許云飛，李月峰（江蘇大學(xué)附屬醫(yī)院影像科，江蘇 鎮(zhèn)江212013）

磁共振（纖維）彌散張量成像（DTI）技術(shù)是近年來(lái)新興的磁共振成像（MRI）的序列手段，已經(jīng)在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的臨床及科學(xué)研究中發(fā)揮著明顯的作用，尤其是在有關(guān)精神疾病的發(fā)病機(jī)制探討中得到廣泛應(yīng)用。運(yùn)用DTI 手段在中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的機(jī)制探討研究中已取得豐碩成果。然而迄今鮮見(jiàn)有關(guān)健康人不同年齡組腦白質(zhì)纖維完整性差異的研究報(bào)道。本文擬用西門(mén)子3.0T 高場(chǎng)磁共振對(duì)不同年齡組健康人腦白質(zhì)進(jìn)行分析，探討年齡因素對(duì)不同年齡段人群腦白質(zhì)纖維完整性的影響，為相關(guān)臨床和科學(xué)研究提供參考依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取健康志愿者40 名，均為2009 年6 月至2012年8 月江蘇大學(xué)附屬醫(yī)院門(mén)診健康體檢者。按年齡不同分為青年組和老年組各20 名，青年組男女各10 名，年齡20～29 歲，平均（26.3±6.5）歲；老年組男女各10 名，年齡60 歲以上，平均（68.0±4.0）歲。入組標(biāo)準(zhǔn)：（1）右利手，受教育年限大于9 年；（2）CT 或MRI 檢查未發(fā)現(xiàn)腦器質(zhì)性或腦血管病變或重大軀體疾??；（3）體格檢查無(wú)異常，排除任何MRI 禁忌證。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，全部志愿者對(duì)本研究知情，并簽署知情同意書(shū)。經(jīng)獨(dú)立樣本t 檢驗(yàn)，兩組在性別、年齡和受教育年限等方面比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

1.2 方法

1.2.1 圖像采集 所有受試者均使用西門(mén)子Magnetom Trio Tim 3.0T MRI 掃描儀進(jìn)行檢查，運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)頭顱線圈。用單次激發(fā)自旋平面成像（EPI）序列進(jìn)行橫斷面掃描，以正中矢狀位平行前后聯(lián)合連線（AC～PC）為定位線；射頻重復(fù)時(shí)間/回波時(shí)間（TR/TE）=1 100 ms/80 ms，掃描野（FOV）=240 mm×240 mm，矩陣（Matrix）=128×128，激勵(lì)次數(shù)2 次，b 值取0 和1 000 s/mm2，層厚5 mm，層間隔0 mm，獲取圖像300 層。將得到的圖像在工作站上進(jìn)行橫斷面與矢狀面重建，并調(diào)節(jié)至最佳對(duì)比度，數(shù)據(jù)傳入Leonardo 圖像處理工作站并存入光盤(pán)。

1.2.2 圖像后處理 應(yīng)用后處理軟件SPM99，將b=0 圖像匹配到標(biāo)準(zhǔn)蒙特利爾（Montreal neurological institute，MNI）空間中的T2模板，并變換參數(shù)應(yīng)用到受試者對(duì)應(yīng)的部分各向異性（fractional anisotropy，F(xiàn)A）分?jǐn)?shù)圖像，完成FA 圖像的空間標(biāo)準(zhǔn)化。為降低噪聲和彌補(bǔ)空間標(biāo)準(zhǔn)化誤差，取5 mm 半峰值寬度對(duì)每個(gè)FA 圖像進(jìn)行空間平滑。根據(jù)Tanner 公式計(jì)算擴(kuò)散張量矩陣，得到本征矢量值和本征值，進(jìn)而計(jì)算FA 值。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 應(yīng)用SPM5 中雙樣本t 檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)模型，以P＜0.05且30 個(gè)以上連續(xù)的高亮像素集中區(qū)域作為組間有顯著性差異區(qū)域，分別比較不同年齡組間腦白質(zhì)纖維FA 值的差異，運(yùn)用Talairch Daemon Client 軟件判定對(duì)應(yīng)腦區(qū)差異區(qū)域興趣腦區(qū)（MNI）坐標(biāo)，以X、Y、Z（mm）表示具體每個(gè)腦區(qū)的空間位置。

2 結(jié) 果

老年組部分腦區(qū)域的FA 值明顯低于青年組，顯示其腦白質(zhì)纖維的結(jié)構(gòu)遭到破壞，如神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞代謝異常、髓鞘完整性損傷、皮質(zhì)之間環(huán)路連接障礙等。具體區(qū)域位置及參數(shù)見(jiàn)表1（表1中所注腦區(qū)均為老年組與青年組有差異性的腦區(qū)，為SPM 軟件自動(dòng)生成，兩組無(wú)差異性腦區(qū)在本文中無(wú)參考意義，故未在表中列出，如右側(cè)海馬、左側(cè)額上回、雙側(cè)丘腦等腦區(qū)）。

表1 青年組和老年組FA 值降低有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的腦白質(zhì)區(qū)域

3 討 論

有關(guān)不同年齡段健康人腦結(jié)構(gòu)的研究已進(jìn)行多年，并取得較大進(jìn)展，諸如不同年齡段皮層體積、腦室大小、波譜分析以及血氧水平依賴成像（BLOS）研究等[1-2]。這些研究為神經(jīng)中樞疾病的研究打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，為疾病導(dǎo)致的中樞結(jié)構(gòu)變化提供了參考及解釋依據(jù)。但迄今有關(guān)不同年齡組正常腦白質(zhì)纖維完整性的研究尚鮮見(jiàn)報(bào)道。DTI 是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新的核磁共振技術(shù)[3-4]，主要通過(guò)測(cè)量水分子的彌散運(yùn)動(dòng)重建腦內(nèi)白質(zhì)纖維軌跡并提供可以定量的特征性參數(shù)，其主要定量參數(shù)包括表觀彌散系數(shù)（apparent diffusion coefficient，ADC）及FA 值。ADC 是體內(nèi)彌散程度的整體反映，F(xiàn)A 值可以提供較好的灰白質(zhì)對(duì)比，用以評(píng)估組織結(jié)構(gòu)的完整性和連通性[5]，其值大說(shuō)明纖維走向較為一致，排列緊密，髓鞘發(fā)育正常，值減小則表明纖維的微細(xì)結(jié)構(gòu)遭到破壞?；诖?，作為目前唯一可以無(wú)損傷檢測(cè)腦白質(zhì)纖維軌跡和解剖連通性的方法[6-7]，DTI 為進(jìn)一步探討腦發(fā)育、腦認(rèn)知功能的研究包括抑郁癥的發(fā)病機(jī)制等提供了新的發(fā)展空間。

本研究發(fā)現(xiàn)，青年組和老年組FA 值在諸多腦區(qū)中均存在差異，即老年組白質(zhì)纖維完整性較青年組有明顯降低。但值得注意的是，其在雙側(cè)海馬區(qū)及額葉扣帶回區(qū)的變化尤為明顯（表1 中所注左側(cè)海馬和雙側(cè)前額葉扣帶回），本研究結(jié)果與已有中樞結(jié)構(gòu)學(xué)的報(bào)道基本一致[8-9]。海馬為邊緣系統(tǒng)中重要的灰質(zhì)核團(tuán)，其功能與人類(lèi)的情感、記憶、認(rèn)知有著密切關(guān)系，近年來(lái)有報(bào)道證實(shí)海馬為短時(shí)記憶的存儲(chǔ)場(chǎng)所[10]，而前額葉扣帶回是情感整合的中樞[11]，其豐富的神經(jīng)纖維與紋狀體、胼胝體、海馬、杏仁核、眶額皮質(zhì)等緊密聯(lián)系，上述區(qū)域神經(jīng)纖維組織的低結(jié)合性導(dǎo)致皮層之間連接功能受損，進(jìn)而引起一系列的認(rèn)知改變；同時(shí)，前額葉扣帶回也為長(zhǎng)時(shí)記憶的存儲(chǔ)場(chǎng)所。老年人所表現(xiàn)出的特征性記憶力下降或許與其記憶存儲(chǔ)的效應(yīng)灰質(zhì)（海馬、額葉扣帶回）白質(zhì)纖維的完整性下降有著重要相關(guān)性。結(jié)合現(xiàn)有報(bào)道及解剖學(xué)研究，作者認(rèn)為，有關(guān)記憶和認(rèn)知的病變?nèi)绨柎暮Ｄ』颊呋蛟S也存在上述結(jié)構(gòu)的FA 值下降。

本研究結(jié)果還顯示，老年組雙側(cè)額上回、顳中回及顳下回FA值均存在下降（表1），而既往文獻(xiàn)中提示抑郁癥、強(qiáng)迫癥及精神分裂癥患者也會(huì)出現(xiàn)上述部分腦區(qū)的變化[12]。通過(guò)比較分析作者認(rèn)為，年齡因素引起的FA 值下降不太顯著，范圍較廣泛，而疾病引起的程度較為明顯，范圍較為局限，這或許可作為二者鑒別的依據(jù)，因此，在對(duì)疾病患者腦白質(zhì)纖維完整性進(jìn)行研究的同時(shí)應(yīng)注意年齡因素的影響。

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