基于3.0T磁共振DTI的首發(fā)青少年精神分裂癥患者腦白質(zhì)纖維束結(jié)構(gòu)變化研究＊

王艷菊 卓麗華 李經(jīng)國(guó)鄒興雄 王艷春

1.綿陽(yáng)市第三人民醫(yī)院(四川省精神衛(wèi)生中心)放射科 (四川 綿陽(yáng) 621000)

2.四川射洪市中醫(yī)院腦外科(四川 遂寧 629000)

精神分裂癥致殘率較高，目前臨床對(duì)發(fā)病原因尚不清楚，故對(duì)精神分裂癥無法進(jìn)行有效預(yù)防和治療[1]。相關(guān)研究表示，約占70%患者出現(xiàn)反復(fù)性發(fā)病，病程較長(zhǎng)，且容易成為精神殘疾[2]。有研究報(bào)道，青少年患病存在遺傳風(fēng)險(xiǎn)、認(rèn)知功能損害及精神殘疾高于成年患者[3]。近年來，臨床發(fā)現(xiàn)功能性磁共振影像可有效對(duì)精神分裂進(jìn)行研究。彌散張量成像(diffusion tensor imaging，DTI)屬于非侵入性檢查方式，主要通過檢測(cè)腦白質(zhì)纖維束結(jié)構(gòu)完整性和走向完成，常用于評(píng)估腦白質(zhì)結(jié)構(gòu)完整性及其功能關(guān)系[4]。各向異性分?jǐn)?shù)(fractional anisotropy，F(xiàn)A)是臨床公認(rèn)用于評(píng)價(jià)腦白質(zhì)結(jié)構(gòu)的指標(biāo)，與其大腦連接異常相關(guān)[5]。但臨床通過DTI技術(shù)研究首發(fā)青少年精神分裂癥報(bào)道較少，因此為優(yōu)化青少年精神分裂癥檢查方式，提高治愈率，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料選取2018年6月至2019年7月我院放射科診治的56例首發(fā)青少年精神分裂癥患者。納入標(biāo)準(zhǔn)：符合國(guó)際疾病分類第10版[6]中精神分裂癥診斷標(biāo)準(zhǔn)；年齡9～17歲；病程＜1年，且為首次發(fā)病，未接受相關(guān)精神病藥物治療。排除標(biāo)準(zhǔn)：合并孤獨(dú)譜系障礙及抽動(dòng)障礙等疾病；存在癲癇或嚴(yán)重軀體疾??；腦部存在外傷史、缺氧等情況；患者對(duì)造影劑過敏。同期60例健康體檢者作為對(duì)照組，入組標(biāo)準(zhǔn)：精神狀態(tài)良好；無家族精神疾病史；年齡10至16歲；對(duì)造影劑無過敏史。觀察組56例，男30例，女26例，年齡9～17歲，平均年齡(13.35±2.17)歲，病程2～9個(gè)月，平均病程(5.95±3.38)個(gè)月，受教育程度4～9年，平均受教育程度(6.10±2.21)年。對(duì)照組60例，男32例，女28例，年齡10～16歲，平均年齡(13.32±2.10)歲，受教育程度4～9年，平均受教育程度(6.26±2.10)年。

1.2 方法磁共振平掃：采用美國(guó)GE公司3.0T磁共振成像系統(tǒng)，患者取仰臥位，逐漸放松佩戴耳塞，在患者頭部?jī)蓚?cè)加海綿減少頭部活動(dòng)；首先行常規(guī)掃描，T1WI、T2WI和快速液體衰減翻轉(zhuǎn)恢復(fù)序列(fast fluid decay reversal recovery sequence，F(xiàn)LAIR)掃描，掃描參數(shù)：T1FLAIR：重復(fù)時(shí)間1934ms、回波時(shí)間22.2ms、激發(fā)次數(shù)2、反轉(zhuǎn)時(shí)間750ms、反轉(zhuǎn)角900、視野24cm×24cm、層厚6cm、間距2cm、矩陣320×224、掃描時(shí)間122s；T2WI：重復(fù)時(shí)間4600ms、回波時(shí)間121.1ms、激發(fā)次數(shù)2、視野24cm×24cm、層厚6cm、間距2cm、矩陣448×448；T2FLAIR：重復(fù)時(shí)間8600ms、回波時(shí)間123.1ms、激發(fā)次數(shù)1、反轉(zhuǎn)時(shí)間2100ms、反轉(zhuǎn)角900、視野24cm×24cm、層厚6cm、間距2cm、矩陣256×192、掃描時(shí)間121s；冠狀位T2WI：重復(fù)時(shí)間5500ms、回波時(shí)間109.5ms、激發(fā)次數(shù)2、視野24cm×18cm、層厚4cm、間距1cm、矩陣320×224、掃描時(shí)間61s。

DTI掃描：采用單次激發(fā)自旋回波-平面回波技術(shù)，掃描橫軸位，掃描參數(shù)：重復(fù)時(shí)間8000ms、回波時(shí)間83.6ms、激發(fā)次數(shù)1、視野24cm×24cm，彌散加權(quán)系數(shù)b=0，b=1000s/mm2，矩陣128×128、層厚5cm、間距0cm、共22層，15個(gè)彌散敏感梯度方向數(shù)，掃描121s。掃描前行勻場(chǎng)降低靜磁場(chǎng)強(qiáng)度不勻圖像改變。

1.3 觀察指標(biāo)精神癥狀評(píng)價(jià)：由2名青少年精神科主治醫(yī)師采用PANSS，包括7項(xiàng)陽(yáng)性癥狀分和7項(xiàng)陰性癥狀分，分值均為7～49分；16項(xiàng)一般病理分，分值16～112分，分值越低表示精神癥狀越佳。圖像評(píng)價(jià)：通過配套圖像處理軟件，提取圖像中腦組織部分，F(xiàn)A圖用最小二乘法[7]擬合張量模型計(jì)算，獲取平均纖維骨架圖，觀察腦白質(zhì)FA值差異腦區(qū)的分布。觀察腦白質(zhì)FA值差異腦區(qū)與觀察組認(rèn)知功能相關(guān)性。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法SPSS 20.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料以(±s)的形式表示，組間采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)、組內(nèi)均采用配對(duì)樣本t 檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以“%”表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)，腦白質(zhì)FA值差異腦區(qū)與觀察組認(rèn)知功能相關(guān)性以P＜0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 PANSS 評(píng)分比較觀察組 PANSS 認(rèn)知功能評(píng)分明顯高于對(duì)照組，差異顯著(P＜0.05)，見表1。

表1 PANSS 評(píng)分比較

2.2 兩組腦白質(zhì)FA值差異腦區(qū)的分布觀察組FA值降低腦區(qū)主要在胼胝體底部、胼胝體膝部、胼胝體壓部、扣帶束及右上放射冠，且FA值高于對(duì)照組的腦區(qū)，差異顯著(P＜0.05)，見表2，圖1。

圖1 兩組DTI全腦白質(zhì)FA分布圖。注：R表示右側(cè)，L表示左側(cè)；綠色為白質(zhì)纖維骨架，紅色為觀察組FA值低于對(duì)照組的腦區(qū)；圖中x、y、z值表示蒙特利爾神經(jīng)科學(xué)研究所坐標(biāo)值。

表2 兩組腦白質(zhì)FA值差異腦區(qū)的分布

2.3 腦白質(zhì)FA值差異腦區(qū)與觀察組認(rèn)知功能相關(guān)分析觀察組中腦白質(zhì)胼胝體部FA值與陽(yáng)性癥狀評(píng)分呈正相關(guān)(P＜0.05)，扣帶束FA值與陰性癥狀FA值呈正相關(guān)(P＜0.05)，右上放射冠與一般病理分呈正相關(guān)(P＜0.05)，見表3。

表3 腦白質(zhì)FA值差異腦區(qū)與觀察組認(rèn)知功能相關(guān)分析(r值)

3 討 論

近年來，臨床上對(duì)腦白質(zhì)DTI研究表示，胼胝體、額葉等組織的腦白質(zhì) FA 值水平在精神分裂癥患者中偏低[8]。但大多數(shù)研究均針對(duì)成年精神分裂癥患者，涉及青少年精神分裂癥相關(guān)報(bào)道較少。國(guó)外研究表示，精神分裂癥患者腦白質(zhì)FA值與其工作記憶、執(zhí)行能力有關(guān)[9]。DTI是由擴(kuò)散敏感梯度方向變化獲取水分子擴(kuò)散強(qiáng)度，并通過三維空間定量分析，并觀察生物體細(xì)微解剖結(jié)構(gòu)和功能情況[10-11]。

有研究表示，神經(jīng)細(xì)胞膜成份及結(jié)構(gòu)、神經(jīng)細(xì)胞軸突直徑及髓鞘化程度等影響著擴(kuò)散各向異性[12]。FA值是DTI技術(shù)中關(guān)鍵指標(biāo)，DTI被臨床證實(shí)唯一能夠在活體人腩組織中顯示白質(zhì)纖維柬走向、排列、髓鞘化隋況等非侵入性方式[13-14]。有研究表示，精神分裂癥患者白質(zhì)纖維結(jié)構(gòu)變化，主要集中在胼胝體、左扣帶回，但該研究對(duì)象主要針對(duì)成年人[15]。本研究得出，相較于對(duì)照組，觀察組 PANSS 認(rèn)知功能評(píng)分較高，且FA值降低腦區(qū)集中在胼胝體底部、胼胝體膝部、胼胝體壓部、扣帶束及右上放射冠。提示青少年精神分裂癥患者認(rèn)知功能明顯低于正常青少年，且首次發(fā)病期已發(fā)生腦白質(zhì)顯微結(jié)構(gòu)異常，與精神分裂癥病機(jī)顯著相關(guān)。胼胝體屬于達(dá)到半球縱裂底部，與兩側(cè)大腦半球相連，分壓部、體部和膝部，如組織結(jié)構(gòu)異常，則大腦半球?qū)?yīng)的形象思維異常，易形成思維障礙[16]。既往研究證實(shí)，精神分裂癥早期神經(jīng)發(fā)育與其胼胝體纖維束FA值密不可分[17]。結(jié)果表示，觀察組胼胝體底部、胼胝體膝部、胼胝體壓部FA值低于對(duì)照組；且腦白質(zhì)胼胝體體部FA值與陽(yáng)性癥狀評(píng)分呈正相關(guān)。提示與上述研究一致?？蹘菍?duì)情緒、注意、學(xué)習(xí)等認(rèn)知功能支配神經(jīng)組織其一[18]。有研究表示，相較于扣帶回FA值正常水平，精神分裂癥患者前扣帶回FA值更低[19]。本研究結(jié)果與上述研究一致，且扣帶束FA值與陰性癥狀FA值呈正相關(guān)，提示青少年精神分裂癥患者有扣帶束損傷，同時(shí)其連接的腦區(qū)也具有功能損傷。放射冠主要涉及認(rèn)知功能，推測(cè)與幻聽有關(guān)，放射冠局部白質(zhì)纖維束微細(xì)結(jié)構(gòu)差異與精神分裂癥病理機(jī)制有關(guān)[20]。結(jié)果表示，觀察組右上放射冠FA值較高，且右上放射冠與一般病理分呈正相關(guān)。提示放射冠結(jié)構(gòu)完整性差異，預(yù)示患者存在一定精神癥狀及認(rèn)知功能受損。

綜上所述，3.0T核磁共振DTI檢查首發(fā)青少年精神分裂癥患者顯示腦白質(zhì)纖維束結(jié)構(gòu)異常，同時(shí)腦白質(zhì)纖維束結(jié)構(gòu)異常容易引起認(rèn)知功能損傷。