黎桂平，寥凱兵，祝望才，孫仁榮，彭萬(wàn)宏，楊波

·中樞神經(jīng)影像學(xué)·

兒童抽動(dòng)穢語(yǔ)綜合征患者雙側(cè)殼核容積與代謝改變的MR研究

黎桂平，寥凱兵，祝望才，孫仁榮，彭萬(wàn)宏，楊波

目的：采用MR容積分析及MRS對(duì)比研究?jī)和閯?dòng)-穢語(yǔ)綜合征（TS）患者雙側(cè)殼核的容積與代謝改變及其相關(guān)性，探討TS患者的病理生理機(jī)制。方法：搜集18例兒童TS患者（TS組）及18例年齡性別相匹配的健康志愿者（對(duì)照組），用容積分析軟件對(duì)TS患者及正常對(duì)照組雙側(cè)殼核進(jìn)行容積測(cè)量，采用單體素氫質(zhì)子MRS對(duì)TS患者及對(duì)照組殼核進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和分析，根據(jù)峰下面積大小分別計(jì)算NAA／Cr、Cho／Cr值。將測(cè)得的NAA／Cr值與殼核的容積進(jìn)行相關(guān)性分析。結(jié)果：TS組（左側(cè)殼核：NAA／Cr=1.17±0.15，Cho／Cr=0.81±0.13；右側(cè)殼核：NAA／Cr=1.09±0.09，Cho／Cr =0.78±0.17）與對(duì)照組（左側(cè)殼核：NAA／Cr=1.43±0.03，Cho／Cr=0.70±0.12；右側(cè)殼核：NAA／Cr=1.39±0.06，Cho／Cr=0.75±0.10）相比，TS患者雙側(cè)殼核NAA／Cr明顯減低，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P均＜0.05），兩組間兩側(cè)Cho／Cr差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P均＞0.05）。TS組和對(duì)照組左側(cè)與右側(cè)NAA／Cr、Cho／Cr差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。TS組與對(duì)照組雙側(cè)殼核容積差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（左：t=0.536，P＞0.05；右：t=1.758，P＞0.05）。TS組和對(duì)照組左側(cè)與右側(cè)殼核容積差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（TS組：t=1.501，P＞0.05；對(duì)照組：t=0.481，P＞0.05）。TS組和對(duì)照組雙側(cè)殼核NAA／Cr值與容積大小均無(wú)相關(guān)性（P＞0.05）。結(jié)論：殼核可能參與了兒童TS患者的病理生理過程，MRS比容積測(cè)量對(duì)TS患者的殼核的改變更敏感。

抽動(dòng)穢語(yǔ)綜合征；殼核；磁共振成像

抽動(dòng)穢語(yǔ)綜合征（Tourette syndrome，TS）是一種慢性神經(jīng)精神障礙，Tourette于1885年首次報(bào)道，主要表現(xiàn)為多種不自主的、反復(fù)快速的一個(gè)或多個(gè)部位肌肉運(yùn)動(dòng)抽動(dòng)和至少一種發(fā)聲抽動(dòng)，本病多發(fā)生于兒童及青少年，對(duì)兒童神經(jīng)、心理及行為發(fā)育產(chǎn)生不良影響，是產(chǎn)生問題兒童的原因之一［1-3］。TS病因尚不明確，目前大量研究發(fā)現(xiàn)，基底節(jié)結(jié)構(gòu)異?？赡苁荰S主要病理基礎(chǔ)［4-5］。本研究采用MR的容積分析及MRS技術(shù)對(duì)比研究6～14歲兒童TS患者雙側(cè)殼核的容積及代謝改變，并分析兩者是否存在的相關(guān)性，為深入研究TS患者中樞神經(jīng)系統(tǒng)潛在的機(jī)制提供理論依據(jù)。

材料懷方法

1.臨床資料

18例未經(jīng)任何藥物干預(yù)的TS患者（湖北省中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院及華中科技大學(xué)附屬協(xié)和醫(yī)院2011年6月-2013年12月的門診患者），均為右利手，男14例，女4例，年齡6～14歲，平均11.5歲。病程最短12個(gè)月～7年，平均（5.13±1.51）年。所有患者均在知情的情況下接受全面體檢和神經(jīng)系統(tǒng)檢查，符合《美國(guó)精神病學(xué)會(huì)出版的精神神經(jīng)病診斷統(tǒng)計(jì)手冊(cè)第4版（DSM2Ⅳ）分類［1］的診斷標(biāo)準(zhǔn)。所有患者神經(jīng)系統(tǒng)檢查、認(rèn)知功能檢查正常，并完成左／右利手檢查。采用耶魯綜合抽動(dòng)嚴(yán)重程度評(píng)分量表（Yale Global Tic Severity Scale，YGTSS）對(duì)患者癥狀嚴(yán)重程度進(jìn)行評(píng)價(jià)，平均分?jǐn)?shù)為80.25±3.24。排除神經(jīng)和精神疾病或其他可能影響腦結(jié)構(gòu)和功能的不良生活習(xí)慣。所有病例均經(jīng)兩名經(jīng)驗(yàn)豐富的神經(jīng)內(nèi)科教授確診為TS。對(duì)照組為18例年齡性別匹配（男14例，女4例）的健康志愿者，均為右利手，無(wú)器質(zhì)性病變和其他可能影響腦結(jié)構(gòu)和功能的不良生活習(xí)慣和藥物濫用史。所有受試者及監(jiān)護(hù)人均對(duì)本次研究知情，受試者均由患者及監(jiān)護(hù)人共同簽署知情同意書。研究?jī)?nèi)容均經(jīng)華中科技大學(xué)醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)討論通過。

2.波譜的采集與分析

采用GE 3.0T超導(dǎo)磁共振儀，梯度場(chǎng)40 m T／m，梯度切換率150 T／m／s；八通道頭顱線圈。所有受試者均行矢狀面T1WI，橫軸面T1WI、T2WI，橫軸面的梯度回波T2WI（作為豆?fàn)詈说牟ㄗV定位圖）掃描。MRS檢查采用點(diǎn)分辨波譜（point resolved spectroscopy，PRESS）進(jìn)行單體素波譜采集，勻場(chǎng)由掃描儀自動(dòng)完成，MRS掃描及其測(cè)量方法：?jiǎn)误w素PRESS序列參數(shù)：TR 1500 ms，TE 35 ms，視野24 cm×24 cm，激勵(lì)次數(shù)4，體素1.5 cm×1.5 cm×1.5 cm。選取殼核顯示最大的層面作為波譜采集的定位層面，波譜采集完畢后，將數(shù)據(jù)全部傳送到GE ADW 4.2工作站，選取勻場(chǎng)時(shí)水的半高全寬（full width half max，F(xiàn)WHM）≤10的譜線應(yīng)用Functool軟件進(jìn)行波譜后處理。

采用相對(duì)定量法，測(cè)定的代謝物包括N-乙酰天門冬氨酸（NAA）、膽堿（Cho）、肌酸（Cr）。以Cr峰值作為參考值，根據(jù)峰下面積的大小分別計(jì)算NAA／Cr、Cho／Cr值。

3.殼核的容積采集與分析

掃描序列：矢狀面T1WI、橫軸面T2WI（層厚6.0 mm，層間距0 mm；用于全腦容積測(cè)量）、橫軸面三

采用SPSS 16.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。數(shù)據(jù)以均值±標(biāo)準(zhǔn)差表達(dá)（±s），對(duì)NAA／Cr、Cho／Cr分別采用重復(fù)測(cè)量方差分析法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。其中的組間因素為TS組與對(duì)照組，左右側(cè)的數(shù)據(jù)分別為組內(nèi)因素。正態(tài)分布資料計(jì)量資料用（均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差）表示，組間比較采用獨(dú)立樣本的t檢驗(yàn)，組內(nèi)比較采用配對(duì)t檢驗(yàn)。采用Pearson相關(guān)分析進(jìn)行變量之間的相關(guān)性分析。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

TS組左側(cè)殼核NAA／Cr、Cho／Cr分別為1.17± 0.15、0.81±0.13；右側(cè)殼核NAA／Cr、Cho／Cr分別為1.09±0.09、0.78±0.17。對(duì)照組左側(cè)殼核NAA／Cr、Cho／Cr分別為1.43±0.03、0.70±0.12；右側(cè)殼核NAA／Cr、Cho／Cr分別為1.39±0.06、0.75± 0.10）。與對(duì)照組相比，TS患者雙側(cè)殼核NAA／Cr明顯減低，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），兩組間左、右側(cè)Cho／Cr差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見表1；兩組殼核左側(cè)與右側(cè)NAA／Cr、Cho／Cr差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

TS組雙側(cè)殼核容積與對(duì)照組比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（左側(cè)t=0.536，P＞0.05，右側(cè)t=1.758，P＞0.05，表2）。TS組和對(duì)照組左側(cè)與右側(cè)殼核容積差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（TS組t=1.501，P＞0.05；對(duì)照組t=0.481，P＞0.05）。

TS組和對(duì)照組的殼核NAA／Cr值與容積大小均無(wú)相關(guān)性（P＜0.05）。

討 論

1.殼核可能參與了TS患者的病理生理過程

國(guó)外神經(jīng)遞質(zhì)及神經(jīng)影像的研究［6-7］已經(jīng)提出假維梯度回波（3D SPGR）T1WI（作為海馬波譜定位圖）。掃描參數(shù)：TE 5.1 ms，TR 11.3 ms，翻轉(zhuǎn)角15°，視野24 cm×24 cm，層厚1.2 mm，層間距0 mm，激勵(lì)次數(shù)2。勻場(chǎng)由掃描儀自動(dòng)完成，數(shù)據(jù)采集完畢后全部傳送到GE ADW 4.2工作站進(jìn)行后處理。

先將3D SPGR序列獲得的圖像資料傳輸?shù)紾E ADW 4.2工作站，運(yùn)用容積分析軟件，結(jié)合矢、冠、軸三維圖像在冠狀面上勾畫出殼核的范圍（圖1），計(jì)算出殼核的容積；然后將T2WI（零間距）傳輸?shù)焦ぷ髡?，利用三維容積分析軟件，選擇半自動(dòng)容積描繪技術(shù)，自枕骨大孔向上逐層描繪興趣區(qū)（腦實(shí)質(zhì)和腦脊液區(qū)），去除頭皮和顱骨，軟件將自動(dòng)計(jì)算出描繪的顱內(nèi)容積值。最后參照文獻(xiàn)［7］對(duì)測(cè)量容積進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，消除顱腦大小對(duì)測(cè)量容積的影響。

4.統(tǒng)計(jì)學(xué)分析設(shè)基底節(jié)異常是TS的病因所在。Kumar等［8］在用事件相關(guān)的PET研究中也發(fā)現(xiàn)蒼白球、殼核的活動(dòng)異常，筆者在前期［9］對(duì)TS患者對(duì)指運(yùn)動(dòng)的功能磁共振研究也發(fā)現(xiàn)，TS患者出現(xiàn)雙側(cè)殼核的激活，這些研究說(shuō)明殼核可能在TS發(fā)病機(jī)制中有至關(guān)重要的作用。Serra-Mestres等［10］認(rèn)為殼核部位多巴胺轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白異常導(dǎo)致殼核功能紊亂，并通過影響皮質(zhì)-基底節(jié)-丘腦-皮質(zhì)環(huán)路，導(dǎo)致大腦皮質(zhì)運(yùn)動(dòng)區(qū)及脊髓運(yùn)動(dòng)投射異常，從而引起TS患者復(fù)雜、多樣的臨床表現(xiàn)。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)TS患者雙側(cè)殼核NAA減低，提示TS患者雙側(cè)殼核的神經(jīng)元可能存在異常，此研究結(jié)果進(jìn)一步支持殼核可能參與了TS患者的病理生理過程，殼核代謝異常的可能是TS患者潛在的病因之一。

圖1 男，11歲，TS病史5年。a）左側(cè)殼核波譜定位圖；b）殼核的譜線圖，NAA減低；c）殼核容積的MR測(cè)量圖。

表1 抽動(dòng)障礙患者殼核NAA／Cr、Cho／Cr值及殼核容積的比較

2.MRS檢測(cè)神經(jīng)元微小的損傷較積容積測(cè)量更敏感和超前

在關(guān)于TS患者基底節(jié)容積的研究中，與相匹配的正常人相比，TS患者的殼核體積未發(fā)現(xiàn)減少，然而在波譜研究中，發(fā)現(xiàn)殼核的NAA降低，到底什么原因引起兩者的不一致性？Makki等［11］采用擴(kuò)散張量成像（diffusion tensor imaging，DTI）對(duì)TS患者與正常人的對(duì)照研究中發(fā)現(xiàn)：TS患者雙側(cè)殼核的表觀擴(kuò)散系數(shù)（Apparent diffusion coefficient，ADC）升高，各向異性（fractional anisotropy，F(xiàn)A）減低，并指出TS患者雙側(cè)殼核可能存在著微小結(jié)構(gòu)的異常。筆者在對(duì)TS患者的研究中發(fā)現(xiàn)雙側(cè)殼核容積與正常對(duì)照組無(wú)顯著性差異，但兩者并不矛盾，殼核屬于豆?fàn)詈说闹匾M成部分，在正常人腦的殼核中，多巴胺含量最高，它在紋狀體中去神經(jīng)支配最明顯［12］，殼核的體積正常，并不能否定其代謝和功能正常，筆者認(rèn)為可能原因是MRS對(duì)神經(jīng)元微小損傷的檢測(cè)比容積改變更敏感和超前。

3.兒童TS患者與成人TS患者殼核容積改變可能存在差異

TS的發(fā)病率可達(dá)到學(xué)齡兒童的1%～2%，成人0.3%～0.5%，大部分（約60%）兒童TS患者在青春期后癥狀減輕或消失，部分患者病情持續(xù)惡化并終生不愈。Bloch等［13］通過對(duì)成人TS和兒童TS的豆?fàn)詈说难芯恐邪l(fā)現(xiàn)成人TS的豆?fàn)詈梭w積減小，且喪失了正常不對(duì)稱性，而兒童TS豆?fàn)詈宋匆婓w積明顯減小。國(guó)內(nèi)盧潔等［14］對(duì)10例TS患者（包括成人TS和兒童TS）與正常對(duì)照組研究中發(fā)現(xiàn)，TS組左側(cè)殼核、蒼白球及尾狀核容積減少，而右側(cè)殼核、蒼白球及尾狀核容積在兩組間無(wú)顯著性差異，本研究中TS組與對(duì)照組雙側(cè)殼核容積無(wú)顯著差異，結(jié)果與盧潔等的研究結(jié)果不一致，分析其原因可能是本研究對(duì)象是未經(jīng)任何藥物治療的兒童TS患者，因而推測(cè)兒童TS患者與成人TS可能存在差異。至于什么原因?qū)е虏糠諸S患者成人后癥狀消失，部分TS患者卻終身不愈，還需要進(jìn)一步研究。

本研究首次有針對(duì)性地對(duì)兒童TS患者雙側(cè)殼核容積及代謝改變進(jìn)行相關(guān)分析，目前也存在一些不足：一是由于未經(jīng)任何藥物干預(yù)且能完全配合MR檢查的兒童TS患者比較少，因而還需更大的樣本量來(lái)進(jìn)一步證明；二是由于目前MR掃描系統(tǒng)對(duì)較小容積結(jié)構(gòu)的代謝物的測(cè)量存在系統(tǒng)誤差，難以完全保證數(shù)據(jù)的絕對(duì)準(zhǔn)確，需要MR系統(tǒng)硬件及軟件的進(jìn)一步發(fā)展和完善。

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The MR study on the changes of the putamen metabolites and volume in children with Tourette syndrome

LI Gui-ping，LIAO Kai-bing，ZHU Wang-cai，et al.Department of Radiology，Hubei Combinational Hospital of Chinese and Western Medicine，430015 Wuhan，China

Objective：The purposes of this study were to investigate the changes of the putamen metabolites and volume and its relevance in children with the Tourette syndrome（TS），and to preliminarily explore the possible pathophysiological mechanism in the central nervous system in patients with TS.Methods：Both eighteen children with Tourette syndrome and eighteen gender-and age-matched healthy volunteers（control subjects）underwent MR scan using a 3.0T MRI／MRS system.Single-voxel proton spectroscopic imaging（1H-MRS）was obtained on putamina on both sides for data collection and analysis.The ratios of NAA／Cr and Cho／Cr were calculated respectively according to their area under the curve（AUC）.The volume of the putamen on both sides and the brain was calculated using volume analysis software all values of the putamen volume were compared with the value of NAA／Cr for correlation analysis differently within the two groups respectively.Results：The NAA／Cr ratio in TS group（left：1.17±0.15；right：1.09±0.09）was significant smaller than that in the control group（left：1.430±0.03；right：1.39±0.06）（P＜0.05）.There was no significant difference of the Cho／Cr ratio（patients，left：0.81±0.13；right：0.78±0.17；control，left：0.70±0.12；right：0.75±0.10）between both groups. There was no significant difference in bilateral caudate nucleus volume between the two groups（P＞0.05）.There was no correlation between the NAA／Cr ratio and the putamen volume on the both sides within the TS group.Conclusion：The structure abnormalities and／or function of the putamen in TS patients may be one of the underlying aetiological factors and pathophysiological mechanisms of Tourette syndrome.The MRS is more sensitive than the volumetric measurement in detecting the abnormalities in brain structure and／or function of TS patients.

Tourette's syndrom；Putamen；Magnetic resonance imaging

R445.2；R741

A

1000-0313（2016）11-1026-04

10.13609／j.cnki.1000-0313.2016.11.001

2016-07-11）

430015 武漢，湖北省中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院放射科（黎桂平、寥凱兵、祝望才、孫仁榮、彭萬(wàn)宏）；430022 武漢，華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院放射科（楊波）

黎桂平（1980-），女，湖北黃梅人，主治醫(yī)師，主要從事中樞神經(jīng)系統(tǒng)影像診斷工作。

楊波，E-mail：yangboxiehe＠163.com