儿童抽动秽语综合征患者双侧壳核容积与代谢改变的MR研究

黎桂平，寥凯兵，祝望才，孙仁荣，彭万宏，杨波

·中枢神经影像学·

儿童抽动秽语综合征患者双侧壳核容积与代谢改变的MR研究

黎桂平，寥凯兵，祝望才，孙仁荣，彭万宏，杨波

目的：采用MR容积分析及MRS对比研究儿童抽动-秽语综合征（TS）患者双侧壳核的容积与代谢改变及其相关性，探讨TS患者的病理生理机制。方法：搜集18例儿童TS患者（TS组）及18例年龄性别相匹配的健康志愿者（对照组），用容积分析软件对TS患者及正常对照组双侧壳核进行容积测量，采用单体素氢质子MRS对TS患者及对照组壳核进行数据采集和分析，根据峰下面积大小分别计算NAA／Cr、Cho／Cr值。将测得的NAA／Cr值与壳核的容积进行相关性分析。结果：TS组（左侧壳核：NAA／Cr=1.17±0.15，Cho／Cr=0.81±0.13；右侧壳核：NAA／Cr=1.09±0.09，Cho／Cr =0.78±0.17）与对照组（左侧壳核：NAA／Cr=1.43±0.03，Cho／Cr=0.70±0.12；右侧壳核：NAA／Cr=1.39±0.06，Cho／Cr=0.75±0.10）相比，TS患者双侧壳核NAA／Cr明显减低，差异具有统计学意义（P均＜0.05），两组间两侧Cho／Cr差异均无统计学意义（P均＞0.05）。TS组和对照组左侧与右侧NAA／Cr、Cho／Cr差异均无统计学意义（P＞0.05）。TS组与对照组双侧壳核容积差异无统计学意义（左：t=0.536，P＞0.05；右：t=1.758，P＞0.05）。TS组和对照组左侧与右侧壳核容积差异均无统计学意义（TS组：t=1.501，P＞0.05；对照组：t=0.481，P＞0.05）。TS组和对照组双侧壳核NAA／Cr值与容积大小均无相关性（P＞0.05）。结论：壳核可能参与了儿童TS患者的病理生理过程，MRS比容积测量对TS患者的壳核的改变更敏感。

抽动秽语综合征；壳核；磁共振成像

抽动秽语综合征（Tourette syndrome，TS）是一种慢性神经精神障碍，Tourette于1885年首次报道，主要表现为多种不自主的、反复快速的一个或多个部位肌肉运动抽动和至少一种发声抽动，本病多发生于儿童及青少年，对儿童神经、心理及行为发育产生不良影响，是产生问题儿童的原因之一［1-3］。TS病因尚不明确，目前大量研究发现，基底节结构异常可能是TS主要病理基础［4-5］。本研究采用MR的容积分析及MRS技术对比研究6～14岁儿童TS患者双侧壳核的容积及代谢改变，并分析两者是否存在的相关性，为深入研究TS患者中枢神经系统潜在的机制提供理论依据。

材料怀方法

1.临床资料

18例未经任何药物干预的TS患者（湖北省中西医结合医院及华中科技大学附属协和医院2011年6月-2013年12月的门诊患者），均为右利手，男14例，女4例，年龄6～14岁，平均11.5岁。病程最短12个月～7年，平均（5.13±1.51）年。所有患者均在知情的情况下接受全面体检和神经系统检查，符合《美国精神病学会出版的精神神经病诊断统计手册第4版（DSM2Ⅳ）分类［1］的诊断标准。所有患者神经系统检查、认知功能检查正常，并完成左／右利手检查。采用耶鲁综合抽动严重程度评分量表（Yale Global Tic Severity Scale，YGTSS）对患者症状严重程度进行评价，平均分数为80.25±3.24。排除神经和精神疾病或其他可能影响脑结构和功能的不良生活习惯。所有病例均经两名经验丰富的神经内科教授确诊为TS。对照组为18例年龄性别匹配（男14例，女4例）的健康志愿者，均为右利手，无器质性病变和其他可能影响脑结构和功能的不良生活习惯和药物滥用史。所有受试者及监护人均对本次研究知情，受试者均由患者及监护人共同签署知情同意书。研究内容均经华中科技大学医学伦理委员会讨论通过。

2.波谱的采集与分析

采用GE 3.0T超导磁共振仪，梯度场40 m T／m，梯度切换率150 T／m／s；八通道头颅线圈。所有受试者均行矢状面T1WI，横轴面T1WI、T2WI，横轴面的梯度回波T2WI（作为豆状核的波谱定位图）扫描。MRS检查采用点分辨波谱（point resolved spectroscopy，PRESS）进行单体素波谱采集，匀场由扫描仪自动完成，MRS扫描及其测量方法：单体素PRESS序列参数：TR 1500 ms，TE 35 ms，视野24 cm×24 cm，激励次数4，体素1.5 cm×1.5 cm×1.5 cm。选取壳核显示最大的层面作为波谱采集的定位层面，波谱采集完毕后，将数据全部传送到GE ADW 4.2工作站，选取匀场时水的半高全宽（full width half max，FWHM）≤10的谱线应用Functool软件进行波谱后处理。

采用相对定量法，测定的代谢物包括N-乙酰天门冬氨酸（NAA）、胆碱（Cho）、肌酸（Cr）。以Cr峰值作为参考值，根据峰下面积的大小分别计算NAA／Cr、Cho／Cr值。

3.壳核的容积采集与分析

扫描序列：矢状面T1WI、横轴面T2WI（层厚6.0 mm，层间距0 mm；用于全脑容积测量）、横轴面三

采用SPSS 16.0进行统计学分析。数据以均值±标准差表达（±s），对NAA／Cr、Cho／Cr分别采用重复测量方差分析法进行统计学分析。其中的组间因素为TS组与对照组，左右侧的数据分别为组内因素。正态分布资料计量资料用（均数±标准差）表示，组间比较采用独立样本的t检验，组内比较采用配对t检验。采用Pearson相关分析进行变量之间的相关性分析。以P＜0.05为差异有统计学意义。

结 果

TS组左侧壳核NAA／Cr、Cho／Cr分别为1.17± 0.15、0.81±0.13；右侧壳核NAA／Cr、Cho／Cr分别为1.09±0.09、0.78±0.17。对照组左侧壳核NAA／Cr、Cho／Cr分别为1.43±0.03、0.70±0.12；右侧壳核NAA／Cr、Cho／Cr分别为1.39±0.06、0.75± 0.10）。与对照组相比，TS患者双侧壳核NAA／Cr明显减低，差异具有统计学意义（P＜0.05），两组间左、右侧Cho／Cr差异均无统计学意义（P＞0.05），见表1；两组壳核左侧与右侧NAA／Cr、Cho／Cr差异无统计学意义。

TS组双侧壳核容积与对照组比较，差异均无统计学意义（左侧t=0.536，P＞0.05，右侧t=1.758，P＞0.05，表2）。TS组和对照组左侧与右侧壳核容积差异均无统计学意义（TS组t=1.501，P＞0.05；对照组t=0.481，P＞0.05）。

TS组和对照组的壳核NAA／Cr值与容积大小均无相关性（P＜0.05）。

讨 论

1.壳核可能参与了TS患者的病理生理过程

国外神经递质及神经影像的研究［6-7］已经提出假维梯度回波（3D SPGR）T1WI（作为海马波谱定位图）。扫描参数：TE 5.1 ms，TR 11.3 ms，翻转角15°，视野24 cm×24 cm，层厚1.2 mm，层间距0 mm，激励次数2。匀场由扫描仪自动完成，数据采集完毕后全部传送到GE ADW 4.2工作站进行后处理。

先将3D SPGR序列获得的图像资料传输到GE ADW 4.2工作站，运用容积分析软件，结合矢、冠、轴三维图像在冠状面上勾画出壳核的范围（图1），计算出壳核的容积；然后将T2WI（零间距）传输到工作站，利用三维容积分析软件，选择半自动容积描绘技术，自枕骨大孔向上逐层描绘兴趣区（脑实质和脑脊液区），去除头皮和颅骨，软件将自动计算出描绘的颅内容积值。最后参照文献［7］对测量容积进行标准化处理，消除颅脑大小对测量容积的影响。

4.统计学分析设基底节异常是TS的病因所在。Kumar等［8］在用事件相关的PET研究中也发现苍白球、壳核的活动异常，笔者在前期［9］对TS患者对指运动的功能磁共振研究也发现，TS患者出现双侧壳核的激活，这些研究说明壳核可能在TS发病机制中有至关重要的作用。Serra-Mestres等［10］认为壳核部位多巴胺转运蛋白异常导致壳核功能紊乱，并通过影响皮质-基底节-丘脑-皮质环路，导致大脑皮质运动区及脊髓运动投射异常，从而引起TS患者复杂、多样的临床表现。本研究结果发现TS患者双侧壳核NAA减低，提示TS患者双侧壳核的神经元可能存在异常，此研究结果进一步支持壳核可能参与了TS患者的病理生理过程，壳核代谢异常的可能是TS患者潜在的病因之一。

图1 男，11岁，TS病史5年。a）左侧壳核波谱定位图；b）壳核的谱线图，NAA减低；c）壳核容积的MR测量图。

表1 抽动障碍患者壳核NAA／Cr、Cho／Cr值及壳核容积的比较

2.MRS检测神经元微小的损伤较积容积测量更敏感和超前

在关于TS患者基底节容积的研究中，与相匹配的正常人相比，TS患者的壳核体积未发现减少，然而在波谱研究中，发现壳核的NAA降低，到底什么原因引起两者的不一致性？Makki等［11］采用扩散张量成像（diffusion tensor imaging，DTI）对TS患者与正常人的对照研究中发现：TS患者双侧壳核的表观扩散系数（Apparent diffusion coefficient，ADC）升高，各向异性（fractional anisotropy，FA）减低，并指出TS患者双侧壳核可能存在着微小结构的异常。笔者在对TS患者的研究中发现双侧壳核容积与正常对照组无显著性差异，但两者并不矛盾，壳核属于豆状核的重要组成部分，在正常人脑的壳核中，多巴胺含量最高，它在纹状体中去神经支配最明显［12］，壳核的体积正常，并不能否定其代谢和功能正常，笔者认为可能原因是MRS对神经元微小损伤的检测比容积改变更敏感和超前。

3.儿童TS患者与成人TS患者壳核容积改变可能存在差异

TS的发病率可达到学龄儿童的1%～2%，成人0.3%～0.5%，大部分（约60%）儿童TS患者在青春期后症状减轻或消失，部分患者病情持续恶化并终生不愈。Bloch等［13］通过对成人TS和儿童TS的豆状核的研究中发现成人TS的豆状核体积减小，且丧失了正常不对称性，而儿童TS豆状核未见体积明显减小。国内卢洁等［14］对10例TS患者（包括成人TS和儿童TS）与正常对照组研究中发现，TS组左侧壳核、苍白球及尾状核容积减少，而右侧壳核、苍白球及尾状核容积在两组间无显著性差异，本研究中TS组与对照组双侧壳核容积无显著差异，结果与卢洁等的研究结果不一致，分析其原因可能是本研究对象是未经任何药物治疗的儿童TS患者，因而推测儿童TS患者与成人TS可能存在差异。至于什么原因导致部分TS患者成人后症状消失，部分TS患者却终身不愈，还需要进一步研究。

本研究首次有针对性地对儿童TS患者双侧壳核容积及代谢改变进行相关分析，目前也存在一些不足：一是由于未经任何药物干预且能完全配合MR检查的儿童TS患者比较少，因而还需更大的样本量来进一步证明；二是由于目前MR扫描系统对较小容积结构的代谢物的测量存在系统误差，难以完全保证数据的绝对准确，需要MR系统硬件及软件的进一步发展和完善。

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The MR study on the changes of the putamen metabolites and volume in children with Tourette syndrome

LI Gui-ping，LIAO Kai-bing，ZHU Wang-cai，et al.Department of Radiology，Hubei Combinational Hospital of Chinese and Western Medicine，430015 Wuhan，China

Objective：The purposes of this study were to investigate the changes of the putamen metabolites and volume and its relevance in children with the Tourette syndrome（TS），and to preliminarily explore the possible pathophysiological mechanism in the central nervous system in patients with TS.Methods：Both eighteen children with Tourette syndrome and eighteen gender-and age-matched healthy volunteers（control subjects）underwent MR scan using a 3.0T MRI／MRS system.Single-voxel proton spectroscopic imaging（1H-MRS）was obtained on putamina on both sides for data collection and analysis.The ratios of NAA／Cr and Cho／Cr were calculated respectively according to their area under the curve（AUC）.The volume of the putamen on both sides and the brain was calculated using volume analysis software all values of the putamen volume were compared with the value of NAA／Cr for correlation analysis differently within the two groups respectively.Results：The NAA／Cr ratio in TS group（left：1.17±0.15；right：1.09±0.09）was significant smaller than that in the control group（left：1.430±0.03；right：1.39±0.06）（P＜0.05）.There was no significant difference of the Cho／Cr ratio（patients，left：0.81±0.13；right：0.78±0.17；control，left：0.70±0.12；right：0.75±0.10）between both groups. There was no significant difference in bilateral caudate nucleus volume between the two groups（P＞0.05）.There was no correlation between the NAA／Cr ratio and the putamen volume on the both sides within the TS group.Conclusion：The structure abnormalities and／or function of the putamen in TS patients may be one of the underlying aetiological factors and pathophysiological mechanisms of Tourette syndrome.The MRS is more sensitive than the volumetric measurement in detecting the abnormalities in brain structure and／or function of TS patients.

Tourette's syndrom；Putamen；Magnetic resonance imaging

R445.2；R741

A

1000-0313（2016）11-1026-04

10.13609／j.cnki.1000-0313.2016.11.001

2016-07-11）

430015 武汉，湖北省中西医结合医院放射科（黎桂平、寥凯兵、祝望才、孙仁荣、彭万宏）；430022 武汉，华中科技大学同济医学院附属协和医院放射科（杨波）

黎桂平（1980-），女，湖北黄梅人，主治医师，主要从事中枢神经系统影像诊断工作。

杨波，E-mail：yangboxiehe＠163.com