颞叶癫痫患者认知功能损害与核磁共振弥散张量参数相关性
2015-07-15莫本成等
莫本成等
[摘 要] 目的:探讨颞叶癫痫(TLE)患者认知功能损害及其与核磁共振弥散张量(DTI)关系。方法:2010年1月至2013年12月,我院收治TLE患者30例作为观察组,选择同期健康体检者30例作为对照组,评估两组认知功能,行MRI及DTI检查,测定并比较两组20个大脑感兴趣区的MD及FA值,分析认知功能指数与MD、FA之间相关性。结果:观察组FIQ、PIQ、VIQ及MMSE评分显著低于对照组(P<0.05),观察组左右内囊后肢以及左右丘脑FA值显著降低(P<0.05);相关性分析显示,右额叶MD与VIQ呈显著负相关性,右枕叶FA与FIQ、VIQ及PIQ显著正相关性,左枕叶FA与PIQ呈显著正相关性,左内囊膝部、左内囊后肢、左丘脑MD与MMSE呈显著负相关性,左内囊前肢、左外囊、左额叶、左枕叶FA与MMES呈显著正相关性(P<0.05)。结论: 颞叶癫痫患者存在显著认知功能损害,DTI能够检出患者脑组织损伤部位并判断其损伤程度,评价认知功能损害程度,反应其病理生理机制。
[关键词] 颞叶癫痫;认知功能;核磁共振;弥散张量成像
中图分类号:R742.1 文献标识码: A 文章编号:2095-5200(2015)04-008-03
癫痫(EP)患者存在认知功能减退。传统多采用神经心理学量表评价EP患者认知功能,量表能够了解患者有无认知功能障碍及程度,但无法提供患者脑组织病理生理变化相关信息 [1]。随着影像学不断发展,目前已有多种神经影像学技术应用于诊断和分析EP患者认知功能。弥散张量成像(DTI)是一种新型磁共振技术,具有较高敏感性和可重复性,能够显示微小病理变化,并可描述脑部各个部位结构功能相关性[2]。本研究测定并比较分析颞叶癫痫(TLE)患者DTI指标变化及其与认知功能损害之间关系。
1 资料与方法
1.1 一般资料
收集2010年1月至2013年12月我院神经内科收治TLE患者30例资料,患者均确诊,影像学检查显示存在海马硬化或萎缩,脑电图(EEG)检查显示病灶位于颞叶,除外药物滥用者、精神疾病、神经疾病或者其他全身性疾病所致认知功能损害。其中,男19例,女11例,年龄18~56岁,平均为(31.4±4.6)岁;病程1个月~12年,平均(5.5±1.3)年。选择一般资料匹配同期健康体检者30例作为对照组,所有受试者均自愿并知情,均能够配合调查研究,研究获得医院伦理委员会批准。
1.2 方法
1.2.1 MRI扫描 采用GE公司提供HD signa 1.5T超导核磁共振扫描系统进行检查,线圈为8通道颅脑正交感线圈。常规固定患者头部后实施轴位序列扫描,扫描序列包括横轴位自旋回波(SE)T1WI序列、快速自旋回波(FES)T2WI序列以及冠状位液体抑制反转恢复(FLAIR)T2WI序列。
1.2.2 DTI扫描 以ZOOM梯度场进行检查,选择DW-EPI序列横轴位进行扫描,扫描参数:TE为15ms,TR为1000,层间距为0.0cm,层厚为2mm,矩阵为128×128,FOV为24×24,NEX2,扩散敏感系数b值为0,1000m2/s。选择非同一直线上16个梯度方向作为弥散敏感梯度,由仪器软件自动进行弥散加权合成像计算,扫描时间224s。
1.2.3 图像后处理 数据传入SUN ADW Advantage workstation 工作站,采用Function2软件分析和测量空间矩阵水平内每个像素点平均扩散率(MD)以及各向异性(FA)值,同时产生MD以及FA参数图像。在b为0m2/s图像上选择设置感兴趣区(ROI),ROI均为圆形,20mm2/个,分别测定胼胝体膝部和压部、左右侧内囊前肢、膝部及后肢、左右侧外囊额叶、枕叶、尾状核以及丘脑共计20个ROIFA以及MD值。
1.3 认知功能评价
以韦氏成人智力量表(WAIS)评价观察组与对照组智力情况,得出语言智商(VIQ)、操作智商(PIQ)以及全量表智商(FIQ)三项因子。以FIQ作为智能障碍评价标准,≥90分表示正常,<90分表示存在智能障碍。以简易精神状态量表(MMSE)评价精神心理功能,量表包括30个项目,总分为30分,17~24分为临界值,临界值以上得分表示正常,反之则表示认知功能缺陷。认知功能评价均在统一安静环境下进行测试,均由2名经验丰富神经专科医生双盲测评。
1.4 统计学分析
数据以SPSS18.0软件进行分析,以(x±s)表示计量资料,t检验;以率(%)表示计数资料,比较经χ2检验,两变量之间相关性经Pearson直线相关分析,以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 两组WAIS、MMSE评分比较
观察组WAIS量表中FIQ、PIQ及VIQ评分均较对照组显著降低,MMSE量表评分亦显著低于对照组(t=6.165、6.396、5.055、4.899,P<0.05),详见表1。
2.2 两组不同脑感兴趣区MD值及FA值比较
观察组与对照组不同脑感兴趣区MD值无明显差异(P>0.05),与对照组比较,观察组左右内囊后肢以及左右丘脑FA值显著降低,(t=2.774、2.348、5.889、5.807,P=0.006、0.021、0.000、0.000),详见表2。
2.3 DTI指标与认知功能相关性分析
相关性分析显示,右额叶MD与VIQ呈显著负相关性(r=-0.461,P=0.038),右枕叶FA与FIQ呈显著正相关性(r=0.489,P=0.018),且右枕叶FA与VIQ呈显著正相关性(r=0.463,P=0.041),右枕叶及左枕叶FA还与PIQ呈显著正相关性(r=0.483、0.462,P=0.031、0.039)。左内囊膝部、左内囊后肢、左丘脑MD与MMSE呈显著负相关性(r=-0.361、-0.418、-0.433,P=0.041、0.019、0.011),左内囊前肢、左外囊、左额叶、左枕叶FA与MMES呈显著正相关性(r=0.428、0.381、0.503、0.469,P=0.013、0.029、0.004、0.006)。
3 讨论
TLE属于局灶性难治性癫痫,同时也是最为常见部分发作性癫痫,主要是由于颞叶边缘系统以及周围病灶异常放电引起[3]。TLE致病原因较为复杂,目前尚未完全阐明,多认为海马硬化是最主要原因。TLE发病率和致残率均较高,病情发作时,可能造成身体损伤,例如舌咬伤以及摔伤等,且发作间期以及发作后还将造成心理损伤,例如心理障碍、认知功能损害以及生活质量降低等[4]。
临床对于主要依靠神经心理量表或者电生理学检查等评价TLE患者认知功能,例如MMSE量表、WAIS量表、局部缺血量表(HIS)以及痴呆评价量表(CDR)等,由于这类方法操作简便快速、能够判定患者是否存在认知功能障碍,并可反映认知功能障碍程度以及形式等,在临床中应用较为广泛[5]。本研究结果显示,观察组WAIS量表(FIQ、PIQ、VIQ)以及MMSE量表评分均较正常对照组显著降低,存在认知功能损害,与大部分研究报道一致。但上述方法容易受到患者年龄以及教育程度等因素影响,IE具有一定主观性,测定结果存在一定误差。
随着神经影像学检查技术在神经内科广泛应用,越来越多学者发现,额叶-纹状体通路以及皮下白质等于TLE患者认知功能损伤具有密切相关性[6]。Liacu等[7]研究发现,不同类型多发性硬化病灶DTI测量结果存在较大差异,主要表现在外观正常病灶区域具有更低FA值以及更高MD值;强化病灶具有更低FA值,而MD值与非强化病灶无明显差异。刁丽梅等[8]研究发现,在外观正常病灶部位仍存在较多病理变化,故DTI所测得MD值与FA值也不尽相同。例如轴索损害可导致FA值降低、MD值升高,而水肿可导致MD值升高,神经胶质增生可导致FA及MD值均降低。张献等[9]研究发现,EP患者枕叶、额叶等区域FA、MD值变化与言语智商及总体智商具有密切关系。癫痫反复发作可引起局部脑组织生化及代谢异常,而这种微环境变化可能导致神经元水肿甚至萎缩,同时可导致细胞膜通透性变化,组织结构异常或消失、细胞外间隙增大等[2]。DTI能够无创性地显示并且分析白质纤维束,并从分子水平反映EP患者病灶局部组织及相邻区域微小病理变化,对于判断EP患者认知功能损害原因具有重要意义[5]。本研究对TLE患者及健康对照组进行不同脑感兴趣区域FA值及MD值测定。结果显示,观察组部分脑区内所测得FA值与MD值与对照组存在显著性差异。其中,观察组左右内囊后肢以及左右丘脑FA值均较对照组显著降低,推测TLE患者在上述脑区域内可能具有胶质增生、轴索损害及髓鞘脱失等细微病理变化。部分区域MD值较对照组有所提高,但缺乏显著性,认为FA值对于TLE患者脑区损伤具有更高敏感性。
目前已有诸多研究资料表明,EP患者脑损伤与认知功能障碍之间具有紧密因果关系[5-7]。基于上述认识,本研究分析了不同脑感兴趣区FA及MD值与神经心理认知检查结果相关性,结果显示,右额叶MD与VIQ呈显著负相关性。此外,左内囊膝部、左内囊后肢、左丘脑MD与MMSE呈显著负相关性,左内囊前肢、左外囊、左额叶、左枕叶FA与MMES呈显著正相关性,这与国内外大部分报道相似。关于枕叶与认知功能之间相关性,目前尚鲜见报道。Cadotte等[10]研究表明,枕叶内存在视觉中枢,枕叶视觉皮质能够获取视觉信息,并将其传递至左右侧角回,然后再经尾状核以及丘脑传递到前额叶而参与大脑记忆过程。故当枕叶白质发生病理损害后,可导致视觉信息传递障碍,从而影响记忆等认知功能。本研究中,右枕叶FA与FIQ及VIQ呈显著正相关性,右枕叶及左枕叶FA还与PIQ呈显著正相关性,与上述观点相符。
综上所述,TLE患者具有不同程度认知功能损害,而认知功能损害与大脑白质病理变化具有密切相关性,应用DTI检查能够较为敏感地评估皮质下白质微小病理变化,且DTI指标与TEL患者认知功能损害之间存在一定相关性。DTI作为一种高分辨率、可重复检查、成像迅速完全无创检查手段,有望作为TEL患者认知功能损害评价手段。但关于其与认知功能损害之间一致性、敏感性、准确性及是否受患者年龄、病程、癫痫发作频率、类型、持续时间、发作间期等因素影响,还有待进一步深入研究。
参 考 文 献
[1] 董乐丹,徐惠琴,邢晓玲,等.颞叶癫痫对前瞻性记忆影响[J].中华神经科杂志,2012,45(4):220-223.
[2] 钱若兵,傅先明,魏祥品,等.前颞叶和海马切除治疗难治性颞叶癫痫对认知功能影响研究[J].中华神经医学杂志,2008,7(12):1255-1258.
[3] 钱若兵,傅先明,魏祥品,等.同步EEG-功能性MRI对颞叶癫痫致痫灶定位作用[J].临床神经病学杂志,2012,25(5):321-324.
[4] 姚晓娟,毓青,杨二娟,等.颞叶癫痫患者执行功能损害及其与P300相关性分析[J].中华医学杂志,2014,94(7):521-524.
[5] 王运韬.功能磁共振在颞叶癫痫认知受损中研究进展[J].医学综述,2012,18(21):3671-3673.
[6] 常时新,倪肖卫,陈亮,等.MRI海马结构体积测量对颞叶癫痫诊断价值[C].//第十一次全国中西医结合影像学术研讨会论文集.2010:264.
[7] Liacu,D.,Idy-Peretti,I.,Ducreux,D. et al.Diffusion tensor imaging tractography parameters of limbic system bundles in temporal lobe epilepsy patients[J].Journal of magnetic resonance imaging,2012,36(3):561-568.
[8] 刁丽梅,陈子蓉,黄东红,等.左侧颞叶癫痫患者执行功能损害与钩束弥散张量成像参数相关性[J].中国神经精神疾病杂志,2013,39(8):474-478.
[9] 张献,郑金瓯.应用磁共振及弥散张量成像技术对强直-阵挛性癫痫持续状态患者脑损害临床研究[J].中风与神经疾病杂志,2013,30(4):359-361.
[10] Cadotte, A.J.,Mareci, T.H.,DeMarse, T.B. et al.Temporal Lobe Epilepsy: Anatomical and Effective Connectivity[J].IEEE transactions on neural systems and rehabilitation engineering,2009,17(3):214