靜息態(tài)腦功能磁共振成像在急性輕型腦外傷中的應(yīng)用

張曉鈺，楊帆，溫建忠，于衛(wèi)永

1.首都醫(yī)科大學(xué)康復(fù)醫(yī)學(xué)院，北京市 100068；2.中國(guó)康復(fù)研究中心北京博愛醫(yī)院，北京市 100068；3.國(guó)家體育總局運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)研究所體育醫(yī)院，北京市100763

0 引言

腦外傷是因暴力作用于頭部造成腦組織器質(zhì)性損傷的疾病，認(rèn)知功能改變是腦外傷后最為常見且持久的并發(fā)癥，對(duì)患者生活質(zhì)量有較大影響[1]。目前對(duì)急性輕型腦外傷并發(fā)認(rèn)知功能改變的診斷多采用認(rèn)知功能評(píng)定量表等主觀評(píng)價(jià)方法，因缺乏客觀證據(jù)，可能導(dǎo)致評(píng)價(jià)偏差。靜息態(tài)腦功能磁共振成像(restingstate cerebral functional magnetic resonance imaging,rsfMRⅠ)被廣泛應(yīng)用于各類神經(jīng)精神系統(tǒng)疾病的診斷，具有無創(chuàng)、無放射性、較高的空間和時(shí)間分辨率，以及能夠多次重復(fù)操作的臨床優(yōu)勢(shì)，可實(shí)時(shí)直觀地評(píng)價(jià)生理和病理變化[2]。本院將rs-fMRⅠ應(yīng)用于急性輕型腦外傷的臨床工作。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇本院2019 年5 月至2021 年5 月收治的急性輕型腦外傷47例作為觀察組，均經(jīng)臨床檢查、影像學(xué)檢查后確診；符合《臨床診療指南(神經(jīng)外科學(xué)分冊(cè))(2012版)》[3]急性輕型腦外傷診斷標(biāo)準(zhǔn)。

納入標(biāo)準(zhǔn)：①年齡18～65 歲；②小學(xué)以上文化程度；③格拉斯哥昏迷量表(Glasgow Coma Scale,GCS)評(píng)分9～12分[4]；④患者及其家屬知情同意。

排除標(biāo)準(zhǔn)：①并發(fā)其他臟器功能障礙、多臟器損傷；②既往腦外傷或/和腦卒中史、其他顱內(nèi)病變史；③頭顱CT 或/和常規(guī)MRⅠ有異常信號(hào)改變；④存在MRⅠ檢查禁忌證；⑤存在精神類疾病或認(rèn)知功能障礙。

脫落標(biāo)準(zhǔn)：①中途退出研究；②死亡；③臨床資料缺失。

另選擇同期來本院行常規(guī)體檢的健康人50例作為對(duì)照組。兩組一般資料無顯著性差異(P＞0.05)。見表1。

表1 兩組一般資料比較

本研究經(jīng)中國(guó)康復(fù)研究中心醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審批(No.20180501)。

1.2 方法

兩組均采用Ⅰngenia 3.0 T 磁共振成像系統(tǒng)(PHⅠL-ⅠPS 公司)采集數(shù)據(jù)。受試者擺放合適體位，囑其閉眼，采集rs-fMRⅠ數(shù)據(jù)，時(shí)間8 min。采集三維T1WⅠ結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，時(shí)間300 s[5]。

在MAT-LAB R2007a 7.0 環(huán)境下，采用SPM 5 軟件對(duì)影像學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，去除前10個(gè)時(shí)間點(diǎn)的數(shù)據(jù)，去線性漂移、時(shí)間矯正、空間平滑等處理，0.01～0.08 Hz 濾波[6]；采用REST V1.8 分析影像學(xué)數(shù)據(jù)，獲得兩組間低頻振蕩振幅(amplitude of low-frequency fluctuation,ALFF)差異圖。

1.3 臨床評(píng)定

1.3.1 簡(jiǎn)易精神狀態(tài)檢查(Mini-Mental State Examination,MMSE)

包括定向、記憶力、注意力和計(jì)算力、回憶力、語言能力維度，總分30 分。評(píng)分越高，精神狀態(tài)越好。

1.3.2 蒙特利爾認(rèn)知評(píng)定(Montreal Cognitive Assess- ment,MoCA)

包括注意力、語言、視空間/執(zhí)行功能、命名、抽象能力、定向力、記憶維度，滿分30 分。評(píng)分越高，認(rèn)知功能越好。

1.3.3 Rivermead 行為記憶功能測(cè)試(Rivermead Behavioural Memory Test,RBMT)

包括記住姓和名、記住藏起的物品、記住預(yù)約的申請(qǐng)、記住一段短的路線、延遲后記住一段短路線、記住一項(xiàng)任務(wù)、學(xué)一種新技能、定向、日期、辨認(rèn)面孔、認(rèn)識(shí)圖畫，滿分12 分。評(píng)分越高，記憶功能越強(qiáng)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 18.0 統(tǒng)計(jì)軟件分析數(shù)據(jù)。計(jì)量資料符合正態(tài)分布，以(xˉ±s)表示，采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。顯著性水平α=0.05。

2 結(jié)果

2.1 量表評(píng)分

對(duì)照組MMSE、MoCA 和RBMT 評(píng)分均顯著低于觀察組(P＜0.001)。見表2。

表2 兩組MMSE、MoCA量表和RBMT評(píng)分比較

2.2 ALFF

觀察組ALFF 降低的腦區(qū)包括小腦后葉、小腦扁桃體、下半月小葉、右側(cè)顳上回、右側(cè)顳中回、頂葉和中央后回等，ALFF 升高的腦區(qū)包括邊緣葉、扣帶回、楔前葉、左側(cè)顳上回、左側(cè)顳中回、右側(cè)額上回、右側(cè)額中回和右側(cè)額下回等。表3。

表3 兩組ALFF值降低腦區(qū)對(duì)比

3 討論

腦外傷對(duì)患者神經(jīng)功能造成較大影響，主要表現(xiàn)為不同程度記憶力和執(zhí)行能力降低、情感障礙等，明顯降低患者生活質(zhì)量[5,7-8]。認(rèn)知功能改變是腦外傷后最為常見的并發(fā)癥，在中重型腦外傷患者中最為常見；但輕中度認(rèn)知功能改變?nèi)鄙俚湫偷呐R床癥狀，容易出現(xiàn)漏診和誤診[9-12]，甚至影響最佳治療時(shí)間[13-16]。本院就rs-fMRⅠ在急性輕型腦外傷臨床中的應(yīng)用進(jìn)行研究[17-18]。

相比任務(wù)態(tài)fMRⅠ，rs-fMRⅠ研究大腦靜息狀態(tài)時(shí)的自發(fā)活動(dòng)。大腦神經(jīng)細(xì)胞在非任務(wù)狀態(tài)下也存在協(xié)同活動(dòng)，并保持復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。這種被試者保持清醒、不接收任何外部刺激或執(zhí)行任何高級(jí)功能的狀態(tài)被稱為靜息態(tài)。rs-fMRⅠALFF 分析可區(qū)分輕型腦外傷和健康人的腦區(qū)活動(dòng)[19-20]。

本研究顯示，急性輕型腦外傷患者多有不同程度記憶力降低、頭暈頭痛、抑郁煩躁、情緒低落等表現(xiàn)，對(duì)患者認(rèn)知功能帶來較大影響[21-23]。急性輕型腦外傷患者ALFF 降低的腦區(qū)包括小腦后葉、小腦扁桃體、下半月小葉、右側(cè)顳上回、右側(cè)顳中回、頂葉及中央后回等，ALFF 升高的腦區(qū)包括邊緣葉、扣帶回、楔前葉、左側(cè)顳上回、左側(cè)顳中回、右側(cè)額上回、右側(cè)額中回及右側(cè)額下回等。上述腦區(qū)異常易對(duì)患者思考和認(rèn)知功能帶來直接的影響，也會(huì)降低患者記憶加工和情緒控制等能力[24-26]。急性輕型腦外傷患者ALFF升高被認(rèn)為是導(dǎo)致認(rèn)知功能障礙的神經(jīng)基礎(chǔ)[26-27]。腦外傷患者后扣帶回和側(cè)頂葉皮質(zhì)連接降低，內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)增強(qiáng)，可能與其認(rèn)知功能障礙相關(guān)[28-29]。小腦皮質(zhì)作為參與運(yùn)動(dòng)和平衡的重要腦區(qū)，也與人體高級(jí)功能的調(diào)節(jié)密切相關(guān)。急性輕型腦外傷患者多存在不同程度平衡和協(xié)調(diào)能力降低，可能與小腦受損相關(guān)[30-31]。

本研究觀察的成像模態(tài)較為單一，樣本量較少，量表評(píng)估結(jié)果缺乏客觀性等，需要在今后研究中不斷改進(jìn)，以建立豐富的急性輕型腦外傷網(wǎng)絡(luò)模型，提高早期診斷準(zhǔn)確性[32-33]。

綜上所述，急性輕型腦外傷患者存在認(rèn)知功能障礙，同時(shí)存在多個(gè)腦區(qū)異常改變，兩者之間可能存在內(nèi)在聯(lián)系。rs-fMRⅠ對(duì)急性輕型腦外傷患者早期認(rèn)知功能診斷有一定價(jià)值。

利益沖突聲明：所有作者聲明不存在利益沖突。