海马体积MRI测量的临床应用研究进展

冯文勇 任丁 沈维高

随着当今社会的高速发展，人均寿命的延长，人口老龄化问题日益严重，社会发展还导致人类生活压力也随之增加，心理、社会等综合因素导致的精神障碍疾病日益剧增。最初只引起认知和记忆能力的下降、行为及情感的定向能力与执行功能的障碍。经研究表明，人类的学习、认知、记忆与情感等方面与边缘系统有很大的关系，而海马则是此系统中最重要的组成部分之一。海马与精神、神经疾病中的精神分裂症、抑郁症、阿尔茨海默病、颞叶癫痫等疾病密切相关[1]，在患者未出现任何临床症状之前，海马体积就已经有不同程度的减少，随着病情的好转，海马体积也随之增加，学习与认知功能逐渐恢复[2]。

目前学者公认磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging, MRI)是测量观察海马形态的最佳影像学方法之一。通过影像技术能较准确地提供海马结构与功能信息，这不仅能为疾病的筛查与诊断提供简便、快捷、客观的科学依据，也能为患者病情预后提供基础资料。

1 海马体积MRI测量在癫痫疾病中的应用

许多神经与精神系统疾病与海马结构的改变有密切的关系，其中癫痫疾病最受关注。目前国内外专家学者利用MRI来评估海马体积，通过观察海马体积测量结果对癫痫治疗以及预后有着重要的意义。

海马硬化最突出的表现为海马体积的萎缩，同时海马组织的神经胶质细胞增生、水肿导致在T2上信号增高，所以海马体积萎缩和T2上信号弥漫性增高是海马硬化的直接征象。MRI对颞叶海马硬化诊断中起着极其重要的作用，据统计敏感性在75%～86%之间，特异性在64%～100%之间[3]，但有的学者认为，用MRI很难为海马硬化作出早期诊断，因为只有当海马神经元至少萎缩50%以上，此时MRI才能发现海马异常[4]。

国内外学者在观察癫痫患者的海马中发现，病灶侧的海马体积减少较明显，经常用相对体积法与绝对体积法来确定病灶的位置，常用右侧与左侧海马体积差值法来评价海马体积的改变[5]，若右侧体积小于左侧体积，则差值为负；反之差值为正。由于正常人群的双侧海马体积存在不对称，平均差值为0.2～0.3 cm3。差值<-0.2 cm3，病灶定于右侧；差值>0.6 cm3，病灶定于左侧；差值为-0.2～0.6 cm3则无法定侧。绝对体积法，是用勾画出的海马边界得到的面积、层厚与相应比率的乘积，具有很高的敏感性和特异性，但不同研究者的具体测量方法各不相同，绝对体积法常用于双侧海马萎缩判断，但因为目前国内海马体积正常范围尚未统一，此方法的推广受到很大的限制。

2 海马体积MRI测量在阿尔茨海默病中的应用

阿尔茨海默病（Alzheimer disease,AD）是老年人常见的神经系统变性疾病，也是痴呆最常见的病因。AD的发生与发展与海马关系密切，Schliebs[6]等证明海马结构参与AD早期发病过程, 海马的损伤和萎缩在AD的早期即已出现，AD的早期组织病变仅局限于海马，所以海马体积萎缩被公认为AD最有诊断价值之一。Heijer等[7]在动态观察测量518 名AD患者10年的海马体积的变化，发现海马的体积每减少1%，AD风险率就增加1.6%。海马正常老化的过程中，海马齿状回、下托也出现神经元的丢失，但是海马萎缩并不明显。许多学者发现正常海马在30 岁以后每年以0.66%～1.5%的速度萎缩[8]，MCI患者的海马萎缩率上升至3.12%，而AD患者的海马萎缩率最高，为5.59%。所以观察海马体积的变化来评估AD患者病情，似乎已经成了学者们的共识，并可以从海马体积上区分是正常海马老化还是AD导致海马的萎缩。

影像学在早期诊断AD最有意义，通过计算海马的萎缩率来诊断AD和对疾病预后的评估，随着MRI的普及、技术的成熟以及研究的深入，AD疾病的这种无创诊断技术水平必将越来越高，亦将越来越具临床实用性。

3 海马体积MRI测量在精神障碍疾病中的应用

精神障碍导致海马神经元细胞死亡机制是一个复杂的过程，主要机制是抑制了海马神经元再生，最后导致海马等边缘系统的细胞丢失和体积减小。在精神障碍疾病的范畴中，研究较多的疾病有精神分裂症与抑郁症。经过观察与测量海马的形态结构的变化，不但可以反映疾病的状态，而且为上述疾病的诊断以及评价预后提供重要依据。

3.1 精神分裂症与海马形态学变化 许多学者研究发现，精神分裂症患者的海马比正常海马萎缩明显，有文献报道精神分裂症患者的双侧海马体积较正常人缩小约4%～5%，并且发现如果双侧海马体积缩小的人，患精神分裂症的几率将明显增高[9-10]。Nugent[11]等人通过观察精神分裂症患者海马三维重建发现，除了发现精神分裂症患者的海马体积缩小之外，其不同的年龄段海马形态学变化也各有差异，证明各年龄段中精神分裂症对海马的亚单位具有高度选择性。Goldman[12]等人用磁共振观察精神分裂症患者海马变化时发现，病人海马头部体积缩小明显，病理切片也证实了精神分裂症患者中的海马锥体细胞密度下降、体积减少，锥体细胞相互排列混乱。

海马缩小与精神分裂症的关系一直是精神病学者讨论的热点之一。有许多学者认为海马体积缩小是引起精神分裂症的主要原因之一[13]，但也有学者反对这种观点，认为海马的体积缩小并不是引起精神分裂症的原因，而是精神分裂症引起患者脑功能退化的结果，理由是精神分裂症疾病早期海马结构体积与正常无明显差异。

3.2 抑郁症与海马形态学变化 经研究表明抑郁症病人海马结构的改变特别明显，主要表现为海马的体积萎缩，在双相型以及重度抑郁症中海马萎缩最为显著，但海马体积变化部位、侧别、病变阶段与性别报道不完全一致。

Kronmüller等[14]报道抑郁症病人两侧海马均发生萎缩，两侧萎缩无显著差异；有的报道以左侧海马形态学变化为著，并认为发病时首先侵犯左侧；有的学者还指出病情是决定海马萎缩程度的主要因素，在研究中发现病情与海马体积呈反比例的关系，病情越严重或者多次发作的患者，海马体积萎缩越明显[15]。大部分文献报道抑郁症的海马萎缩与性别有关[16]，男性海马萎缩较女性明显，但有学者[17]认为抑郁症海马萎缩无明显的性别差异。也有文献报道通过海马萎缩的位置区分抑郁症的类型，Ballmaier[18]发现通过观察海马表面凸凹不平的特殊形态结构，来区分迟发型抑郁与早发型抑郁。

海马体积的改变也可以作为疾病治疗效果的主要判断依据之一。经研究表明抑郁症患者的海马体积虽然缩小，但这种变化却是可逆性的，经抗抑郁药物治疗后可有不同程度的恢复[19]，但起可逆性变化详细的机制目前尚未明确。

目前观察海马形态最常用的MRI方法，但海马扫描的基线国内外尚未统一，不能客观真实地反映海马形态的变化。人体海马不但体积微小并且结构极为复杂，厚层扫描难以发现内部超微结构病变，不能满足形态学研究，对其图像进行数字化分析报道较少。测量时也因样本数量较小、民族的差异及扫描方式与计算工具、标准化方法各异，最后所得的结果相差较大，在我国临床上的应用受到一定局限。所以目前急需一种精确、简单、可行的测量方法，来确定国人海马的体积变化，为疾病的筛查与诊断以及预后提供数据资料。Radiology,1990,175（2）:423-429.

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