肝氣郁結證腦深部核團及扣帶回的磁共振擴散張量成像

劉 明 熊 航 陳云翔 彭 楠 任 珊 王志群

(1 北京中醫藥大學東方醫院，北京，100078； 2 北京通州區中醫院，北京，101100)

肝氣郁結證是指由于情緒抑郁或其他慢性疾病導致情緒波動，并最終造成肝部不適的一組綜合證。肝氣的疏泄功能是調暢全身氣機，推動血液和津液正常運行的必要條件。疏泄功能正常，氣機通暢，氣血調和，會使人心情舒暢，開朗樂觀，身心健康。若肝氣疏泄不及，則肝氣郁結，導致氣滯血瘀或氣郁化火，肝火妄動。近年來隨著發病率逐步增多，肝郁證的臨床實驗研究包括影像學的研究也已經開始出現，但報道數量很少。磁共振擴散張量成像(Diffusion Tensor Imaging，DTI)技術主要通過水分子在腦組織中彌散的快慢和方向來間接反映腦微結構損傷情況，目前已經在神經科學的臨床和科研廣泛應用。本研究利用DTI技術對16例肝氣郁結和13例正常志愿者進行頭顱磁共振DTI掃描,并重建部分各向異性分數(Fractional Anisotropy,FA)和表觀擴散系數(Apparent Diffusion Coefficient，ADC)圖，測量腦深部核團和扣帶回區FA值和ADC值，觀察肝氣郁結證腦部相關神經核團及扣帶回的異常損傷特點。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2012年5月至2015年5月在北京中醫藥大學東方醫院收治的肝氣郁結證患者16例，男9例，女7例，年齡25～40歲，平均35歲，采用中南大學湘雅醫院中西醫結合研究所典型肝氣郁結證的診斷標準。無藥物過敏史、吸煙史、酗酒史、家族史。未經藥物治療。常規MRI掃描排除頭部其他病變，年齡、性別匹配的正常對照組13例，男7例。女6例，年齡23～40歲，平均34.5歲，無各種臨床癥狀及異常體征。本研究經北京中醫藥大學東方醫院倫理委員會批準，2組受試者均簽署知情同意書。

1.2 診斷標準 以下5項中具有3項或兼有l項脾虛癥狀(神疲體倦；納差；腹脹；便溏)，可辨證為肝氣郁結證:1)胸脅、乳房、少腹脹痛；2)抑郁太息；3)咽有梗阻感：4)痛經、閉經或月經先后不定期；5)脈弦。

1.3 納入標準

1.3.1 肝氣郁結證組 無腦部器質性病變，右利手，符合肝氣郁結證診斷標準，無兼證者。受試者均為中國人，漢族，母語為漢語，小學以上文化程度，右利手，聽覺和語言功能正常，體內無金屬植入物，既往無心肺肝腎等重要臟器疾病史，也無腦部疾患和精神病史。無煙酒嗜好，未服用鎮靜催眠藥、抗精神病藥、抗抑郁藥、抗躁狂藥與抗癲癇藥等藥物。所有受試者均由北京中醫藥大學東方醫院副主任醫師以上職稱的專家進行確診符合入組標準。

1.3.2 正常對照組 除無肝氣郁結證候外，其他條件與肝氣郁結組的入組標準相同的正常人。

1.4 排除標準 1)不符合納入標準者。2)肝氣郁結證轉化為兼夾證候者。3)智力低下，或理解力低下，不能完成試驗者。

1.5 脫落與剔除標準 1)納入后，病情出現很大變化者。2)依從性差者。3)不再符合實驗條件者。4)自行退出或未完成實驗者，均應視為脫落。

1.6 采集方法 使用荷蘭Philips公司Intera Achieva ND 1.5T磁共振掃描儀，8通道并行采集相控陣頭線圈，首先，做標準頭顱常規MRI檢查，包括T1WI、T2WI、液體衰減反轉恢復序列(FLAIR)，彌散加權成像(DWI)軸位像，T2WI矢位像。層厚6 mm,間隔1 mm。其次，行DTI掃描檢查，采用單次激發平面回波成像技術(Single-shot Echo Planar Imaging，SS-EPI)序列。具體參數：重復時間(Time Repetition，TR)/回波時間(Time Echo，TE)=2216/84 ms，反轉角(Flip Angle，FA)=90°，擴散梯度方向數=32，視野(Field of View，FOV)=230 mm×230 mm,采集矩陣(Matrix)=112 mm×90 mm，層厚/間隔=5 mm/1 mm，采集16層。

1.7 觀察指標 DTI掃描數據經磁共振掃描儀工作站配置的DTI軟件處理后，重建出部分各向異性分數(FA)和表觀擴散系數(ADC)參數圖，在2個圖上分別尋找感興趣區的最佳層面，分別測量雙側海馬、杏仁核、丘腦、豆狀核、尾狀核頭和扣帶回的前中后部，測量面積根據感興趣區結構大小不同，分別為30～100 mm2不等，測量軌跡為圓形或橢圓形。記錄感興趣區的FA和ADC值(圖1)。

1.8 統計學方法 采用SPSS 19.0統計軟件對肝氣郁結組和對照組的FA和ADC值進行統計學處理，獨立樣本t檢驗，選取統計學差異最顯著的腦區做感興趣區，并進一步分析ROC曲線，確定最佳診斷界值，以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 2組受試者的常規MR表現：T1WI、T2WI和FLAIR圖像均無異常表現。

2.2 肝氣郁結組與對照組FA值統計比較 右側丘腦FA值明顯高于對照組(P=0.04)、左側豆狀核FA值明顯低于對照組(P=0.03)、雙側中扣帶回FA值明顯高于對照組(P=0.004、P=0.001)，2組差異有統計學意義(P<0.05)。見表1。

圖1 以ADC圖為代表顯示感興趣區的測量位置

組別海馬杏仁核丘腦豆狀核尾狀核頭前扣帶回中扣帶回后扣帶回肝氣郁結組(n=16) 左側0.1918±0.03360.1857±0.04120.2810±0.04100.1393±0.0094*0.1688±0.04250.2179±0.03750.4899±0.0743*0.2494±0.027 右側0.2080±0.03430.1807±0.04090.3077±0.0410*0.1416±0.01910.1656±0.03630.2096±0.03320.4642±0.0777*0.2436±0.0308正常對照組(n=13) 左側0.1678±0.0400.1742±0.03330.2669±0.03290.1537±0.0215*0.1714±0.03840.2201±0.03910.3915±0.0912*0.2465±0.0481 右側0.1883±0.04070.1662±0.03630.2776±0.0352*0.1420±0.01880.1652±0.03530.2187±0.03430.3472±0.0804*0.2494±0.0522

注:與正常對照組比較，*P<0.05

表2 肝氣郁結組和正常對照組各腦區ADC值測量結果比較

注:與正常對照組比較，*P<0.05

圖2 右中扣帶回FA值的ROC分析

2.3 2組ADC統計結果 示左側前扣帶回、雙側后扣帶回ADC值明顯低于對照組(P=0.019、P=0.039、P=0.049)，2組差異有統計學意義(P<0.05)。見表2。

2.4 以右中扣帶回FA值為變量ROC分析 右中扣帶回FA值對肝氣郁結癥的診斷具有重要價值，曲線下面積(AUC=0.87，P=0.001)，最佳診斷界值FA值=0.383750(圖2)。

3 討論

目前，隨著社會節奏加快、生活壓力增加，肝氣郁結證型發病率日益增高，目前已成為最常見的中醫證型之一[1]。現代分子生物學的研究還不能充分地認識中醫肝氣郁結證理論，目前的假說包括中樞神經遞質[2]、海馬內基因表達[3]、外側膝狀體基因表達[4]等，近年來已有學者運用用腦電技術[5]、功能磁共振[6]、正電子發射斷層掃描(PET)[7]等技術直觀地觀察定位肝氣郁結證患者的相關腦區，為肝氣郁結證提供了客觀理論依據。運用現代先進的影像學技術研究中醫肝氣郁結證逐漸受到重視。

肝氣郁結證屬于郁證范疇，孫一奎《醫旨緒余》稱“木郁者，肝郁也”。對肝氣郁結證的病因病機、證侯特點等作了精辟的闡述，也說明了這一觀點。中醫的郁證與抑郁癥的綜合證有部分重疊，但抑郁癥與郁證二者不是簡單的等同關系[8]，中醫認為，抑郁癥基本機制是肝失疏泄，基礎證候是肝氣郁結，研究發現抑郁癥臨床常見的中醫證候類型主要是肝氣郁結[9]，研究發現570例抑郁癥患者中，有176例中醫證型為肝氣郁結證,約占30.8%[10]，探索肝氣郁結證的發病機制具有重要意義。

擴散張量成像是腦功能磁共振成像重要技術之一，可以無創性直接觀察腦白質及神經細胞中的水分子結構的微觀運動改變，并可通過部分各向異性FA值和表觀擴散系數ADC值等參數來間接分析腦神經組織的完整性及損傷程度。由于抑郁癥主要容易損傷邊緣系統及深部核團[11-12]，本研究重點選擇這些特定腦區作為感興趣區，觀察分析2組間彌散參數值差異，分析腦損傷的關鍵腦區，并尋找鑒別2組的敏感標志物。

研究發現，扣帶回的FA值與對照組比較，2組差異有統計學意義，部分扣帶回的ADC值明顯低于對照組。音樂刺激下腦功能成像研究提示左側扣帶回BA30、右側扣帶回BA23、左側扣帶回BA32呈高激活腦區[6]。抑郁癥研究發現:靜息態下扣帶回密切相關的腦默認網絡存在功能連接異常[13]。患者前扣帶回[14]、膝下前扣帶回[15]體積顯著減小，病程越長、發作次數越多，體積減小越明顯[16-17]，膝下前扣帶回體積及皮層厚度與抑郁癥程度負相關[18]。抑郁癥患者的膝下前扣帶回與負性情緒的處理有關。這些研究對肝氣郁結證的發病機制的認識提供了重要的依據。

肝氣郁結證最主要的癥狀是情緒情志異常，與邊緣系統有重要關系。邊緣系統主要結構有：海馬、海馬旁回、扣帶回、齒狀回、乳頭體和杏仁核等組成。海馬和杏仁核是邊緣系統的中心結構，下丘腦與邊緣系統有密切聯系，與海馬和杏仁核有廣泛聯系，并通過神經沖動(Papez)環路相互聯系進行信息交換。從中可見，丘腦在情緒調節中發揮著重要的中繼站作用，本試驗中發現右側丘腦的FA值有異常表現。其他結構如：海馬、杏仁核和尾狀核頭的FA和ADC值與對照組比較，差異無統計學意義，則可能與本組肝氣郁結證患者的年齡、發病時間、嚴重程度和系統誤差，或者是和肝氣郁結證的特點有關。

本試驗還發現了肝氣郁結證患者豆狀核的FA值減低，從而提示豆狀核的結構異常。抑郁癥患者存在邊緣系統-皮質-紋狀體-蒼白球-丘腦環路的功能異常，基底節區的豆狀核是這一神經解剖環路的重要組成部分，在情緒調節和傳導中發揮重要作用。抑郁癥結構影像研究發現患者蒼白球、殼核體積減少[15]，PET研究發現抑郁癥患者的雙側豆狀核代謝減低[19]，靜息態功能成像研究也發現抑郁癥患者豆狀核的局部腦活動異常[20]，以及靜息態下海馬與豆狀核的功能連接減弱現象[21]。這些研究與我們發現的豆狀核FA值減低具有較好的一致性。

應用DTI技術研究分析肝氣郁結證的腦部結構的微觀改變，目前還沒有相關報道，本研究發現肝氣郁結證的腦深部核團和扣帶回的功能異常存在于特定區域，主要集中在扣帶回、丘腦、豆狀核，這說明肝氣郁結癥患者可能損傷這些特定腦區，導致水分子彌散異常，從而表現為FA值或ADC值的異常，進一步ROC分析提示右中扣帶回的FA值可能對肝氣郁結證的鑒別診斷有一定的參考價值，可作為肝氣郁結證的潛在敏感的影像學指標。

本研究尚存在一些不足之處，首先，研究對象的樣本量較小，將來還需要大樣本縱向、多模態深入研究來證實目前的結果。其次，該研究主要采用測量感興趣區的方法分析肝氣郁結癥患者腦內深部核團和扣帶回的DTI參數變化，沒有進行全腦其他區域的分析，將來可采用計算機自動分析方法如基于纖維束的空間統計學分析方法探討2組之間全腦范圍的差異。最后，抑郁癥有不同中醫證型，肝氣郁結癥是主要證型之一，今后如能收集不同證型并進行影像學比較研究可能有助于發現肝氣郁結癥的獨特損傷機制，從而為深入理解肝氣郁結癥提供理論依據。