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百乐门娱乐场BOLD和DTI成像在轻度脑外伤中的研究
发布时间发布时间:2020-08-13 13:28

  轻度脑外伤是一种常见的神经系统疾病,急性期往往表现为头痛、平衡困难、认知障碍、疲劳和困倦,症状通常在3~6个月内消失。约15%的病人会发展为脑震荡综合征、创伤后应激障碍(posttraumaticstressdisorder,PTSD),严重者发展成慢性创伤性脑病,导致持续性神经、认知和行为症状。当其症状慢性化时,是轻度脑外伤导致残疾的重要原因。严重影响病人生活质量,增加社会负担。

  轻度脑外伤后一系列后遗症状具有一定脑组织结构异常的病理基础,主要有以下几种观点:脑外伤导致弥漫性轴索损伤(diffuseaxonalinjury,DAI)、脑肿胀及脑缺氧后引起白质纤维束断裂。

  BOLD成像由OGAWA等于1990年提出,目前主要用于静息态脑网络研究。其机制是当神经元处于兴奋状态时,局部电活动加强引起局部脑血流量与需氧量同时增加,但脑血流量增加的速度相对较快,使氧合血红蛋白含量相对增加。百乐门娱乐场氧合血红蛋白是非顺磁性物质,其含量增加引起T2加权像信号增强。

  轻度脑外伤常规影像学检查缺乏客观指标,近年来,BOLD在轻度脑外伤中应用逐渐增多。轻度脑外伤症状慢性化时,尤其是合并动眼神经功能障碍时,往往是导致其发生残疾的重要原因。ROCKSWOLD等研究轻度脑外伤合并动眼神经功能障碍,以基于种子点的方法研究静息状态fMRI,发现左后舌回、双侧前舌回、楔叶海马旁回与中额叶回、背外侧前额叶皮质的功能连接性减低。百乐门娱乐场!鲁兴启等用低频振幅方法对超急性期轻度脑外伤的研究显示:与健康对照组相比,轻度脑外伤病人低频振幅显著升高的区域有内侧前额叶、双侧尾状核、岛叶和额叶,显著减低的区域有中央后回、右枕叶中回及小脑后叶。

  ZHOU等研究发现:平均伤后21d的轻度脑外伤病人,其丘脑、额叶和颞叶的低频振幅值降低。IRAJI等应用独立成分分析和种子分析两种方法研究轻度脑外伤急性期额叶、丘脑、海马和杏仁核功能连通性增高,而后扣带回皮质和楔前叶等区域功能连通性减弱。ZHU等和RIGON等认为轻度脑外伤后存在不同的静息态脑网络连接,而氧合血红蛋白含量变化可作为一种潜在的生物标记物,动态监测脑震荡后的脑功能连通性改变及临床改善后的脑功能连接变化。

  一些学者利用BOLD研究慢性轻度脑外伤病人,结果显示:脑震荡后持续性症状采用BOLD成像和眼动任务识别异常脑区变化比常规MRI和DTI灵敏。DONA等利用BOLD信号分析轻度脑外伤病儿脑损伤情况,对照组计算体素分形维数(fractaldimension,FD),以产生区域Z-评分分析的均值和标准差图,轻度脑外伤病人Z-评分值的区域至少有2个标准差远离平均值;基于fMRI组独立成分分析,经常受影响的区域是杏仁核、蚓部、尾状头部、海马和下丘脑。

  BASSER等在1994年首先提出扩散张量的模型,最早用于脑白质束成像,反映脑白质纤维素的走行方向,故名白质束成像。在正常白质纤维束中,水分子扩散在纤维束方向比在垂直纤维走行方向更快,当白质病变时,表现出部分各向异性分数(fractionalanisotropy,FA)降低。头痛是轻度脑外伤的常见并发症,2018年有学者利用DTI研究发现:连接前额皮质与顶叶皮质的左侧脊髓神经索上纵束,及连接前额皮质与前扣带皮层的右侧前丘脑放射冠区域白质纤维束异常,此区域的白质纤维变化与头痛发生和进展相关。

  认知障碍和创伤后综合征也困扰无数轻度脑外伤病人,有学者联合应用SWI和DTI发现:轻度脑外伤伴微出血灶的病人通常有较差的认知结果和持续性PTSD;急性期DTI测量的脑白质纤维结构完整性与正常对照组相比无统计学差异,但在损伤后12个月,DTI显示轻度脑外伤病人的脑白质纤维结构完整性丧失。DRETSCH等利用DTI研究军人中PTSD与轻度脑外伤病人的脑结构差异,结果显示:伴PTSD的轻度脑外伤病人有显著创伤应激、抑郁、焦虑和脑震荡后症状的迹象,且发生FA异常的风险增加。有学者利用DTI成像发现:抑郁和睡眠障碍与大脑多个区域的白质完整性降低有关,而胼胝体中白质完整性降低与慢性恢复期轻度脑外伤成年人的侵略行为有很大关系。

  SANTHANAM等研究发现:边缘系统内的创伤性损伤程度可能与PTSD和脑震荡后症状直接相关。弥漫性轴索损伤可能是轻度脑外伤的主要病理特征,其通常不能通过常规成像技术检测到。DTI有望成为轻度脑外伤诊断的客观影像学依据。有研究将脑电图改变同DTI结合起来,研究轻度脑外伤后脑电波改变与白质异常的相关性,从DTI数据计算FA值估计白质完整性,结果表明:脑白质完整性受损与轻度脑外伤后脑电图同步改变显著相关;另外,低伽玛频率改变可能是轻度脑外伤后神经纤维中断的特征性功能病理学,并可能用于开发更好的诊断和治疗方法。

  HELLSTROM等、BABCOCK等利用DTI研究轻度脑外伤后的脑结构变化发现:在134个轻度脑外伤病人受伤后12个月,白质变化与认知、自我评价、躯体症状、情绪之间存在显著相关性。这种弥漫性症状在解剖分布上与大脑结构具有广泛的关联,其中联系最密切的在大脑前部,包括胼胝体膝部和胼胝体辐射线额部。以上研究发现支持DTI可以在轻度脑外伤中提供弥漫性病理生理学变化的假设。

  SINGH等联合应用DTI与抗胶质纤维酸性蛋白、血清炎性细胞因子研究轻度脑外伤的损伤机制发现:轻度脑外伤慢性期导致血清炎性细胞因子表达升高和星形胶质细胞增生肥大,反应性胶质细胞数量增加导致水扩散受限,平均扩散系数(meandiffusivityMD)和径向扩散系数(radialdiffusivityRD)值降低。而LI等通过DTI研究急性期轻度脑外伤后PTSD病人的白质变化发现:在伤后72h内RD值增加,FA值减少,随后恢复可能超过2周。RD值似乎是震荡性损伤的敏感指标。

  关于轻度脑外伤的预后判断仍是临床一大难题。一项DTI随访6个月的研究结果表明:DTI和DKI可能是评估脑震荡严重程度、恢复情况以及脑震荡可能产生的长期影响的有用工具。

  神经科学和神经影像学的快速发展彻底改变对人类大脑的理解。fMRI能显示轻度脑外伤对脑功能和脑微观结构的影响,为解释轻度脑外伤所出现的临床症状提供影像学依据。目前,国内外研究多是运用各种fMRI成像方式,如DTI、DKI、MEG、SWI及BOLD,探讨轻度脑外伤的发病机制、临床病理联系、临床预后评估及临床治疗效果评估等方面,很少有将BOLD与DTI结合起来对轻度脑外伤进行更加全面分析的报道。

  DTI在显示脑白质纤维束方面有独特优势,但感兴趣区选取易受人为因素影响,DTI成像容易受到运动、噪声、磁敏感效应等的影响。BOLD对脑皮质功能区的定位及代谢变化情况优于DTI,联合应用静息态BOLD和DTI可有效将神经功能与神经解剖联系起来,更好了解脑功能与解剖的关系,为轻度脑外伤的诊治提供更客观的依据,进一步指导临床治疗,提高病人生活质量,并为司法界对脑外伤的界定提供客观依据。

  来源:杨国庆,刘东柏,高恒.BOLD和DTI成像在轻度脑外伤中的研究进展[J].中国微侵袭神经外科杂志,2019,24(06):286-288.

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