磁共振多模態(tài)影像對兒童孤獨癥評估

林志超，王瑩，陳卓銘，邱麟

暨南大學(xué)附屬第一醫(yī)院 a. 影像中心；b. 語言障礙中心，廣東 廣州 510630

引言

兒童孤獨癥（Childhood Autism，CA）是兒童早期一種以交往、語言溝通及行為發(fā)生障礙為主的精神障礙性疾病[1-3]。據(jù)調(diào)查，孤獨癥譜系障礙的發(fā)病率澳美國家約1.5%[4]，我國約0.39%，其中小于四歲的CA約0.05%[5]，且呈逐年增長趨勢，其發(fā)病機制不明，病因復(fù)雜。目前依靠臨床癥狀評估病情，尚缺神經(jīng)病理客觀依據(jù)。隨著醫(yī)學(xué)影像技術(shù)不斷拓展，據(jù)報導(dǎo)部分CA MR檢查可有腦部結(jié)構(gòu)及功能異常表現(xiàn)，3D T1可顯示出腦灰白質(zhì)變異及容積狀況，T2序列可揭示白質(zhì)發(fā)育不良，磁共振波譜成像（Magnetic Resonance Spectroscopy，MRS）掃描可反映出額葉氮-乙酰天門冬氨酸（NAA）峰下降，是表示神經(jīng)元數(shù)量減少。擴散張量成像（Diffusion Tensor Imaging， DTI）顯示各向異性值（Fractiona Lanisotropy，F(xiàn)A）降低暗示腦白質(zhì)纖維束不完整性，靜息態(tài)腦功能檢查可反映腦血流狀況等等[6-9]，為患者康復(fù)治療方案擬定提供形態(tài)結(jié)合功能影像依據(jù)。但是在臨床工作中常遇見由于MR掃描序列多、時間長及CA配合差等緣故導(dǎo)致圖像質(zhì)量不理想。為此，本文回顧分析在我院就診213例CA病人MR檢查影像信息，初步探討MRS、DTI、T2-flair及3D T1多模態(tài)影像在CA評估應(yīng)用價值。

1 材料與方法

1.1 一般材料

選取2012年1月至2018年12月到暨南大學(xué)附屬第一醫(yī)院語言障礙中心就診并符合以下診斷標(biāo)準(zhǔn)的CA共213例患者為研究對象。診斷標(biāo)準(zhǔn)：① 年齡2～12歲；② 符合美國精神病診斷統(tǒng)計手冊第4 版（DSM -IV）診斷標(biāo)準(zhǔn)[10]，并排除精神發(fā)育遲滯、兒童期瓦解性精神障礙、兒童少年精神分裂癥、選擇性緘默癥、感受性語言發(fā)育障礙及強迫癥等疾??；③ 孤獨癥兒童行為檢查量表[11]（Autism Behavior Checklist，ABC）評分≥53分。

1.2 檢查方法

213例CA患者使用睡眠剝奪配合水合氯酫鎮(zhèn)靜后采用GE750 3T MR掃描儀、頭部長軸的矢狀面垂直于檢查床且置于線圈內(nèi)，冠狀面平行于檢查床，鼻尖與定位燈相重疊，定位線置于眉間線，用軟墊固定好，使用多通道頭線圈均行軸位全腦T1、T2、T2-flair、DWI、3D-TOF、DTI及MRS（額葉及海馬區(qū)）掃描，2014年1月以后掃描順序調(diào)整為T2、MRS及DTI序列，其他序列居后。所得圖像全部傳送至工作站，將同一病人影像信息相應(yīng)分為A、B組，A組是全部掃描序列的影像信息圖組，B組僅為T1、T2、DTI及MRS序列的影像信息圖組，具體掃描參數(shù)，見表1。

表1 各序列掃描參數(shù)

1.3 圖像處理與分析

3D 1HMRS及DTI原始圖像傳到GE ADW4.5工作站利用專用軟件包進(jìn)行后處理得到額葉和海馬的NAA、膽堿（Cho）、肌酸（Cr）的波峰波譜譜線圖及神經(jīng)纖維分布走向偽彩圖，DTI測量其胼胝體的體部及壓部FA值。MRS記錄其局部體素的NAA/Cho、NAA/Cr 和Cho/Cr比值分析。

1.4 統(tǒng)計分析

各序列病灶檢出率由兩位資深MR影像診斷醫(yī)生采用雙盲法進(jìn)行評定；對比及優(yōu)化組臨床價值評估由語言障礙及影像中心各一位專家對CA病情評估價值方面進(jìn)行評比，所得數(shù)據(jù)采用SPSS 22.0統(tǒng)計分析。其中病灶檢出率使用R×C表χ2檢驗，P＜0.05表示有統(tǒng)計學(xué)意義；專家評估一致性采用Kappa值統(tǒng)計分析，Kappa值≥0.75表示一致程度相當(dāng)滿意。

2 結(jié)果

2.1 病灶檢出率差異分析

213例中，頭部常規(guī)序列檢出海馬病變2例、側(cè)腦室稍大5例、髓鞘發(fā)育欠佳10例、脫髓鞘改變15例及皮質(zhì)發(fā)育不良18例等檢出47例，各個序列的病灶檢出情況見表2。MRS表現(xiàn)為額葉或顳葉NAA峰左較右側(cè)下降；DTI表現(xiàn)為纖維分布左右不對稱（圖1），病灶檢出率差異評估，見表2。

表2 213例CA病灶檢出率評估表

2.2 評估一致性差異分析

A、B兩組臨床價值評估由語言障礙及影像中心各一位進(jìn)行評估，所得數(shù)據(jù)采用Kappa值統(tǒng)計分析，Kappa值A(chǔ)=0.76，Kappa值B=0.76，說明評估一致性較好：① 有臨床癥狀且ABC評分≥53分；② 有異常影像學(xué)表現(xiàn)；③ 腦電腦有異常；④ 臨床癥狀明顯且ABC評分≥69分。影像專家診斷標(biāo)準(zhǔn)同時符合以上前三項，而言語障礙中心專家診斷標(biāo)準(zhǔn)符合后三項才認(rèn)為有臨床價值，否則無臨床價值，見表3。

表3 A、B兩組影像信息對孤獨癥兒童病情評估表

2.3 檢查成功率差異分析

213例患者中，A組8個序列大約需要40 min，其中83例患者在檢查到一半或者2/3時因鎮(zhèn)靜效果不好難以繼續(xù)配合檢查，運動偽影明顯，導(dǎo)致圖像質(zhì)量差，成功率低61%；B組4個序列掃描時間僅需20 min，檢查成功率高100%（χ2=10.200，P=0.001）。

圖1 患者為女性，6歲，ABC評分83分，Cars評分45分，腦電圖有異常，言語發(fā)音不清3年，臨床診斷為孤獨癥

3 討論

本次閱片發(fā)現(xiàn)A組是目前CA傳統(tǒng)檢查方案，包括T1、T2、T2-flair、DWI、3D TOF、DTI 及 MRS， 掃描時間大約40 min，B是優(yōu)化檢查方案，包括T1、T2、DTI及MRS，掃描時間大約20 min，兩組影像信息病灶檢出率差異分析沒有統(tǒng)計學(xué)意義（P=0.906），專家對CA評估一致性較好(Kappa值≥0.75)。其中在A組4例閱片時發(fā)現(xiàn)2例MRS，2例DTI掃描時患者現(xiàn)不配合圖像后處理偽彩圖不能診斷、B組1例發(fā)現(xiàn)MRS的NAA峰左較右側(cè)稍為下降，可T1、T2及DTI序列影像表現(xiàn)基本正常。

影像專家認(rèn)為沒有臨床價值，語言障礙中心專家原由ABC大于70分及腦電圖異常判斷為有臨床價值。另外A組9例、B組10例在影像明顯表現(xiàn)為4例為脫髓梢病變、2例海馬病變、脫髓發(fā)育不良5例及白質(zhì)發(fā)育不良8例，其中5例DTI出現(xiàn)兩側(cè)分布不對稱，且均有MRS額葉NAA峰左較右側(cè)下降。影像專家認(rèn)為有臨床價值，而語言障礙中心專家原由ABC低于69分考慮為臨床價值不大。因為頭常規(guī)檢查序列是反映CA形態(tài)學(xué)影像，表現(xiàn)異常主要是小腦及胼胝體及海馬等容積的改變, 額顳頂葉及邊緣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)灰白質(zhì)改變，這可能與各腦間信息傳遞及反饋不好而患者出現(xiàn)語言表達(dá)及社會交往障礙等臨床表現(xiàn)。CA早期主要表現(xiàn)為腦血流代謝等異常，很少出現(xiàn)腦部結(jié)構(gòu)改變，因此常規(guī)MR檢查陽性率較低[12-13]。故本次閱片結(jié)果顯示213例頭常規(guī)序列CA患者病灶檢出率 flai（r23%）＞T2（22%）＞T1（16%）＞DWI（0.9%）＞MRA（0.4%）（P=0.0001）。

這可能是T1、T2序列采用螺旋槳填充K空間技術(shù)，可減少CA檢查時不配合引起運動偽影從而提高圖像質(zhì)量，其中T1是采用3D Bravo T1成像技術(shù)，它具有三維容積成像、對比度及清晰度好、層厚薄等優(yōu)勢有利于病變和解剖結(jié)構(gòu)顯示，還可對CA腦部體積測量分析[14]。本次閱片發(fā)現(xiàn)T2-flair及T2病灶檢出率差異分析沒有統(tǒng)計學(xué)意義（P=0.906)，卻均高于T1。CA頭部很少有占位性病變，除在海馬區(qū)及室間隔各1例囊腫DWI序列表現(xiàn)為低信號外其它未見異常。MRA（3D-TOF）除有一例大腦中動脈左M2稍細(xì)外其他未見異常。從中可以看出T1、T2是MR檢查基本序列，兩者信號對照分析可以評估頭形態(tài)學(xué)改變狀況。還發(fā)現(xiàn)額葉或顳葉MRS的NAA峰下降166例，這暗示了CA患者神經(jīng)元損傷有關(guān)，導(dǎo)致社會交流能力出現(xiàn)障礙臨床表現(xiàn)。DTI表現(xiàn)為纖維分布左右不對稱51例，提示患側(cè)胼胝體體部或者壓部FA值下降，神經(jīng)纖維分布稀少等功能學(xué)影像表現(xiàn), 這與白質(zhì)纖維的髓鞘化欠佳或結(jié)合緊密度較差致使運動、語言、認(rèn)知、記憶等功能不能得到迅速的加工整合和執(zhí)行, 從而可能患者出現(xiàn)社會交往障礙臨床癥狀[15-17]。這與有關(guān)學(xué)者研究報道關(guān)于CA腦功能影像學(xué)變化結(jié)果基本相符[18-20]。

以上敘述可知對CA評估，功能檢查比常規(guī)序列更有優(yōu)勢。B組省略了DWI、3D-TOF及T2-flair檢查序列，保持了經(jīng)典MR T1、T2權(quán)重腦形態(tài)學(xué)影像、代表性MRS及DTI功能學(xué)分子影像學(xué)，且3D影像信息有利于CA后期進(jìn)一步研究及神經(jīng)纖維走向解剖基礎(chǔ)像重建融合，掃描僅需20 min，較A組檢查時間縮短一半，可獲得較好圖像質(zhì)量，提高了檢查成功率（100%B＞61%A）。

4 結(jié)論

MRS、DTI、T2及3D T1多模態(tài)影像檢查速度快，簡明扼要，具有形態(tài)和功能影像信息，結(jié)合ABC評分有助于對CA病情評估，為其康復(fù)方案制定及預(yù)后評價提供客觀依據(jù)，可作為CA臨床篩查MR檢查模式。以后將擴大樣本量，補充正常兒童組樣本、CA腦血液及靜息態(tài)等驗證研究，希望可獲得全面精準(zhǔn)CA MR檢查模式。