陳賢明 梁永輝 陳自謙 倪萍

突發(fā)性感音神經(jīng)性聾(sudden sensorineural hearing loss，SSNHL，下稱“突聾”)是耳鼻咽喉科常見急癥，臨床常用的聽力學(xué)檢查雖然能夠?qū)ν幻@患者聽力狀況做出評價(jià)，但其聽覺皮質(zhì)代謝變化尚缺乏合適的觀察手段。磁共振波譜(magnetic resonance spectroscopy，MRS )技術(shù)是目前唯一一種利用核磁共振現(xiàn)象和化學(xué)位移作用無創(chuàng)性檢測活體組織器官能量代謝、生化改變以及化合物定量分析的新技術(shù)。20世紀(jì)90年代，MRS開始應(yīng)用于臨床，1997年，Richards等[1]把單體素磁共振波譜技術(shù)應(yīng)用于突聾患者聽皮層代謝的檢測，在聽皮層神經(jīng)元能量代謝方面有了一些探索。近幾年，磁共振軟硬件的發(fā)展，波譜多體素技術(shù)的進(jìn)步和檢測代謝物種類的增多，為聽皮層的研究開辟了一條新的道路。本研究應(yīng)用多體素氫質(zhì)子磁共振波譜(hydrogen proton MRS，1H-MRS)技術(shù)對突聾患者急性期聽皮層的神經(jīng)元、神經(jīng)遞質(zhì)代謝變化進(jìn)行研究，探討突聾對中樞的影響。

1 對象與方法

1.1研究對象 2009年3月至2010年10月首診于南京軍區(qū)福州總醫(yī)院耳鼻咽喉頭頸外科的20例單耳突聾患者為研究對象，均符合突發(fā)性聾的診斷標(biāo)準(zhǔn)[2]。其中，右耳12例(右耳突聾組)，男7例，女5例，年齡18～50歲，平均28.67±6.34歲，患耳(0.5、1、2、4 kHz氣導(dǎo)平均純音聽閾為70 dB HL，健耳聽閾正常( ≤25 dB HL)；左耳8例(左耳突聾組)，男4例，女4例，年齡20～55歲，平均30.21±8.23歲，患耳0.5、1、2、4 kHz氣導(dǎo)平均純音聽閾為65 dB HL，健耳聽閾正常。所有突聾患者病程1～10天，均無耳鳴等伴隨癥狀，無眩暈等前庭系統(tǒng)癥狀，發(fā)病后未進(jìn)行任何治療，均于首診當(dāng)天進(jìn)行純音聽閾、聲導(dǎo)抗測試及1H-MRS檢測。對照組為聽力正常志愿者10名，其中男5名，女5名，年齡20～50歲，平均27.31±5.25歲。左耳突聾組、右耳突聾組及對照組之間受試者的平均年齡、性別比例差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。所有受試者經(jīng)中國人利手判定標(biāo)準(zhǔn)調(diào)查[3]，均為右利手；均排除腦外傷及精神神經(jīng)系統(tǒng)疾病。

1.2研究方法

1.2.11H-MRS掃描 受試者平臥，配戴眼罩、防噪聲彈性耳塞(美國3M公司巴西子公司生產(chǎn))，以盡可能減小視覺和掃描噪聲刺激。頭部周圍襯硬海綿墊，防止受試者在檢查過程中頭部運(yùn)動(dòng)。數(shù)據(jù)采集應(yīng)用Siemens Trio Tim 3．0 T MRI機(jī)，24通道標(biāo)準(zhǔn)正交頭顱線圈。所有檢查由同一位對MRS操作和診斷有豐富經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)師完成。首先行常規(guī)3DMRI掃描，排除顱內(nèi)病變。然后行二維多體素(multivoxel，MV)磁共振波譜檢查，定位像采用平行于外側(cè)裂的橫斷面，參數(shù):RF-FAST T1加權(quán)3D像, TR /TE = 1 900 ms/2.50 ms; 矩陣256×256,層厚1 mm，層間距0 mm。點(diǎn)解析波譜序列(point resolved spectroscopy，PRESS)采集波譜，視野120 cm×64 cm，激勵(lì)次數(shù)(NEX)1次，每個(gè)體素大小為0.8 cm×0.8 cm×1.5 cm。感興趣區(qū)(region of interest，ROI)的大小涵蓋雙側(cè)顳橫回等區(qū)域,成像時(shí)間約20 min。接收/發(fā)射增益調(diào)節(jié)、體素內(nèi)勻場、水抑制和無水抑制掃描均由自動(dòng)程序完成，勻場效果達(dá)到半高全寬(full width at half maximum，F(xiàn)WHM)<19 Hz ,水抑制>95%水平。

1.2.2數(shù)據(jù)處理 在后處理工作臺上把掃描得到的csi—se—prostate序列載入Spectroscopy軟件上進(jìn)行后處理，并以軟件自帶的測量和計(jì)算公式分別測量相關(guān)代謝物峰值及比值。所測代謝物包括：N-乙酰天門冬氨酸(NAA，位于2.02 ppm，ppm表示化學(xué)位移的大小即共振峰的位置)、肌酸(Cr，位于3.02 ppm)、膽堿(Cho，位于3.2 ppm)、谷氨酰胺和谷氨酸復(fù)合物(Glx，位于3.78 ppm)等，并以Cr為參照波峰，分別計(jì)算Cho/Cr、NAA/Cr 、Glx/Cr的峰下面積比值，得出以各代謝物為灰階的偽彩圖。各值于每側(cè)聽皮層第一顳橫回前外區(qū)域、后內(nèi)區(qū)域及顳平面三區(qū)各取一個(gè)體素進(jìn)行波譜重建，然后取三區(qū)平均值。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS11.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，左耳突聾組、右耳突聾組和正常聽力組NAA/ Cr、Cho/Cr、Glx/Cr比值比較采用t檢驗(yàn)，非正態(tài)數(shù)據(jù)采用秩和檢驗(yàn)，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1右耳突聾組與對照組代謝物比值比較 右耳突聾組左側(cè)和右側(cè)聽皮層NAA/Cr、Cho/Cr比值分別與對照組比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均為P>0.05)，左側(cè)聽皮層Glx/Cr比值高于對照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t′=4.42，P<0.05)，右側(cè)聽皮層Glx/Cr比值與對照組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)(表1)。

2.2左耳突聾組與對照組代謝物比值比較 左耳突聾組左側(cè)和右側(cè)聽皮層NAA/Cr、Cho/Cr比值分別與對照組比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均為P>0.05)，右側(cè)聽皮層Glx/Cr比值高于對照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t′=4.51，P<0.05)，左側(cè)聽皮層Glx/Cr比值與對照組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)(表1)。

表1 各組雙側(cè)聽皮層NAA/Cr、Cho/Cr、Glx/Cr比值比較

注：*與對照組同側(cè)比較，P<0.05

圖1 1H-MRS代謝物偽彩圖觀察

2.3左耳突聾組、右耳突聾組及對照組代謝物偽彩圖觀察 本研究磁共振波譜技術(shù)采用二維多體素成像，定位像選擇平行于外側(cè)裂的軸位切面，能在同一平面顯示雙側(cè)顳橫回的全貌(圖1a)。在以代謝物為灰階的偽彩圖上，左耳突聾組、右耳突聾組、對照組聽皮層NAA、Cho濃度及分布左右半球之間比較均未見明顯差異，對照組Glx呈雙側(cè)對稱分布(圖1b)，右耳突聾組Glx主要分布于左側(cè)顳橫回(圖1c)，左耳突聾組Glx主要分布于右側(cè)顳橫回(圖1d)。

3 討論

磁共振波譜在物理學(xué)上由化學(xué)位移和自旋耦合裂分的波形及頻率成分按其內(nèi)在規(guī)律排列組合而成，波譜信號與被測物的體內(nèi)原子核的自然豐度、濃度及固有敏感性相關(guān)。磁共振波譜對分子結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)大的解析能力[4]，通過獲得的神經(jīng)生化信息能夠觀察到明顯早于腦內(nèi)形態(tài)學(xué)變化的代謝改變[5]。因人體內(nèi)1H含量最大，和P、Na、C、F等相比，具有更高的核磁敏感性，目前臨床上多數(shù)學(xué)者采用1H-MRS反映活體組織代謝變化。所檢測指標(biāo)中，NAA被公認(rèn)為是神經(jīng)元的標(biāo)記物，反映神經(jīng)元數(shù)目和功能狀況。

Cho主要由膽堿及其代謝物甘油磷酰膽堿、磷酸膽堿和磷脂酰膽堿組成，是細(xì)胞膜磷脂代謝的一個(gè)組成成分，反映細(xì)胞膜的更新。Glx(谷氨酰胺及谷氨酸復(fù)合物，Glutamine/Glutamate)共振峰位于2.2～2.4 ppm(β+γ峰)及3.6～3.8 ppm(α峰)，為避免化學(xué)位移相近的其它物質(zhì)如NAA(2.02 ppm)、GABA(2.30 ppm)的干擾，研究時(shí)常把位于3.78 ppm附近且與谷氨酸的總含量成比例的信號用于皮層主要興奮遞質(zhì)谷氨酸的測定[6]。Cr是能量代謝的關(guān)鍵產(chǎn)物，存在于神經(jīng)元及膠質(zhì)細(xì)胞中，在各種狀態(tài)(包括病理狀態(tài))下相對穩(wěn)定，常被用作參照值來衡量其他代謝物的含量。

因NAA對維持細(xì)胞內(nèi)陽離子濃度以及鉀、鈉、鈣等陽離子通過細(xì)胞有很大作用，和代謝效率及細(xì)胞膜的興奮性有關(guān)[7，8]，所以本研究所有受試者在檢測過程中均配戴防噪聲耳塞，以盡量減小磁共振儀掃描噪聲經(jīng)健耳對聽覺中樞造成的影響。由于技術(shù)所限，以往研究多采用單體素對單側(cè)聽皮層進(jìn)行檢測[1，9～11]。單體素(singvoxel，SV)技術(shù)是通過3個(gè)互相垂直的平面選擇性采集某一立方體積內(nèi)組織的波譜，每次采集前都進(jìn)行了完整的脂肪抑制和水抑制，不會(huì)受鄰近組織(白質(zhì)和骨骼)的干擾，但多部位采集時(shí)容易因分次采集而造成誤差。多體素(multivoxel，MV)技術(shù)一次數(shù)據(jù)采集可同時(shí)獲得多個(gè)部位的波譜線或代謝圖，可以評價(jià)病灶的范圍和獲得對側(cè)區(qū)域的波譜。本研究根據(jù)聽皮層結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采用二維多體素技術(shù)并選擇平行于外側(cè)裂的軸位定位像，能同時(shí)對雙側(cè)聽皮層代謝物進(jìn)行檢測，并避免了顱骨的干擾。

本研究中兩組突聾患者在相對安靜的環(huán)境中與對照組比較，雙側(cè)聽皮層NAA/Cr、Cho/Cr比值均無明顯變化，提示突聾患者急性期(1周～1月內(nèi))雙側(cè)聽皮層神經(jīng)元和細(xì)胞膜功能及代謝尚正常。同時(shí)，突聾患者健側(cè)聽皮層谷氨酸較正常人明顯增高。功能研究表明，正常人接受單耳刺激時(shí)，聽覺皮層激活呈明顯的對側(cè)優(yōu)勢；而單側(cè)突聾患者急性期健耳給聲時(shí)，同側(cè)半球聽皮層激活明顯大于對側(cè)，表現(xiàn)為聽覺傳導(dǎo)的同側(cè)優(yōu)勢[12，13]，Bilecen 等[14]認(rèn)為同側(cè)傳導(dǎo)通路在正常情況下被對側(cè)傳導(dǎo)通路所抑制, 耳聾后抑制效應(yīng)逐漸消失則導(dǎo)致同側(cè)神經(jīng)元活性的增加。本研究結(jié)果說明突聾患者聽覺中樞在急性期即發(fā)生了早于神經(jīng)元變性的谷氨酸代謝異常，健側(cè)聽皮層傳入沖動(dòng)減少時(shí)，谷氨酸作為中樞主要的興奮性神經(jīng)遞質(zhì)可通過增加釋放而提高人耳對聲音的敏感度。

谷氨酸在谷氨酸脫羧酶(glutamic acid decarboxylase，GAD)作用下經(jīng)α-脫羧轉(zhuǎn)化合成抑制性遞質(zhì)γ-氨基丁酸(GABA)，二者對維持聽覺神經(jīng)細(xì)胞興奮和抑制平衡具有極為重要的作用。王勤瑛等[15]應(yīng)用免疫組化SP法檢測Wistar大鼠單側(cè)耳蝸毀損后不同時(shí)期聽皮層中GABA能神經(jīng)元的分布及數(shù)量，發(fā)現(xiàn)術(shù)后1～2周手術(shù)對側(cè)聽皮層GABA能神經(jīng)元數(shù)量明顯低于手術(shù)側(cè)，認(rèn)為對側(cè)聽皮層神經(jīng)元抑制作用減弱，從而使突觸后谷氨酸鹽敏感性增強(qiáng)，神經(jīng)元對聽覺刺激興奮性增加，而健耳到同側(cè)皮層傳導(dǎo)通路的加強(qiáng)可能體現(xiàn)了體內(nèi)穩(wěn)態(tài)機(jī)制對傳入活動(dòng)喪失后的補(bǔ)償作用。但聽覺系統(tǒng)中谷氨酸持續(xù)堆積不但容易造成神經(jīng)元因長期興奮而損傷和死亡，并且可導(dǎo)致GABA合成不足而出現(xiàn)遞質(zhì)平衡紊亂，因GABA與其相應(yīng)的受體結(jié)合可發(fā)揮神經(jīng)抑制及調(diào)節(jié)作用，所以抑制性神經(jīng)沖動(dòng)減弱，可使聽覺系統(tǒng)對內(nèi)源性及外源性噪聲的抑制作用減弱，使言語辨別率和聽力進(jìn)一步降低，并可能引起耳鳴、響度重振等伴隨癥狀。

突發(fā)性聾多伴發(fā)耳鳴或者以耳鳴為首發(fā)癥狀，但目前尚無二者發(fā)病機(jī)制相關(guān)的證據(jù)，且國內(nèi)外研究證實(shí)是否伴發(fā)耳鳴對突發(fā)性聾的療效并無影響，所以，二者可能存在獨(dú)立的發(fā)病機(jī)制。因耳鳴多與聽覺中樞神經(jīng)元異?；顒?dòng)或自發(fā)放電節(jié)律異常以及神經(jīng)傳導(dǎo)通路障礙等有關(guān)，且聽皮層的神經(jīng)活動(dòng)性增加、聽覺皮層在耳蝸損傷后的功能重組及神經(jīng)可塑性也可能與耳鳴有關(guān)[16，17]，所以本研究在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上即嚴(yán)格排除伴發(fā)耳鳴的突發(fā)性聾患者。但文中結(jié)果顯示興奮性神經(jīng)遞質(zhì)升高、抑制性神經(jīng)遞質(zhì)降低，和耳鳴某些中樞機(jī)制學(xué)說一致，還需要進(jìn)一步對單純耳鳴患者進(jìn)行類似研究后探討其可能機(jī)制。

本研究僅對突聾患者急性期治療前的神經(jīng)遞質(zhì)代謝情況進(jìn)行了研究，關(guān)于治療前后的對比、療效和檢測結(jié)果的關(guān)系以及GABA與聽力及耳鳴的相關(guān)性等是下一步的研究方向。另外，本文為初步研究結(jié)果分析，病例較少，未行不同聽力曲線類型突聾患者尤其是全聾患者的比較分析，有待擴(kuò)大樣本后進(jìn)一步研究。

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