基于三維準連續動脈自旋標記成像評估單側突發感覺神經性耳聾患者腦血流灌注改變

李海梅，桑春玉，陳 悅，楊奡偲，馬國林*

(1.首都醫科大學附屬復興醫院放射科，北京 100038；2.中日友好醫院放射科，北京 100029)

突發感覺神經性耳聾(sudden sensorineural hearing loss,SSNHL)指72 h內突然發生的原因不明的感覺神經性聽力損失，至少在兩個相鄰頻率聽力下降≥20 dB[1]，目前對其病因及病理生理機制尚未明確。SSNHL常伴耳鳴、眩暈等癥狀，引起焦慮抑郁等[2-4]，嚴重影響患者生活質量。CBF與腦神經功能活動密切相關。動脈自旋標記(arterial spin labeling,ASL)為無需對比劑即可定量腦血流量(cerebral blood flow,CBF)的MR技術，所獲取的腦灌注信息可為探索SSNHL中樞活動改變提供新視角[5-6]。本研究基于三維準連續ASL(three-dimensional pseudo-continuous ASL,3D pCASL)技術觀察SSNHL患者腦血流灌注改變。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2020年11月—2022年3月首都醫科大學附屬復興醫院收治的34例單側SSNHL患者(SSNHL組)，男11例、女23例，年齡17～64歲、平均(41.4±11.6)歲；左側SSNHL 19例，右側SSNHL 15例。納入標準：①年齡<70歲；②依據突發性耳聾診斷和治療指南[1]診斷單側SSNHL，且病程≤3個月；③右利手。排除標準：①雙側SSNHL；②腦內器質性病變，如腦卒中、腦腫瘤等；③嚴重腦小血管疾病，MRI表現符合腦白質損害評定量表(Fazekas評分)2級以上；④其他神經精神系統疾病，如阿爾茲海默病、癲癇、帕金森病及嚴重抑郁等；⑤MR檢查禁忌證。對SSNHL組行純音測聽，計算其在音頻0.5、1、2及4 kHz的平均聽力閾值(pure tone average,PTA)，評估其聽力水平；以中文版耳鳴殘疾量表(tinnitus handicap inventory,THI)[7]、耳鳴評價量表(tinnitus evaluation questionnaire,TEQ)[8]、耳鳴響度視覺模擬評分法(visual analogue scale,VAS)[9]、抑郁自評量表(self-rating depression scale,SDS)[10]及焦慮自評量表(self-rating anxiety scale,SAS)[11]評估患者心理聲學特征及情緒心理狀況。同時招募與SSNHL組年齡、性別及受教育年限與SSNHL患者相匹配的33名健康人作為健康對照(healthy control,HC)組，男8名、女25名，年齡26～68歲、平均(44.9±10.8)歲。本研究經院倫理委員會批準(批準號：2022FXHEC-KY002)，檢查前所有受檢者均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法 采用GE 3.0T Discovery MR750W MR儀及8通道標準頭線圈采集頭部MRI。囑受檢者檢查時閉合雙眼，保持清醒，平靜呼吸，盡量減少思考，予固定頭部、佩戴內置耳塞及耳罩，采集常規T1WI、T2WI、彌散加權成像等，以排除顱腦器質性病變；之后以前后聯合平面為基線，采集3D pCASL；參數：TR 4 640 ms，TE 10.7 ms，層厚4 mm，層間距4 mm，FA 111°，標記后延遲時間1 525 ms，體素大小1.875 mm×1.875 mm。

1.3 圖像分析 ①將3D pCASL圖像導入GE工作站，獲得全腦CBF圖；②應用MRIcron插件將CBF圖由Dicom格式轉換為Nifti格式；③檢查圖像質量，去除偽影嚴重的CBF圖，應用“一步配準法”，采用基于Matlab平臺的統計參數圖軟件SPM8對CBF圖像與蒙特利爾神經學研究所(Montreal Neurological Institute,MNI)標準空間內的正電子發射斷層顯像模板進行空間配準；④檢查配準后圖像的質量，去除因空間配準錯誤而嚴重變形的圖像；⑤采用DPABI工具包對配準圖像以除均值法，即將每個體素的CBF值除以全腦CBF均值進行歸一化處理；⑥應用8 mm半高全寬的高斯平滑核對歸一化后的圖像進行平滑。

采用SPM8軟件，在全腦掩模(mask)的范圍下，采用兩樣本t檢驗分析組間CBF存在差異的腦區，并以高斯隨機場(Gaussian random field correction,GRF)進行多重比較校正，設定體素水平P<0.001，團塊水平P<0.05為差異有統計學意義。

1.4 統計學分析 采用SPSS 24.0統計分析軟件。計數資料以頻數表示，采用χ2檢驗進行組間比較。服從正態分布的計量資料以±s表示，采用獨立樣本t檢驗進行組間比較。應用DPABI軟件提取組間差異有統計學意義腦區的空間標準化及歸一化后的相對CBF(relative CBF,rCBF)，以Pearson相關分析觀察SSNHL組存在差異腦區的rCBF與THI、TEQ、VAS、SDS及SAS評分的相關性。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

SSNHL組患耳PTA為(56.99±26.62)dB；THI評分為(41.45±26.62)分，TEQ評分為(10.62±3.71)分，耳鳴響度VAS評分為(4.38±2.01)分，SDS評分為(30.94±6.54)分，SAS評分為(30.94±6.54)分。

2.1 一般資料 SSNHL組與HC組受試者年齡、性別、受教育年限差異均無統計學(P均>0.05)。見表1。

表1 SSNHL患者與健康對照者一般資料比較

2.2 SSNHL組CBF改變 與HC組相比，SSNHL組右側三角部額下回和后扣帶回CBF顯著增高，左側楔前葉、雙側中央后回、右側額中回及右側頂上小葉CBF顯著減低(P均<0.05，GRF校正)。見表2及圖1。

表2 SSNHL組與HC組腦灌注差異有統計學意義的腦區

圖1 ASL圖示SSNHL組與HC組腦CBF存在顯著差異的腦區 色帶表示t值，冷色(藍綠色)代表灌注減低，暖色(黃紅色)代表灌注增高

2.3 相關性分析 SSNHL組左楔前葉rCBF與SDS評分呈負相關(r=-0.441，P=0.015)，左側中央后回rCBF與SDS評分呈負相關(r=-0.437，P=0.016)，見圖2。SSNHL組異常灌注腦區rCBF與其余量表評分均無明顯相關(P均>0.05)。

圖2 SSNH患者左側楔前葉(A)及左側中央后回(B)rCBF與SDS評分的相關性散點圖

3 討論

既往研究[12-15]顯示，耳聾可能與腦結構、功能改變及腦功能網絡重組有關。YANG等[12]發現單側耳聾患者顳葉、楔前葉、扣帶回及海馬旁回等部分腦區灰質體積減少，表明單側耳聾可能導致腦形態改變。長期單側SSNHL患者默認模式網絡(default mode network,DMN)改變可能影響其認知能力[13]。XU等[14]研究SSNHL相關的全腦功能拓撲屬性變化，發現SSNHL患者全腦功能連接具有向小世界化轉變的特征。ZOU等[15]利用基于彌散張量成像的圖論分析方法觀察145例單側SSNHL患者，發現其大腦結構網絡節點屬性發生改變的區域涉及聽覺網絡、視覺網絡、注意網絡、DMN、感覺運動網絡及皮質下網絡。上述研究提示，SSNHL患者存在聽覺相關腦區域結構和功能異常，且非聽覺區域亦可發生結構和功能異常。

后扣帶回、楔前葉及外側頂葉皮質屬DMN，而DMN與認知過程和情緒處理有關[16]。既往研究[14-15,17-19]發現，不同病程單側SSNHL患者存在不同程度DMN改變。本研究采用基于單延遲ASL數據的全腦體素分析觀察單側SSNHL患者腦灌注，發現多個腦區存在灌注改變，包括右側額葉、左側楔前葉、雙側中央后回、右側頂上小葉和后扣帶回，提示單側SSNHL患者可能存在DMN改變，與上述研究結果相符。單側SSNHL患者右側三角部額下回及后扣帶回灌注增高，可能原因在于大腦相關區域存在一定代償機制。

楔前葉與復雜的認知功能，如應對方式和自我調節等[20]相關。中央后回為主要感覺運動皮層，接收丘腦投射的感覺信息，是聽覺和感覺運動網絡的關鍵腦區，也是額頂網絡的重要組成部分，與執行控制和情緒管理功能密切相關[21]。本研究發現SSNHL組左側楔前葉及左側中央后回的rCBF與SDS評分呈負相關，提示SSNHL患者上述腦區灌注改變可能與抑郁有關；而其異常灌注腦區rCBF與其余量表評分則無明顯相關性。

綜上所述，單側SSNHL患者右側額葉、雙側頂葉及后扣帶等多個腦區存在灌注改變；左側楔前葉及左側中央后回rCBF與抑郁相關。但本研究樣本量有限，未對患耳側別進行分組觀察，且由于MR掃描時長等原因而未分析數據的可重復性，有待后續積累更多病例加以完善。