符合肝氣郁結(jié)證診斷標(biāo)準(zhǔn)，無兼證者。受試者均為中國人，漢族，母語為漢語，小學(xué)以上文化程度，右利手，聽覺和語言功能正常，體內(nèi)無金屬植入物，既往無心肺肝腎等重要臟器疾病史，也無腦部疾患和精神病史。無煙酒嗜好，未服用鎮(zhèn)靜催眠藥、抗精神病藥、抗抑郁藥、抗躁狂藥與抗癲癇藥等藥物。所有受試者均由北京中醫(yī)藥大學(xué)東方醫(yī)院副主任醫(yī)師以上職稱的專家進(jìn)行確診符合入組標(biāo)準(zhǔn)。

1.3.2 正常對照組 除無肝氣郁結(jié)證候外，其他條件與肝氣郁結(jié)組的入組標(biāo)準(zhǔn)相同的正常人。

1.4 排除標(biāo)準(zhǔn) 1)不符合納入標(biāo)準(zhǔn)者。2)肝氣郁結(jié)證轉(zhuǎn)化為兼夾證候者。3)智力低下，或理解力低下，不能完成試驗(yàn)者。

1.5 脫落與剔除標(biāo)準(zhǔn) 1)納入后，病情出現(xiàn)很大變化者。2)依從性差者。3)不再符合實(shí)驗(yàn)條件者。4)自行退出或未完成實(shí)驗(yàn)者，均應(yīng)視為脫落。

1.6 采集方法 使用荷蘭Philips公司Intera Achieva ND 1.5T磁共振掃描儀，8通道并行采集相控陣頭線圈，首先，做標(biāo)準(zhǔn)頭顱常規(guī)MRI檢查，包括T1WI、T2WI、液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列(FLAIR)，彌散加權(quán)成像(DWI)軸位像，T2WI矢位像。層厚6 mm,間隔1 mm。其次，行DTI掃描檢查，采用單次激發(fā)平面回波成像技術(shù)(Single-shot Echo Planar Imaging，SS-EPI)序列。具體參數(shù)：重復(fù)時(shí)間(Time Repetition，TR)/回波時(shí)間(Time Echo，TE)=2216/84 ms，反轉(zhuǎn)角(Flip Angle，F(xiàn)A)=90°，擴(kuò)散梯度方向數(shù)=32，視野(Field of View，F(xiàn)OV)=230 mm×230 mm,采集矩陣(Matrix)=112 mm×90 mm，層厚/間隔=5 mm/1 mm，采集16層。

1.7 觀察指標(biāo) DTI掃描數(shù)據(jù)經(jīng)磁共振掃描儀工作站配置的DTI軟件處理后，重建出部分各向異性分?jǐn)?shù)(FA)和表觀擴(kuò)散系數(shù)(ADC)參數(shù)圖，在2個(gè)圖上分別尋找感興趣區(qū)的最佳層面，分別測量雙側(cè)海馬、杏仁核、丘腦、豆?fàn)詈?、尾狀核頭和扣帶回的前中后部，測量面積根據(jù)感興趣區(qū)結(jié)構(gòu)大小不同，分別為30～100 mm2不等，測量軌跡為圓形或橢圓形。記錄感興趣區(qū)的FA和ADC值(圖1)。

1.8 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件對肝氣郁結(jié)組和對照組的FA和ADC值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，選取統(tǒng)計(jì)學(xué)差異最顯著的腦區(qū)做感興趣區(qū)，并進(jìn)一步分析ROC曲線，確定最佳診斷界值，以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 2組受試者的常規(guī)MR表現(xiàn)：T1WI、T2WI和FLAIR圖像均無異常表現(xiàn)。

2.2 肝氣郁結(jié)組與對照組FA值統(tǒng)計(jì)比較 右側(cè)丘腦FA值明顯高于對照組(P=0.04)、左側(cè)豆?fàn)詈薋A值明顯低于對照組(P=0.03)、雙側(cè)中扣帶回FA值明顯高于對照組(P=0.004、P=0.001)，2組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表1。

圖1 以ADC圖為代表顯示感興趣區(qū)的測量位置

組別海馬杏仁核丘腦豆?fàn)詈宋矤詈祟^前扣帶回中扣帶回后扣帶回肝氣郁結(jié)組(n=16) 左側(cè)0.1918±0.03360.1857±0.04120.2810±0.04100.1393±0.0094*0.1688±0.04250.2179±0.03750.4899±0.0743*0.2494±0.027 右側(cè)0.2080±0.03430.1807±0.04090.3077±0.0410*0.1416±0.01910.1656±0.03630.2096±0.03320.4642±0.0777*0.2436±0.0308正常對照組(n=13) 左側(cè)0.1678±0.0400.1742±0.03330.2669±0.03290.1537±0.0215*0.1714±0.03840.2201±0.03910.3915±0.0912*0.2465±0.0481 右側(cè)0.1883±0.04070.1662±0.03630.2776±0.0352*0.1420±0.01880.1652±0.03530.2187±0.03430.3472±0.0804*0.2494±0.0522

注:與正常對照組比較，*P<0.05

表2 肝氣郁結(jié)組和正常對照組各腦區(qū)ADC值測量結(jié)果比較

注:與正常對照組比較，*P<0.05

圖2 右中扣帶回FA值的ROC分析

2.3 2組ADC統(tǒng)計(jì)結(jié)果 示左側(cè)前扣帶回、雙側(cè)后扣帶回ADC值明顯低于對照組(P=0.019、P=0.039、P=0.049)，2組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表2。

2.4 以右中扣帶回FA值為變量ROC分析 右中扣帶回FA值對肝氣郁結(jié)癥的診斷具有重要價(jià)值，曲線下面積(AUC=0.87，P=0.001)，最佳診斷界值FA值=0.383750(圖2)。

3 討論

目前，隨著社會(huì)節(jié)奏加快、生活壓力增加，肝氣郁結(jié)證型發(fā)病率日益增高，目前已成為最常見的中醫(yī)證型之一[1]?，F(xiàn)代分子生物學(xué)的研究還不能充分地認(rèn)識(shí)中醫(yī)肝氣郁結(jié)證理論，目前的假說包括中樞神經(jīng)遞質(zhì)[2]、海馬內(nèi)基因表達(dá)[3]、外側(cè)膝狀體基因表達(dá)[4]等，近年來已有學(xué)者運(yùn)用用腦電技術(shù)[5]、功能磁共振[6]、正電子發(fā)射斷層掃描(PET)[7]等技術(shù)直觀地觀察定位肝氣郁結(jié)證患者的相關(guān)腦區(qū)，為肝氣郁結(jié)證提供了客觀理論依據(jù)。運(yùn)用現(xiàn)代先進(jìn)的影像學(xué)技術(shù)研究中醫(yī)肝氣郁結(jié)證逐漸受到重視。

肝氣郁結(jié)證屬于郁證范疇，孫一奎《醫(yī)旨緒余》稱“木郁者，肝郁也”。對肝氣郁結(jié)證的病因病機(jī)、證侯特點(diǎn)等作了精辟的闡述，也說明了這一觀點(diǎn)。中醫(yī)的郁證與抑郁癥的綜合證有部分重疊，但抑郁癥與郁證二者不是簡單的等同關(guān)系[8]，中醫(yī)認(rèn)為，抑郁癥基本機(jī)制是肝失疏泄，基礎(chǔ)證候是肝氣郁結(jié)，研究發(fā)現(xiàn)抑郁癥臨床常見的中醫(yī)證候類型主要是肝氣郁結(jié)[9]，研究發(fā)現(xiàn)570例抑郁癥患者中，有176例中醫(yī)證型為肝氣郁結(jié)證,約占30.8%[10]，探索肝氣郁結(jié)證的發(fā)病機(jī)制具有重要意義。

擴(kuò)散張量成像是腦功能磁共振成像重要技術(shù)之一，可以無創(chuàng)性直接觀察腦白質(zhì)及神經(jīng)細(xì)胞中的水分子結(jié)構(gòu)的微觀運(yùn)動(dòng)改變，并可通過部分各向異性FA值和表觀擴(kuò)散系數(shù)ADC值等參數(shù)來間接分析腦神經(jīng)組織的完整性及損傷程度。由于抑郁癥主要容易損傷邊緣系統(tǒng)及深部核團(tuán)[11-12]，本研究重點(diǎn)選擇這些特定腦區(qū)作為感興趣區(qū)，觀察分析2組間彌散參數(shù)值差異，分析腦損傷的關(guān)鍵腦區(qū)，并尋找鑒別2組的敏感標(biāo)志物。

研究發(fā)現(xiàn)，扣帶回的FA值與對照組比較，2組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，部分扣帶回的ADC值明顯低于對照組。音樂刺激下腦功能成像研究提示左側(cè)扣帶回BA30、右側(cè)扣帶回BA23、左側(cè)扣帶回BA32呈高激活腦區(qū)[6]。抑郁癥研究發(fā)現(xiàn):靜息態(tài)下扣帶回密切相關(guān)的腦默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)存在功能連接異常[13]?；颊咔翱蹘Щ豙14]、膝下前扣帶回[15]體積顯著減小，病程越長、發(fā)作次數(shù)越多，體積減小越明顯[16-17]，膝下前扣帶回體積及皮層厚度與抑郁癥程度負(fù)相關(guān)[18]。抑郁癥患者的膝下前扣帶回與負(fù)性情緒的處理有關(guān)。這些研究對肝氣郁結(jié)證的發(fā)病機(jī)制的認(rèn)識(shí)提供了重要的依據(jù)。

肝氣郁結(jié)證最主要的癥狀是情緒情志異常，與邊緣系統(tǒng)有重要關(guān)系。邊緣系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)有：海馬、海馬旁回、扣帶回、齒狀回、乳頭體和杏仁核等組成。海馬和杏仁核是邊緣系統(tǒng)的中心結(jié)構(gòu)，下丘腦與邊緣系統(tǒng)有密切聯(lián)系，與海馬和杏仁核有廣泛聯(lián)系，并通過神經(jīng)沖動(dòng)(Papez)環(huán)路相互聯(lián)系進(jìn)行信息交換。從中可見，丘腦在情緒調(diào)節(jié)中發(fā)揮著重要的中繼站作用，本試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)右側(cè)丘腦的FA值有異常表現(xiàn)。其他結(jié)構(gòu)如：海馬、杏仁核和尾狀核頭的FA和ADC值與對照組比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，則可能與本組肝氣郁結(jié)證患者的年齡、發(fā)病時(shí)間、嚴(yán)重程度和系統(tǒng)誤差，或者是和肝氣郁結(jié)證的特點(diǎn)有關(guān)。

本試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)了肝氣郁結(jié)證患者豆?fàn)詈说腇A值減低，從而提示豆?fàn)詈说慕Y(jié)構(gòu)異常。抑郁癥患者存在邊緣系統(tǒng)-皮質(zhì)-紋狀體-蒼白球-丘腦環(huán)路的功能異常，基底節(jié)區(qū)的豆?fàn)詈耸沁@一神經(jīng)解剖環(huán)路的重要組成部分，在情緒調(diào)節(jié)和傳導(dǎo)中發(fā)揮重要作用。抑郁癥結(jié)構(gòu)影像研究發(fā)現(xiàn)患者蒼白球、殼核體積減少[15]，PET研究發(fā)現(xiàn)抑郁癥患者的雙側(cè)豆?fàn)詈舜x減低[19]，靜息態(tài)功能成像研究也發(fā)現(xiàn)抑郁癥患者豆?fàn)詈说木植磕X活動(dòng)異常[20]，以及靜息態(tài)下海馬與豆?fàn)詈说墓δ苓B接減弱現(xiàn)象[21]。這些研究與我們發(fā)現(xiàn)的豆?fàn)詈薋A值減低具有較好的一致性。

應(yīng)用DTI技術(shù)研究分析肝氣郁結(jié)證的腦部結(jié)構(gòu)的微觀改變，目前還沒有相關(guān)報(bào)道，本研究發(fā)現(xiàn)肝氣郁結(jié)證的腦深部核團(tuán)和扣帶回的功能異常存在于特定區(qū)域，主要集中在扣帶回、丘腦、豆?fàn)詈?，這說明肝氣郁結(jié)癥患者可能損傷這些特定腦區(qū)，導(dǎo)致水分子彌散異常，從而表現(xiàn)為FA值或ADC值的異常，進(jìn)一步ROC分析提示右中扣帶回的FA值可能對肝氣郁結(jié)證的鑒別診斷有一定的參考價(jià)值，可作為肝氣郁結(jié)證的潛在敏感的影像學(xué)指標(biāo)。

本研究尚存在一些不足之處，首先，研究對象的樣本量較小，將來還需要大樣本縱向、多模態(tài)深入研究來證實(shí)目前的結(jié)果。其次，該研究主要采用測量感興趣區(qū)的方法分析肝氣郁結(jié)癥患者腦內(nèi)深部核團(tuán)和扣帶回的DTI參數(shù)變化，沒有進(jìn)行全腦其他區(qū)域的分析，將來可采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)分析方法如基于纖維束的空間統(tǒng)計(jì)學(xué)分析方法探討2組之間全腦范圍的差異。最后，抑郁癥有不同中醫(yī)證型，肝氣郁結(jié)癥是主要證型之一，今后如能收集不同證型并進(jìn)行影像學(xué)比較研究可能有助于發(fā)現(xiàn)肝氣郁結(jié)癥的獨(dú)特?fù)p傷機(jī)制，從而為深入理解肝氣郁結(jié)癥提供理論依據(jù)。