肝气郁结证脑深部核团及扣带回的磁共振扩散张量成像

刘 明 熊 航 陈云翔 彭 楠 任 珊 王志群

(1 北京中医药大学东方医院，北京，100078； 2 北京通州区中医院，北京，101100)

肝气郁结证是指由于情绪抑郁或其他慢性疾病导致情绪波动，并最终造成肝部不适的一组综合证。肝气的疏泄功能是调畅全身气机，推动血液和津液正常运行的必要条件。疏泄功能正常，气机通畅，气血调和，会使人心情舒畅，开朗乐观，身心健康。若肝气疏泄不及，则肝气郁结，导致气滞血瘀或气郁化火，肝火妄动。近年来随着发病率逐步增多，肝郁证的临床实验研究包括影像学的研究也已经开始出现，但报道数量很少。磁共振扩散张量成像(Diffusion Tensor Imaging，DTI)技术主要通过水分子在脑组织中弥散的快慢和方向来间接反映脑微结构损伤情况，目前已经在神经科学的临床和科研广泛应用。本研究利用DTI技术对16例肝气郁结和13例正常志愿者进行头颅磁共振DTI扫描,并重建部分各向异性分数(Fractional Anisotropy,FA)和表观扩散系数(Apparent Diffusion Coefficient，ADC)图，测量脑深部核团和扣带回区FA值和ADC值，观察肝气郁结证脑部相关神经核团及扣带回的异常损伤特点。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2012年5月至2015年5月在北京中医药大学东方医院收治的肝气郁结证患者16例，男9例，女7例，年龄25～40岁，平均35岁，采用中南大学湘雅医院中西医结合研究所典型肝气郁结证的诊断标准。无药物过敏史、吸烟史、酗酒史、家族史。未经药物治疗。常规MRI扫描排除头部其他病变，年龄、性别匹配的正常对照组13例，男7例。女6例，年龄23～40岁，平均34.5岁，无各种临床症状及异常体征。本研究经北京中医药大学东方医院伦理委员会批准，2组受试者均签署知情同意书。

1.2 诊断标准 以下5项中具有3项或兼有l项脾虚症状(神疲体倦；纳差；腹胀；便溏)，可辨证为肝气郁结证:1)胸胁、乳房、少腹胀痛；2)抑郁太息；3)咽有梗阻感：4)痛经、闭经或月经先后不定期；5)脉弦。

1.3 纳入标准

1.3.1 肝气郁结证组 无脑部器质性病变，右利手，符合肝气郁结证诊断标准，无兼证者。受试者均为中国人，汉族，母语为汉语，小学以上文化程度，右利手，听觉和语言功能正常，体内无金属植入物，既往无心肺肝肾等重要脏器疾病史，也无脑部疾患和精神病史。无烟酒嗜好，未服用镇静催眠药、抗精神病药、抗抑郁药、抗躁狂药与抗癫痫药等药物。所有受试者均由北京中医药大学东方医院副主任医师以上职称的专家进行确诊符合入组标准。

1.3.2 正常对照组 除无肝气郁结证候外，其他条件与肝气郁结组的入组标准相同的正常人。

1.4 排除标准 1)不符合纳入标准者。2)肝气郁结证转化为兼夹证候者。3)智力低下，或理解力低下，不能完成试验者。

1.5 脱落与剔除标准 1)纳入后，病情出现很大变化者。2)依从性差者。3)不再符合实验条件者。4)自行退出或未完成实验者，均应视为脱落。

1.6 采集方法 使用荷兰Philips公司Intera Achieva ND 1.5T磁共振扫描仪，8通道并行采集相控阵头线圈，首先，做标准头颅常规MRI检查，包括T1WI、T2WI、液体衰减反转恢复序列(FLAIR)，弥散加权成像(DWI)轴位像，T2WI矢位像。层厚6 mm,间隔1 mm。其次，行DTI扫描检查，采用单次激发平面回波成像技术(Single-shot Echo Planar Imaging，SS-EPI)序列。具体参数：重复时间(Time Repetition，TR)/回波时间(Time Echo，TE)=2216/84 ms，反转角(Flip Angle，FA)=90°，扩散梯度方向数=32，视野(Field of View，FOV)=230 mm×230 mm,采集矩阵(Matrix)=112 mm×90 mm，层厚/间隔=5 mm/1 mm，采集16层。

1.7 观察指标 DTI扫描数据经磁共振扫描仪工作站配置的DTI软件处理后，重建出部分各向异性分数(FA)和表观扩散系数(ADC)参数图，在2个图上分别寻找感兴趣区的最佳层面，分别测量双侧海马、杏仁核、丘脑、豆状核、尾状核头和扣带回的前中后部，测量面积根据感兴趣区结构大小不同，分别为30～100 mm2不等，测量轨迹为圆形或椭圆形。记录感兴趣区的FA和ADC值(图1)。

1.8 统计学方法 采用SPSS 19.0统计软件对肝气郁结组和对照组的FA和ADC值进行统计学处理，独立样本t检验，选取统计学差异最显著的脑区做感兴趣区，并进一步分析ROC曲线，确定最佳诊断界值，以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 2组受试者的常规MR表现：T1WI、T2WI和FLAIR图像均无异常表现。

2.2 肝气郁结组与对照组FA值统计比较 右侧丘脑FA值明显高于对照组(P=0.04)、左侧豆状核FA值明显低于对照组(P=0.03)、双侧中扣带回FA值明显高于对照组(P=0.004、P=0.001)，2组差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

图1 以ADC图为代表显示感兴趣区的测量位置

组别海马杏仁核丘脑豆状核尾状核头前扣带回中扣带回后扣带回肝气郁结组(n=16) 左侧0.1918±0.03360.1857±0.04120.2810±0.04100.1393±0.0094*0.1688±0.04250.2179±0.03750.4899±0.0743*0.2494±0.027 右侧0.2080±0.03430.1807±0.04090.3077±0.0410*0.1416±0.01910.1656±0.03630.2096±0.03320.4642±0.0777*0.2436±0.0308正常对照组(n=13) 左侧0.1678±0.0400.1742±0.03330.2669±0.03290.1537±0.0215*0.1714±0.03840.2201±0.03910.3915±0.0912*0.2465±0.0481 右侧0.1883±0.04070.1662±0.03630.2776±0.0352*0.1420±0.01880.1652±0.03530.2187±0.03430.3472±0.0804*0.2494±0.0522

注:与正常对照组比较，*P<0.05

表2 肝气郁结组和正常对照组各脑区ADC值测量结果比较

注:与正常对照组比较，*P<0.05

图2 右中扣带回FA值的ROC分析

2.3 2组ADC统计结果 示左侧前扣带回、双侧后扣带回ADC值明显低于对照组(P=0.019、P=0.039、P=0.049)，2组差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。

2.4 以右中扣带回FA值为变量ROC分析 右中扣带回FA值对肝气郁结症的诊断具有重要价值，曲线下面积(AUC=0.87，P=0.001)，最佳诊断界值FA值=0.383750(图2)。

3 讨论

目前，随着社会节奏加快、生活压力增加，肝气郁结证型发病率日益增高，目前已成为最常见的中医证型之一[1]。现代分子生物学的研究还不能充分地认识中医肝气郁结证理论，目前的假说包括中枢神经递质[2]、海马内基因表达[3]、外侧膝状体基因表达[4]等，近年来已有学者运用用脑电技术[5]、功能磁共振[6]、正电子发射断层扫描(PET)[7]等技术直观地观察定位肝气郁结证患者的相关脑区，为肝气郁结证提供了客观理论依据。运用现代先进的影像学技术研究中医肝气郁结证逐渐受到重视。

肝气郁结证属于郁证范畴，孙一奎《医旨绪余》称“木郁者，肝郁也”。对肝气郁结证的病因病机、证侯特点等作了精辟的阐述，也说明了这一观点。中医的郁证与抑郁症的综合证有部分重叠，但抑郁症与郁证二者不是简单的等同关系[8]，中医认为，抑郁症基本机制是肝失疏泄，基础证候是肝气郁结，研究发现抑郁症临床常见的中医证候类型主要是肝气郁结[9]，研究发现570例抑郁症患者中，有176例中医证型为肝气郁结证,约占30.8%[10]，探索肝气郁结证的发病机制具有重要意义。

扩散张量成像是脑功能磁共振成像重要技术之一，可以无创性直接观察脑白质及神经细胞中的水分子结构的微观运动改变，并可通过部分各向异性FA值和表观扩散系数ADC值等参数来间接分析脑神经组织的完整性及损伤程度。由于抑郁症主要容易损伤边缘系统及深部核团[11-12]，本研究重点选择这些特定脑区作为感兴趣区，观察分析2组间弥散参数值差异，分析脑损伤的关键脑区，并寻找鉴别2组的敏感标志物。

研究发现，扣带回的FA值与对照组比较，2组差异有统计学意义，部分扣带回的ADC值明显低于对照组。音乐刺激下脑功能成像研究提示左侧扣带回BA30、右侧扣带回BA23、左侧扣带回BA32呈高激活脑区[6]。抑郁症研究发现:静息态下扣带回密切相关的脑默认网络存在功能连接异常[13]。患者前扣带回[14]、膝下前扣带回[15]体积显著减小，病程越长、发作次数越多，体积减小越明显[16-17]，膝下前扣带回体积及皮层厚度与抑郁症程度负相关[18]。抑郁症患者的膝下前扣带回与负性情绪的处理有关。这些研究对肝气郁结证的发病机制的认识提供了重要的依据。

肝气郁结证最主要的症状是情绪情志异常，与边缘系统有重要关系。边缘系统主要结构有：海马、海马旁回、扣带回、齿状回、乳头体和杏仁核等组成。海马和杏仁核是边缘系统的中心结构，下丘脑与边缘系统有密切联系，与海马和杏仁核有广泛联系，并通过神经冲动(Papez)环路相互联系进行信息交换。从中可见，丘脑在情绪调节中发挥着重要的中继站作用，本试验中发现右侧丘脑的FA值有异常表现。其他结构如：海马、杏仁核和尾状核头的FA和ADC值与对照组比较，差异无统计学意义，则可能与本组肝气郁结证患者的年龄、发病时间、严重程度和系统误差，或者是和肝气郁结证的特点有关。

本试验还发现了肝气郁结证患者豆状核的FA值减低，从而提示豆状核的结构异常。抑郁症患者存在边缘系统-皮质-纹状体-苍白球-丘脑环路的功能异常，基底节区的豆状核是这一神经解剖环路的重要组成部分，在情绪调节和传导中发挥重要作用。抑郁症结构影像研究发现患者苍白球、壳核体积减少[15]，PET研究发现抑郁症患者的双侧豆状核代谢减低[19]，静息态功能成像研究也发现抑郁症患者豆状核的局部脑活动异常[20]，以及静息态下海马与豆状核的功能连接减弱现象[21]。这些研究与我们发现的豆状核FA值减低具有较好的一致性。

应用DTI技术研究分析肝气郁结证的脑部结构的微观改变，目前还没有相关报道，本研究发现肝气郁结证的脑深部核团和扣带回的功能异常存在于特定区域，主要集中在扣带回、丘脑、豆状核，这说明肝气郁结症患者可能损伤这些特定脑区，导致水分子弥散异常，从而表现为FA值或ADC值的异常，进一步ROC分析提示右中扣带回的FA值可能对肝气郁结证的鉴别诊断有一定的参考价值，可作为肝气郁结证的潜在敏感的影像学指标。

本研究尚存在一些不足之处，首先，研究对象的样本量较小，将来还需要大样本纵向、多模态深入研究来证实目前的结果。其次，该研究主要采用测量感兴趣区的方法分析肝气郁结症患者脑内深部核团和扣带回的DTI参数变化，没有进行全脑其他区域的分析，将来可采用计算机自动分析方法如基于纤维束的空间统计学分析方法探讨2组之间全脑范围的差异。最后，抑郁症有不同中医证型，肝气郁结症是主要证型之一，今后如能收集不同证型并进行影像学比较研究可能有助于发现肝气郁结症的独特损伤机制，从而为深入理解肝气郁结症提供理论依据。