靜息態腦功能磁共振成像在急性輕型腦外傷中的應用

張曉鈺，楊帆，溫建忠，于衛永

1.首都醫科大學康復醫學院，北京市 100068；2.中國康復研究中心北京博愛醫院，北京市 100068；3.國家體育總局運動醫學研究所體育醫院，北京市100763

0 引言

腦外傷是因暴力作用于頭部造成腦組織器質性損傷的疾病，認知功能改變是腦外傷后最為常見且持久的并發癥，對患者生活質量有較大影響[1]。目前對急性輕型腦外傷并發認知功能改變的診斷多采用認知功能評定量表等主觀評價方法，因缺乏客觀證據，可能導致評價偏差。靜息態腦功能磁共振成像(restingstate cerebral functional magnetic resonance imaging,rsfMRⅠ)被廣泛應用于各類神經精神系統疾病的診斷，具有無創、無放射性、較高的空間和時間分辨率，以及能夠多次重復操作的臨床優勢，可實時直觀地評價生理和病理變化[2]。本院將rs-fMRⅠ應用于急性輕型腦外傷的臨床工作。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇本院2019 年5 月至2021 年5 月收治的急性輕型腦外傷47例作為觀察組，均經臨床檢查、影像學檢查后確診；符合《臨床診療指南(神經外科學分冊)(2012版)》[3]急性輕型腦外傷診斷標準。

納入標準：①年齡18～65 歲；②小學以上文化程度；③格拉斯哥昏迷量表(Glasgow Coma Scale,GCS)評分9～12分[4]；④患者及其家屬知情同意。

排除標準：①并發其他臟器功能障礙、多臟器損傷；②既往腦外傷或/和腦卒中史、其他顱內病變史；③頭顱CT 或/和常規MRⅠ有異常信號改變；④存在MRⅠ檢查禁忌證；⑤存在精神類疾病或認知功能障礙。

脫落標準：①中途退出研究；②死亡；③臨床資料缺失。

另選擇同期來本院行常規體檢的健康人50例作為對照組。兩組一般資料無顯著性差異(P＞0.05)。見表1。

表1 兩組一般資料比較

本研究經中國康復研究中心醫學倫理委員會審批(No.20180501)。

1.2 方法

兩組均采用Ⅰngenia 3.0 T 磁共振成像系統(PHⅠL-ⅠPS 公司)采集數據。受試者擺放合適體位，囑其閉眼，采集rs-fMRⅠ數據，時間8 min。采集三維T1WⅠ結構數據，時間300 s[5]。

在MAT-LAB R2007a 7.0 環境下，采用SPM 5 軟件對影像學數據進行預處理，去除前10個時間點的數據，去線性漂移、時間矯正、空間平滑等處理，0.01～0.08 Hz 濾波[6]；采用REST V1.8 分析影像學數據，獲得兩組間低頻振蕩振幅(amplitude of low-frequency fluctuation,ALFF)差異圖。

1.3 臨床評定

1.3.1 簡易精神狀態檢查(Mini-Mental State Examination,MMSE)

包括定向、記憶力、注意力和計算力、回憶力、語言能力維度，總分30 分。評分越高，精神狀態越好。

1.3.2 蒙特利爾認知評定(Montreal Cognitive Assess- ment,MoCA)

包括注意力、語言、視空間/執行功能、命名、抽象能力、定向力、記憶維度，滿分30 分。評分越高，認知功能越好。

1.3.3 Rivermead 行為記憶功能測試(Rivermead Behavioural Memory Test,RBMT)

包括記住姓和名、記住藏起的物品、記住預約的申請、記住一段短的路線、延遲后記住一段短路線、記住一項任務、學一種新技能、定向、日期、辨認面孔、認識圖畫，滿分12 分。評分越高，記憶功能越強。

1.4 統計學分析

采用SPSS 18.0 統計軟件分析數據。計量資料符合正態分布，以(xˉ±s)表示，采用獨立樣本t檢驗。顯著性水平α=0.05。

2 結果

2.1 量表評分

對照組MMSE、MoCA 和RBMT 評分均顯著低于觀察組(P＜0.001)。見表2。

表2 兩組MMSE、MoCA量表和RBMT評分比較

2.2 ALFF

觀察組ALFF 降低的腦區包括小腦后葉、小腦扁桃體、下半月小葉、右側顳上回、右側顳中回、頂葉和中央后回等，ALFF 升高的腦區包括邊緣葉、扣帶回、楔前葉、左側顳上回、左側顳中回、右側額上回、右側額中回和右側額下回等。表3。

表3 兩組ALFF值降低腦區對比

3 討論

腦外傷對患者神經功能造成較大影響，主要表現為不同程度記憶力和執行能力降低、情感障礙等，明顯降低患者生活質量[5,7-8]。認知功能改變是腦外傷后最為常見的并發癥，在中重型腦外傷患者中最為常見；但輕中度認知功能改變缺少典型的臨床癥狀，容易出現漏診和誤診[9-12]，甚至影響最佳治療時間[13-16]。本院就rs-fMRⅠ在急性輕型腦外傷臨床中的應用進行研究[17-18]。

相比任務態fMRⅠ，rs-fMRⅠ研究大腦靜息狀態時的自發活動。大腦神經細胞在非任務狀態下也存在協同活動，并保持復雜網絡系統。這種被試者保持清醒、不接收任何外部刺激或執行任何高級功能的狀態被稱為靜息態。rs-fMRⅠALFF 分析可區分輕型腦外傷和健康人的腦區活動[19-20]。

本研究顯示，急性輕型腦外傷患者多有不同程度記憶力降低、頭暈頭痛、抑郁煩躁、情緒低落等表現，對患者認知功能帶來較大影響[21-23]。急性輕型腦外傷患者ALFF 降低的腦區包括小腦后葉、小腦扁桃體、下半月小葉、右側顳上回、右側顳中回、頂葉及中央后回等，ALFF 升高的腦區包括邊緣葉、扣帶回、楔前葉、左側顳上回、左側顳中回、右側額上回、右側額中回及右側額下回等。上述腦區異常易對患者思考和認知功能帶來直接的影響，也會降低患者記憶加工和情緒控制等能力[24-26]。急性輕型腦外傷患者ALFF升高被認為是導致認知功能障礙的神經基礎[26-27]。腦外傷患者后扣帶回和側頂葉皮質連接降低，內側前額葉皮質增強，可能與其認知功能障礙相關[28-29]。小腦皮質作為參與運動和平衡的重要腦區，也與人體高級功能的調節密切相關。急性輕型腦外傷患者多存在不同程度平衡和協調能力降低，可能與小腦受損相關[30-31]。

本研究觀察的成像模態較為單一，樣本量較少，量表評估結果缺乏客觀性等，需要在今后研究中不斷改進，以建立豐富的急性輕型腦外傷網絡模型，提高早期診斷準確性[32-33]。

綜上所述，急性輕型腦外傷患者存在認知功能障礙，同時存在多個腦區異常改變，兩者之間可能存在內在聯系。rs-fMRⅠ對急性輕型腦外傷患者早期認知功能診斷有一定價值。

利益沖突聲明：所有作者聲明不存在利益沖突。