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(1.Postdoctoral Workstation, Guangzhou University of Chinese Medicine, Department of Medical Imaging, Longgang Central Hospital of Shenzhen, Shenzhen 518116, China; 2.Department of Medical Imaging, Guangdong Second Provincial General Hospital,Guangzhou 510317, China; 3.Center for Imaging and Invasive Intervention,Sun Yat-sen University Cancer Center, Guangzhou 510060, China)
肝性腦病(hepatic encephalopathy, HE)是慢性乙型肝炎(以下簡稱乙肝)、肝硬化較常見的并發(fā)癥之一。輕微肝性腦病(minimal hepatic encephalopathy, MHE)患者僅表現(xiàn)為神經(jīng)心理學(xué)測試改變,臨床早期易漏診;而從慢性肝硬化到MHE、再到HE,是一個(gè)連續(xù)發(fā)展的過程[1]。肝硬化患者中,MHE的發(fā)病率高達(dá)30%~84%,且合并MHE的肝硬化患者中,約50%將進(jìn)展為HE[2]。既往研究[3]表明,MHE患者的神經(jīng)認(rèn)知功能損害與腦組織尤其是神經(jīng)核團(tuán)的代謝模式改變有關(guān)。作為間腦的最大結(jié)構(gòu),背側(cè)丘腦是皮質(zhì)下的重要結(jié)構(gòu),其內(nèi)部大部分核團(tuán)與大腦皮質(zhì)間均有往返的纖維聯(lián)系,在人體正常神經(jīng)認(rèn)知行為中發(fā)揮著重要作用。本研究回顧性觀察慢性乙肝肝硬化患者神經(jīng)認(rèn)知功能改變,并分析其與背側(cè)丘腦MRS改變的關(guān)系。
1.1 一般資料 收集于廣東省第二人民醫(yī)院就診的慢性乙型肝炎肝硬化患者28例(肝硬化組),男24例,女4例,年齡27~61歲,平均(43.2±9.5)歲;慢性乙型肝炎病史9個(gè)月~31年,均經(jīng)影像學(xué)和臨床綜合診斷或肝臟穿刺病理診斷為肝硬化;肝功能Child-Pugh分級(jí)A級(jí)11例、B級(jí)11例、C級(jí)6例。以同期28名受教育程度、性別及年齡相匹配的健康體檢者作為對(duì)照組,男24名,女4名,年齡29~61歲,平均(43.1±7.7)歲;排除高血壓,繼發(fā)性神經(jīng)心理功能異常如顱內(nèi)占位性病變、硬膜下血腫、腦梗死、明顯腦白質(zhì)變性等,以及其他神經(jīng)系統(tǒng)綜合征如Wernicke病等,代謝性異常如電解質(zhì)紊亂、糖尿病、酒精及藥物中毒等。MR掃描前,所有受試者均接受數(shù)字連接試驗(yàn)A(number connection test-A, NCT-A)和數(shù)字符號(hào)試驗(yàn)(digit symbol test, DST)。
1.2 儀器與方法 采用Philips Achieva Nova-Dual 1.5T超導(dǎo)型MR掃描儀,常規(guī)序列掃描采用頭部16通道線圈,以除外腦腫瘤、腦出血、大面積腦梗死等,尤其是背側(cè)丘腦梗死。1H MRS掃描采用波譜成像專用單通道正交線圈,成像參數(shù):TR 2 000 ms,TE 35 ms,層厚10 mm,NEX 2,F(xiàn)OV 18 cm×18 cm。于軸位T1WI上背側(cè)丘腦面積最大層面進(jìn)行波譜定位,感興趣區(qū)視野(view of interest, VOI)為50 mm×30 mm,體素厚度10 mm,體素大小5 mm×5 mm×10 mm(圖1A),周圍設(shè)定4條飽和帶以減少周圍組織的部分容積效應(yīng)影響。掃描前先進(jìn)行自動(dòng)預(yù)掃描,達(dá)到水的半高帶寬<10,水抑制>98%后開始正式掃描,掃描時(shí)間為13 min。
1.3 圖像處理 采用Philips SpectrView工作站分析并擬合出波譜圖,于雙側(cè)丘腦各選擇3個(gè)SNR高、波譜曲線基線平直且有明顯窄峰的體素作為ROI進(jìn)行測量,以其平均值作為一側(cè)丘腦波譜數(shù)據(jù)。以肌酸(creatine, Cr)的波峰下面積為參照,計(jì)算各代謝物N-乙酰天門冬氨酸(N-acetylaminosuccinic acid, NAA)、膽堿(choline, Cho)、谷氨酰胺復(fù)合物(glutamine and glutamate, Glx)和肌醇(myoinosital, mI)峰下面積與肌酸峰下面積的比值:NAA/Cr、Cho/Cr、Glx/Cr及mI/Cr(圖1)。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 13.0 統(tǒng)計(jì)分析軟件。計(jì)量資料用±s表示,以配對(duì)樣本t檢驗(yàn)分別比較肝硬化組、對(duì)照組左右側(cè)丘腦代謝物比值的差異,對(duì)雙側(cè)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義者取平均值,有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義者則分別比較。采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)比較肝硬化組與對(duì)照組間神經(jīng)心理學(xué)測試結(jié)果及各代謝物比值。以年齡、性別及教育程度為協(xié)變量,采用偏相關(guān)分析觀察肝硬化組患者背側(cè)丘腦MRS代謝物比值與神經(jīng)心理學(xué)測試結(jié)果間的相關(guān)性。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
肝硬化組與對(duì)照組左右側(cè)背側(cè)丘腦NAA/Cr、Cho/Cr、mI/Cr和Glx/Cr值差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05),因此取雙側(cè)平均值。與對(duì)照組比較,肝硬化組Cho/Cr、mI/Cr減小,Glx/Cr升高,NCT-A完成時(shí)間延長、DST得分減少,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P均<0.001);兩組間NAA/Cr差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.071);見表1。
表1 肝硬化組與對(duì)照組間神經(jīng)心理測試及MRS參數(shù)比較(±s,n=28)
表1 肝硬化組與對(duì)照組間神經(jīng)心理測試及MRS參數(shù)比較(±s,n=28)
組別NCT-A(s)DST(分)NAA/CrCho/CrmI/CrGlx/Cr肝硬化組61.54±18.1027.71±8.411.61±0.130.77±0.110.51±0.130.63±0.17對(duì)照組38.92±9.6553.43±11.361.68±0.190.87±0.050.70±0.050.30±0.06t值-5.8058.4051.8263.7877.723-8.664P值<0.001<0.0010.071<0.001<0.001<0.001
圖1 MRS圖像 A.波譜VOI示意圖,大方框?yàn)閂OI范圍,紅色填充格為選擇分析的體素; B.所選體素對(duì)應(yīng)MRS譜線
相關(guān)性分析結(jié)果顯示,肝硬化組患者NCT-A時(shí)間與Cho/Cr、mI/Cr呈負(fù)相關(guān)(r=-0.477,P=0.001;r=-0.695,P<0.001),與Glx/Cr呈正相關(guān)(r=0.665,P<0.001);DST得分與Cho/Cr、mI/Cr呈正相關(guān)(r=0.478,P=0.001;r=0.632,P<0.001),與Glx/Cr呈負(fù)相關(guān)(r=-0.572,P<0.001)。
對(duì)肝病患者進(jìn)行神經(jīng)認(rèn)知功能評(píng)估的主要目的為進(jìn)行HE尤其是MHE的診斷和療效評(píng)估[4]。本研究中肝硬化組較對(duì)照組NCT-A完成時(shí)間延長,DST完成個(gè)數(shù)減少,表明慢性肝硬化患者空間知覺、眼手協(xié)調(diào)能力減低(NCT-A異常),精細(xì)運(yùn)動(dòng)速度、視覺-精細(xì)動(dòng)作準(zhǔn)確性、注意力下降(DST異常)等,與MHE神經(jīng)測試結(jié)果類似。這些結(jié)果提示慢性肝病患者早期即可出現(xiàn)神經(jīng)功能損傷,而這種神經(jīng)認(rèn)知介導(dǎo)障礙、心理反應(yīng)速度、注意力障礙與基底核—丘腦—皮質(zhì)環(huán)路損傷密切相關(guān)[5-6]?;隗w素的形態(tài)學(xué)研究[7]提示慢性肝硬化患者腦灰、白質(zhì)密度減低,伴有HE病史者程度更重,肝移植后這種異常持續(xù)存在。史勇躍等[5]通過結(jié)構(gòu)和靜息態(tài)MR功能成像技術(shù)發(fā)現(xiàn)單純肝硬化患者雙側(cè)丘腦局部一致性顯著降低;隨著病情進(jìn)展,MHE患者腦灰質(zhì)結(jié)構(gòu)改變的區(qū)域及強(qiáng)度顯著增加,特別是丘腦體積顯著增大主要表現(xiàn)在MHE組。以上研究均提示背側(cè)丘腦作為腦功能網(wǎng)絡(luò)連接的重要中轉(zhuǎn)站,其結(jié)構(gòu)和功能的改變在MHE的發(fā)生、發(fā)展中起著重要作用。
作為最大的間腦結(jié)構(gòu),背側(cè)丘腦是皮質(zhì)下的重要結(jié)構(gòu),內(nèi)部核團(tuán)通過丘腦皮質(zhì)投射和皮質(zhì)丘腦投射與大腦皮層聯(lián)系[8],在維持皮層狀態(tài)及調(diào)節(jié)皮層對(duì)刺激的反應(yīng)能力方面起著重要作用,因此,導(dǎo)致丘腦結(jié)構(gòu)及功能異常的因素均可能導(dǎo)致患者神經(jīng)認(rèn)知及運(yùn)動(dòng)功能障礙。本研究肝硬化組患者較對(duì)照組背側(cè)丘腦mI/Cr、Cho/Cr減低、Glx/Cr升高,與既往MRS研究[3,9-10]結(jié)果類似。對(duì)此結(jié)果目前較為認(rèn)可的解釋為近年來提出的NH3—谷氨酰胺—低度腦水腫假說[11-12]:血氨增高引起膠質(zhì)細(xì)胞合成谷氨酰胺增加(Glx/Cr增高),細(xì)胞滲透壓增高和腫脹;為維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定,大量水分子進(jìn)入引起細(xì)胞內(nèi),mI及Cho作為滲透壓調(diào)節(jié)劑進(jìn)入細(xì)胞外間隙,導(dǎo)致胞內(nèi)的mI及Cho濃度降低(mI/Cr及Cho/Cr減低)。有學(xué)者認(rèn)為[10]mI/Cr改變更為敏感,mI/Cr減低是檢測MHE的敏感指標(biāo);而Cho降低出現(xiàn)較晚,且程度存在較明顯的個(gè)體差異[13-14]。以上可解釋本研究中mI/Cr與NCT-A以及DST的相關(guān)性較高(r=-0.695、0.632),而Cho/Cr相關(guān)性最弱。值得注意的是,張龍江等[15]發(fā)現(xiàn),盡管扣帶回MRS改變輕于基底核區(qū)(主要為蒼白球),但在MRS變化與神經(jīng)心理學(xué)測試結(jié)果間相關(guān)性更強(qiáng);而本研究結(jié)果提示背側(cè)丘腦MRS改變與NCT-A、DST結(jié)果同樣具有較好的相關(guān)性。
總之,慢性肝炎肝硬化患者背側(cè)丘腦代謝改變引起的結(jié)構(gòu)、功能變化可能在其神經(jīng)認(rèn)知障礙中起到重要作用。
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