Tourette综合征在影像学的研究现状

麻怀露 ，梁 勇*

（1.河北北方学院 研究生部，河北 张家口 075000；2.台州学院 医学院，浙江 台州 318000）

Tourette综合症（Tourette syndrome,TS）最初是由法国神经学家Georges Albert Gilles de la Tourette详细报道，并沿用了他的名字［1］。TS是一种复杂的神经发育缺陷症，多起病于儿童时期，男性较女性多见，在中国的患病率约为0.43%-0.55%［2,3］，通常随着年龄的增长症状逐渐缓解。但是有部分患者抽动症状可持续到成年，并且这部分患者的症状通常是比较严重的。当症状严重时，可同时影响自身，父母及其家庭的生活品质［4］。此类患者常常表现为突发的不自主的重复性动作和发音肌抽搐。患者的抽动是无意识的，但是可以通过意识暂时性的抑制。抽动可因为压力，兴奋或者疲劳而加重。相反，当患者从事那些需要高度精神集中的活动时，抽动症状会减轻。发生抽动前，患者会感受到来自身体内部的冲动，在抽动发生后冲动减轻［5］。与此同时，TS常常伴有强迫症（obsessive-compulsive disorder,OCD）、注意缺陷多动障碍（attention-deficit hyperactive disorder,ADHD），自残行为、抑郁，或者学习障碍等［6］。目前对TS的发病机制仍不清楚，被广泛接受的主要有3种假说：基因倾向学说；神经系统发育缺陷以及免疫系统异常［7-9］。对于TS的影像学改变是近来的研究热点，其作为无创研究方法，具有方便、安全、重复性高等特点，是病因研究的可靠的途径之一［10］。在此，我们列举了常规的对TS的影像学检查方式以及目前得到的研究结果。

1 功能磁共振成像技术

功能磁共振成像技术（Functional magnetic resonance imaging,fMRI）促成了TS综合征系统的神经生理学描述，缩小了动物模型研究与临床观察研究间的差距。并且功能磁共振能够阐明不同方面的TS现象的脑网络，具有良好的临床表面效度［11］。经典的fMRI指的是在特定实验任务条件下，对脑激活信号进行检测，通过任务状态和无任务状态下信号相减，得出与任务相关的特定的脑神经细胞网络［12］。

Eddy等［13］研究发现TS成年患者在处理负面情绪所涉及的大脑区域表现出更大的活动度。在执行识别任务过程中，这些患者在大脑区域中处理负面情绪的区域活动更多。另外，对情绪性社交信号的敏感性增加，这可以帮助解释为什么患者在人际交往中经历了更高的个人痛苦，以及为什么抽搐会随着负面情绪和社会压力而恶化。这也进一步证明右侧颞顶联合区在TS核心症状中的重要作用。

Sigurdsson等［14］认为TS综合征具有额颞叶-纹状体功能障碍，且与大脑功能和结构完整性的广泛改变有关。TS患者同时伴有白质连通性改变，显示出轴向扩散（Axial diffusion，AD）的显著和广泛降低。此外，抽动的严重程度及先兆冲动的频率与初级运动皮质（Primary motor cortex，M1）与尾状核之间的连通性增加相关，并且M1与脑岛之间的信息传递增加。

Greene等［15］对400名儿童的结构磁共振成像的研究，TS组在眶内侧和内侧前额叶皮质的两侧显示了更低的白质体积，在丘脑腹侧背侧后表面和中脑具有更大的灰质体积。越来越多证据表明，眶额叶皮质在决策和奖励过程起重要作用，眶额叶皮质、中脑等区域的功能连接结构异常可能与TS患者异常的决策、强化学习或身体行为和先兆感知有关，但是这个观点仍需要更多的研究。

脑深部刺激（Deep brain stimulation,DBS）是治疗难治性神经精神疾病的一种有效方法［16］。并且DBS与功能性磁共振成像的组合同样是追踪脑电路和测试电刺激对体内神经元网络的调节作用的有力手段。Kim等［17］对健康猪进行DBS模型处理，研究结果提示刺激深部大脑结构，如丘脑中央中核-束旁核，可以调节具有皮层效应的多个网络，有助于对感觉运动和情绪加工受损的区域起抑制性调节作用。这证实丘脑中央中核-束旁核DBS可作为TS治疗的潜在有效方式。

Jo等［18］则是关注于丘脑术后的大脑改变，用功能磁共振测量血氧改变，并用Modified Rush Video Rating Scale test来评估治疗效果，以探究DBS的治疗效果是否与运动和边缘皮质和皮层下区域出现的血氧改变有联系。研究者发现丘脑刺激具有非常广泛的影响，其不仅影响了前额叶、边缘和运动网络，还能抑制运动和脑岛的神经网络，这与运动减少相关，而对额叶和顶叶网络的抑制与发声性抽动减少相关。

2 弥散张量成像

弥散张量成像（Diffusion tensor imaging,DTI）是核磁共振成像的特殊形式，是一种有效的评估大脑中白质的结构完整性的非侵入方法，对于检测微小结构改变具有极强的敏感性［19］。Liu等［20］在对儿童患者皮质-纹状体-丘脑-皮层（Cortex-striatum-thalamus-cortex,CSTC）的研究中，使用DTI来研究灰质和白质的体积变化，并将这些变化与抽动严重性和持续时间相关联。他们发现患者的左颞上回灰质减少，右中央前回灰质增加。在右侧楔前叶，中央前回中央后回右侧，左侧颞枕叶梭形皮层，右侧额叶和左侧舌回也发现白质减少。在丘脑前辐射投射到扣带回和胼胝体辐射线额部的右侧扣带束发现显着的轴向扩散率（AD）和平均扩散率（Mean diffusivity,MD）增加。右额极中白质体积的下降与抽动严重程度（YGTSS）呈负相关，而AD和MD的增加分别与抽动的严重程度和持续时间呈正相关。

Wen等［21］对27名TS儿童患者及对应的健康对照进行MRI和DTI成像，并对所得数据运用Tract-Based Spatial Statistics（TBSS）和 Atlas-based regions of interest（ROI）进行联合处理，发现浅部白质（Superficial white matter,SWM）以及CSTC通路中的深部白质（Deep white matter,DWM）束的分数各向异性（Fractional anisotropy,FA）减小并且径向扩散率（Radial diffusivity,RD）增加。此外，研究者还发现白质区域中较低的FA值和较高的RD值与更严重的抽搐相关，但与抽搐持续时间无关。白质中微观结构扩散变化不仅限于CSTC回路的灰质，还会影响初级运动和躯体感觉皮层，连合和结合纤维内的浅部白质。

目前普遍认为抽动的产生与大脑中支配计划、控制及执行功能的区域异常有关，尤其是纹状体、CSTC结构功能异常［8］。Cheng等［22］对15例成年TS患者进行DTI检测，发现TS患者表现出广泛的结构连接性缺陷。在连接运动补偿区（supplementary motor areas,SMA）到基底节苍白球、SMA前部到苍白球以及额皮质到皮质回路之间的神经束发现较低的连通性值。这些区域的结构连通性与YGTSS评分之间呈现负相关。成人TS患者中与控制和执行行动相关的额叶脑网络的结构连接减少，且与抽动严重程度相关。这些发现也符合TS患者大脑神经发育障碍的观点。

Neuner等［24］对19名成人TS患者进行DTI。研究显示皮质脊髓束中FA值减少，RD值增加。内囊前后肢FA值减少，RD值增加。RD的变化表明髓鞘形成缺陷，而胼胝体FA值减少表明半球连通性改变。此外，TS并不局限于运动路径，而且影响到关联纤维，如下额枕叶束、上纵束和钩状束。抽搐是Tourette综合征的标志症状，因此皮质脊髓束的参与与临床症状相符，而皮层区域以及边缘结构参与抽动的调节。

3 正电子发射型计算机断层显像

正电子发射型计算机断层显像（Positron-emission tomography,PET）是一种核医学领域中比较先进的临床检查手段。通过检测物质在代谢中的聚集，反应生命代谢活动，在检测体内功能和分子异常中具有非常大的价值，是目前唯一可在活体上显示生物分子代谢、受体及神经介质活动的影像技术［25］。

Kumar等［26］使用带有（11）C-［R］-PK11195（PK）的 PET 来检测儿童 TS 患者小胶质细胞介导的神经炎症反应。发现TS患者在双侧尾状核结合势值增大。说明炎症在TS的病理过程中也具有重要作用。

Pourfar等［27］使用［（18）F］-fluorodeoxyglucose对12名未经治疗的TS患者及匹配的健康对照进行PET图像分析来检测大脑代谢情况，再运用空间协方差分析的方式，确定与TS和OCD疾病相关的代谢改变。发现TS患者出现纹状体和眶额叶皮质的静息代谢活动减少，而运动前皮质和小脑则相对增加。而OCD患者则表现为前扣带回和前额叶皮质背外侧区域的活动减少，而初级运动皮质和楔前叶相对增加，且与OCD的严重程度相关。这些结果都表明TS的临床症状与脑网络的异常代谢有关。

关于TS患者不成熟的CSTC微观结构和半球间神经连接异常早有报道。Saporta等［28］发现5-羟色胺合成增加，表现为低的各向异性和平行扩散率，高的垂直扩散率。在使用带alpha-［（11）C］methyl-L-tryptophan的PET对16名TS儿童患者进行脑部扫描，图像表明尾状核微观结构不成熟，并伴随5-羟色胺生成异常。

4 核磁共振波谱法

核磁共振波谱法（Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy,NMR）也被用于对TS的影像学研究。鉴于谷氨酸在抽动/多巴胺能信号通路中的关键作用，及谷氨酸（Glutamate，Glu）与谷氨酰胺（Glutamine，Gln）之间相互依存的代谢关系。Kanaan等［29］使用磁共振波谱分析37名阿立哌唑治疗的成年患者与对应的36名健康对照，发现接受治疗的患者与对照组相比纹状体Glu和Gln显着增加，并且与基线测量相比，纹状体Gln和丘脑Gln呈现增加的趋势。多元回归分析显示纹状体Gln与实际抽动严重程度之间显着负相关；而丘脑Glu和先兆反应成负相关。这也表明TS综合征患者在GABA-Glu-Gln循环中的代谢物流量异常，暗示星形细胞-神经元偶联系统中的微调维持了皮质下核内兴奋性和抑制性神经传递之间的微妙平衡。

抽动症常常伴有强迫症、注意缺陷多动障碍等症状。Fan等［30］对前扣带皮层背侧和丘脑中线两侧使用质子磁共振波谱分析后，发现丘脑中胆碱浓度在OCD组、TS组、健康对照组之间有显著差异。在强迫症患者中，丘脑胆碱的含量最高，与TS有显著的差异，健康对照组最低。前扣带皮层背侧的谷氨酰胺浓度与TS患者的抽动严重程度呈负相关，而丘脑中的谷氨酸盐与强迫症患者的焦虑严重程度呈正相关。这些发现表明TS和OCD之间CSTC区域代谢物的细微差异。而胆碱浓度的变化似乎是区域性的（仅在丘脑中，而不是在前扣带皮层背侧中）并且具有强迫症病理学特异性。

结语

抽动症是一种病因不明的慢性神经精神障碍疾病，又称多发性抽动症，常表现为不自主的，突发的，多发性肌肉抽动、抽动的部位形式多样，比如眨眼、撇嘴、耸肩、摇头等，可伴有不自主的喉鸣和秽语。对患儿及其家人造成严重的心理和经济负担。影像学的研究工具包括fMRI，DTI,PET以及NMR，具有无创，安全，可重复性好的特点，是研究TS的一类重要的工具。根据近年来的影像学研究报道，我们可以推断TS不仅仅与神经系统发育缺陷有关，还与神经炎症，大脑代谢状态和神经递质的代谢有关。但是目前TS的病因学和病理生理学至今没有定论甚至存在很多的争论，因此对于TS的研究仍然任重道远。