滕 云,吳陽志,楊高雄
(1廣東省廉江市人民醫(yī)院放射科 廣東 湛江 524400)(2廣東省廉江市人民醫(yī)院感染內(nèi)科 廣東 湛江 524400)
輕微型肝性腦病(MHE)是肝性腦病的早期階段,起病較隱蔽,臨床表現(xiàn)較輕,僅出現(xiàn)部分精神運動遲緩與輕微認知缺陷,早期診斷較困難[1],隨著近年來磁共振技術的發(fā)展,一些新興的技術如靜息態(tài)下功能磁共振成像(fMRI)、基于體素的灰質(zhì)形態(tài)研究(ⅤBM)、擴散峰度成像(DKI)對于腦功能、腦灰質(zhì)形態(tài)與微結構變化的早期診斷較好,在失眠、癲癇、抑郁等疾病的診斷中應用較廣,但在MHE診斷中應用較少,故本研究將三種技術結合使用,為早期診斷與干預MHE提供客觀影像學依據(jù),現(xiàn)報道如下。
回 顧 性 分 析2019年9月—2021年8月 于 廣 東省廉江市人民醫(yī)院就診的50例乙肝肝硬化患者的臨床資料,按照是否發(fā)生MHE將乙肝肝硬化患者分為MHE組(n=25,發(fā)生MHE)與NMHE組(n=25,無MHE),其中MHE組患者男性17 例,女性8例;年齡26~60歲,平均(43.57±5.47) 歲;Child-Pugh分級B級14例,C級11例。NMHE組患者男性16例,女性9例;年齡28~60歲,平均(44.89±5.03) 歲;Child-Pugh分級A級9例,B級8例,C級8例。另選年齡、性別相匹配的25例健康志愿者作為HC組。納入標準:①MHE經(jīng)肝性腦病心理測量量表(PHES)評分診斷確診[2];②NHE與NMHE患者符合乙肝肝硬化診斷標準;③年齡18~60歲。排除標準:①有腦外傷或腦手術史者;②有神經(jīng)或精神疾病史者;③合并顱內(nèi)器質(zhì)性病變者。三組一般資料比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),具有可比性。本研究所有受試者均對檢查方案知情,并簽署知情同意書。
采用AⅤANTO1.5T超導型MR掃描儀(德國西門子公司)與頭部8通道線圈采集受試者顱腦信號,囑受試者佩戴耳塞、閉眼,以不同厚度海綿固定受試者頭部,具體參數(shù)如下:①靜息態(tài)功能成像:選擇梯度回波(GRE-EPI)序列,掃描參數(shù):TR 2 500 m s,TE 40 ms,翻轉角90°,視場角240 mm×240 mm,體素大小3.5 mm×3.5 mm×4 mm,層厚4 mm,層數(shù)34,矩陣64×64,以連續(xù)橫軸面掃描每次采集200個時間點覆蓋受試者全腦。②高分辨率矢狀位3D-T1WI成像:選擇加權磁化強度預備梯度回波(MPPAGE)序列,掃描參數(shù):TR 2 530 ms,TE 3.39 ms,層厚1 mm,TI 1 100 ms,視場角256 mm×256 mm,分辨率為256×256,F(xiàn)A 8°,矢狀位176層。③DKI:25個方向擴散敏感度,b值選擇0、1 000、2 000 s/mm2,矩陣選擇128×128,視場角240 mm×240 mm,層厚3 mm,層間距0,TR 5 300 ms,NEX為1,掃描層數(shù)選擇46層。同時予所有受試者于掃描前開展PHES檢查:包括數(shù)字鏈接測試-A(NCT-A)、數(shù)字連接測試-B(NCT-B)、軌跡描繪測試(LTT)、系列打點測試(SDT)、數(shù)字符號測試(DST),對教育與年齡進行校正,以HC組為標準,建立各測試的預期正常參考值,計算Z值(Z=預期值-實際值),Z值在1個標準差以內(nèi)計0分,時間縮短1個標準差以內(nèi)+1分,時間增加1~2個標準差-1分,增加2~3個標準差-2分,增加超過3個標準差-3分,所有受試者總得分為-15~+5分,總分<-4分即可確診MHE。
1.3.1靜息態(tài)fMRI:采用DPABI軟件對數(shù)據(jù)處理,去除10個時間點,校正頭動、時間層,將空間標準化、平滑、去線性漂移,以AAL模板獲得各側被測丘腦Mask作為種子點。
1.3.2高分辨率3D-T1WI成像數(shù)據(jù)處理:采用Matlab軟件的ⅤBM8工具箱,將高分辨率T1WI成像數(shù)據(jù)預處理,包括空間標準化,將圖像分割、調(diào)整、平滑,得出受試者的灰質(zhì)、白質(zhì)分割圖,并用SPM軟件統(tǒng)計分析組間灰白質(zhì)分割圖,采用Easy-volume軟件提取背側丘腦灰質(zhì)容積。
1.3.3 DKI原始數(shù)據(jù)處理:應用FSL軟件對圖像進行預處理,包括渦流與頭動校正,將腦外部分噪聲以Mask清除,在FDT套件上產(chǎn)生MK、Ka、Kr圖,以左右側背側丘腦為模板提取其MK、Kr、Ka值。
1.3.4相關性分析:對MHE與NMHE組患者,提取組間差異腦區(qū)的丘腦DKI參數(shù)(MK、Ka、Kr),與PHES評分進行相關性分析。
采用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)處理。正態(tài)分布的計量資料采用均數(shù)±標準差()表示,組間比較采用t檢驗,計數(shù)資料用頻數(shù)和百分比(%)表示,組間比較采用χ2檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
將左側丘腦作為種子點,MHE組患者較NMHE與HC組受試者功能連接減弱的腦區(qū)有:雙側丘腦、右側海馬、左側額中回;將右側丘腦作為種子點,MHE組患者較NMHE與HC組受試者功能連接減弱的腦區(qū)有:雙側丘腦、右側緣上回、右側中扣帶回,見表1。
表1 丘腦功能連接比較
與NMHE組及HC組比較,MHE組雙側丘腦灰質(zhì)體積明顯增加,見表2。
表2 MHE組與NMHE組及HC組灰質(zhì)體積變化區(qū)域比較
三組受試者丘腦MK、Kr比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。三組受試者丘腦Ka值比較,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),其中MHE組與NMHE組,MHE組與HC組再進行兩兩組間比較。MHE組患者丘腦Ka值高于NMHE及HC組受試者,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表3。
表3 三組受試者丘腦DKI參數(shù)比較(±s)
表3 三組受試者丘腦DKI參數(shù)比較(±s)
注:與MHE組比較,aP<0.05。
組別 例數(shù) MK Ka Kr MHE組 25 0.712±0.062 0.635±0.103 0.762±0.073 NMHE組 25 0.724±0.051 0.576±0.068a 0.767±0.082 HC組 25 0.718±0.057 0.568±0.054a 0.759±0.094 F 0.279 5.533 0.059 P 0.758 0.006 0.943
三組受試者NCT-A、NCT-B、LTT、SDT、DST、PHES評分比較,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),其中MHE組與NMHE組,NMHE組與HC組,MHE組與HC組再進行兩兩組間比較。MHE組NCT-A、NCT-B、LTT、SDT評分顯著高于NMHE組與HC組,DST評分與PHES評分低于NMHE組與HC組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。NMHE組NCT-A、NCT-B、LTT、SDT評分高于HC組,DST評分低于HC組,PHES評分低于HC組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表4。
表4 三組受試者PHES量表評分比較(±s,分)
表4 三組受試者PHES量表評分比較(±s,分)
注:與NMHE組比較,aP<0.05;與HC組比較,bP<0.05。
組別 例數(shù) NCT-A NCT-B LTT MHE組 25 42.15±25.27ab 89.73±34.03ab 88.76±28.71ab NMHE組 25 36.67±9.37b 69.82±33.74b 64.63±12.81b HC組 25 29.55±10.12a 51.26±12.71a 48.87±14.12a F 3.612 11.294 25.488 P 0.032 <0.001 <0.001組別 例數(shù) SDT DST PHES評分MHE組 25 92.63±37.62ab 25.97±8.72ab-8.52±1.51ab NMHE組 25 59.62±10.24b 30.22±6.67b-2.28±1.22b HC組 25 43.38±13.59a 43.85±13.24a 0.00±2.01a F 27.708 22.122 186.856 P<0.001 <0.001 <0.001
MHE組與NMHE組Ka值與PHES評分呈負相關(r=-0.435,P=0.011),MK、Kr值與PHES評分,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。
fMRI是MRI領域發(fā)展出的新技術,與基于任務態(tài)的fMRI相比,靜息態(tài)fMRI應用簡單、可操作性較強[3],同時可以避免基于任務的任務設計與被執(zhí)行情況的差異性,導致實驗結果出現(xiàn)不可比的情況。本研究結果顯示,將左側丘腦作為種子點,MHE組患者較NMHE與HC組受試者功能連接減弱的腦區(qū)有:雙側丘腦、右側海馬、左側額中回;將右側丘腦作為種子點,MHE組患者較NMHE與HC組受試者功能連接減弱的腦區(qū)有:雙側丘腦、右側緣上回、右側中扣帶回,且丘腦功能連接值與PHES評分呈正相關,提示MHE可導致患者出現(xiàn)丘腦與全腦多個腦區(qū)功能連接紊亂,國內(nèi)外學者采用功能連接的方法,發(fā)現(xiàn)MHE患者存在基底節(jié)-丘腦-皮層功能連接回路的受損[4]。
ⅤBM技術能將不同個體腦圖像標準化于同一空間,再進行組織分割,進而提取灰質(zhì)、白質(zhì)與腦脊液成分,通過計算機建模分析后,顯示出組間差異的灰、白質(zhì)區(qū)域,該技術能直觀反映大腦灰、白質(zhì)結構異常變化[5]。本研究結果顯示,與NMHE組及HC組比較,MHE組雙側丘腦灰質(zhì)體積增加,且丘腦灰質(zhì)容積與PHES呈負相關,傳統(tǒng)觀點認為可能由神經(jīng)系統(tǒng)代償機制引起,丘腦灰質(zhì)容積的增加與MHE患者神經(jīng)節(jié)與神經(jīng)膠質(zhì)的病理性肥大與增生有關,但尚未有明確神經(jīng)病理學研究證明本觀點,值得后續(xù)研究進一步探索。
DKI技術作為擴散張量成像(DTI)技術的延伸[6],能反映腦組織灰白質(zhì)呈非高斯運動的擴散特性,更接近腦組織中分子真實運動情況,其定量參數(shù)中MK是峰度在所有方向峰度的平均值,能反映組織微結構的復雜程度,Ka是沿著橢球軸向的峰度值,Kr值擴散正交方向的峰度值,近年來DKI技術在阿爾茲海默、輕度腦損傷等神經(jīng)及精神疾病中應用較廣,通過描述機體水分子的非高斯分布彌散狀態(tài),相對準確地描述神經(jīng)微觀結構,較明確診斷與評估大腦神經(jīng)微損害進展[7]。本研究結果顯示MHE組患者丘腦Ka值高于NMHE及HC組受試者,同時與PHES評分呈正相關,提示MHE患者丘腦沿著纖維束方向的各核團細微結構破壞,導致水分子在纖維束方向上擴散受阻,進而在橢球軸向上的擴散峰度提升,同時三組受試者MK、Kr比較,差異無統(tǒng)計學意義,可能是因為MHE患者神經(jīng)微結構損害較小,在相關參數(shù)上變化不明顯。
綜上所述,多模態(tài)MRI技術對MHE患者丘腦功能連接與結構損害診斷,具有較高的應用價值,三種檢測方法聯(lián)合使用能為MHE的早期發(fā)現(xiàn)與臨床干預提供客觀影像學依據(jù)。