基于三维准连续动脉自旋标记成像评估单侧突发感觉神经性耳聋患者脑血流灌注改变

李海梅，桑春玉，陈 悦，杨奡偲，马国林*

(1.首都医科大学附属复兴医院放射科，北京 100038；2.中日友好医院放射科，北京 100029)

突发感觉神经性耳聋(sudden sensorineural hearing loss,SSNHL)指72 h内突然发生的原因不明的感觉神经性听力损失，至少在两个相邻频率听力下降≥20 dB[1]，目前对其病因及病理生理机制尚未明确。SSNHL常伴耳鸣、眩晕等症状，引起焦虑抑郁等[2-4]，严重影响患者生活质量。CBF与脑神经功能活动密切相关。动脉自旋标记(arterial spin labeling,ASL)为无需对比剂即可定量脑血流量(cerebral blood flow,CBF)的MR技术，所获取的脑灌注信息可为探索SSNHL中枢活动改变提供新视角[5-6]。本研究基于三维准连续ASL(three-dimensional pseudo-continuous ASL,3D pCASL)技术观察SSNHL患者脑血流灌注改变。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2020年11月—2022年3月首都医科大学附属复兴医院收治的34例单侧SSNHL患者(SSNHL组)，男11例、女23例，年龄17～64岁、平均(41.4±11.6)岁；左侧SSNHL 19例，右侧SSNHL 15例。纳入标准：①年龄<70岁；②依据突发性耳聋诊断和治疗指南[1]诊断单侧SSNHL，且病程≤3个月；③右利手。排除标准：①双侧SSNHL；②脑内器质性病变，如脑卒中、脑肿瘤等；③严重脑小血管疾病，MRI表现符合脑白质损害评定量表(Fazekas评分)2级以上；④其他神经精神系统疾病，如阿尔兹海默病、癫痫、帕金森病及严重抑郁等；⑤MR检查禁忌证。对SSNHL组行纯音测听，计算其在音频0.5、1、2及4 kHz的平均听力阈值(pure tone average,PTA)，评估其听力水平；以中文版耳鸣残疾量表(tinnitus handicap inventory,THI)[7]、耳鸣评价量表(tinnitus evaluation questionnaire,TEQ)[8]、耳鸣响度视觉模拟评分法(visual analogue scale,VAS)[9]、抑郁自评量表(self-rating depression scale,SDS)[10]及焦虑自评量表(self-rating anxiety scale,SAS)[11]评估患者心理声学特征及情绪心理状况。同时招募与SSNHL组年龄、性别及受教育年限与SSNHL患者相匹配的33名健康人作为健康对照(healthy control,HC)组，男8名、女25名，年龄26～68岁、平均(44.9±10.8)岁。本研究经院伦理委员会批准(批准号：2022FXHEC-KY002)，检查前所有受检者均签署知情同意书。

1.2 仪器与方法 采用GE 3.0T Discovery MR750W MR仪及8通道标准头线圈采集头部MRI。嘱受检者检查时闭合双眼，保持清醒，平静呼吸，尽量减少思考，予固定头部、佩戴内置耳塞及耳罩，采集常规T1WI、T2WI、弥散加权成像等，以排除颅脑器质性病变；之后以前后联合平面为基线，采集3D pCASL；参数：TR 4 640 ms，TE 10.7 ms，层厚4 mm，层间距4 mm，FA 111°，标记后延迟时间1 525 ms，体素大小1.875 mm×1.875 mm。

1.3 图像分析 ①将3D pCASL图像导入GE工作站，获得全脑CBF图；②应用MRIcron插件将CBF图由Dicom格式转换为Nifti格式；③检查图像质量，去除伪影严重的CBF图，应用“一步配准法”，采用基于Matlab平台的统计参数图软件SPM8对CBF图像与蒙特利尔神经学研究所(Montreal Neurological Institute,MNI)标准空间内的正电子发射断层显像模板进行空间配准；④检查配准后图像的质量，去除因空间配准错误而严重变形的图像；⑤采用DPABI工具包对配准图像以除均值法，即将每个体素的CBF值除以全脑CBF均值进行归一化处理；⑥应用8 mm半高全宽的高斯平滑核对归一化后的图像进行平滑。

采用SPM8软件，在全脑掩模(mask)的范围下，采用两样本t检验分析组间CBF存在差异的脑区，并以高斯随机场(Gaussian random field correction,GRF)进行多重比较校正，设定体素水平P<0.001，团块水平P<0.05为差异有统计学意义。

1.4 统计学分析 采用SPSS 24.0统计分析软件。计数资料以频数表示，采用χ2检验进行组间比较。服从正态分布的计量资料以±s表示，采用独立样本t检验进行组间比较。应用DPABI软件提取组间差异有统计学意义脑区的空间标准化及归一化后的相对CBF(relative CBF,rCBF)，以Pearson相关分析观察SSNHL组存在差异脑区的rCBF与THI、TEQ、VAS、SDS及SAS评分的相关性。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

SSNHL组患耳PTA为(56.99±26.62)dB；THI评分为(41.45±26.62)分，TEQ评分为(10.62±3.71)分，耳鸣响度VAS评分为(4.38±2.01)分，SDS评分为(30.94±6.54)分，SAS评分为(30.94±6.54)分。

2.1 一般资料 SSNHL组与HC组受试者年龄、性别、受教育年限差异均无统计学(P均>0.05)。见表1。

表1 SSNHL患者与健康对照者一般资料比较

2.2 SSNHL组CBF改变 与HC组相比，SSNHL组右侧三角部额下回和后扣带回CBF显著增高，左侧楔前叶、双侧中央后回、右侧额中回及右侧顶上小叶CBF显著减低(P均<0.05，GRF校正)。见表2及图1。

表2 SSNHL组与HC组脑灌注差异有统计学意义的脑区

图1 ASL图示SSNHL组与HC组脑CBF存在显著差异的脑区 色带表示t值，冷色(蓝绿色)代表灌注减低，暖色(黄红色)代表灌注增高

2.3 相关性分析 SSNHL组左楔前叶rCBF与SDS评分呈负相关(r=-0.441，P=0.015)，左侧中央后回rCBF与SDS评分呈负相关(r=-0.437，P=0.016)，见图2。SSNHL组异常灌注脑区rCBF与其余量表评分均无明显相关(P均>0.05)。

图2 SSNH患者左侧楔前叶(A)及左侧中央后回(B)rCBF与SDS评分的相关性散点图

3 讨论

既往研究[12-15]显示，耳聋可能与脑结构、功能改变及脑功能网络重组有关。YANG等[12]发现单侧耳聋患者颞叶、楔前叶、扣带回及海马旁回等部分脑区灰质体积减少，表明单侧耳聋可能导致脑形态改变。长期单侧SSNHL患者默认模式网络(default mode network,DMN)改变可能影响其认知能力[13]。XU等[14]研究SSNHL相关的全脑功能拓扑属性变化，发现SSNHL患者全脑功能连接具有向小世界化转变的特征。ZOU等[15]利用基于弥散张量成像的图论分析方法观察145例单侧SSNHL患者，发现其大脑结构网络节点属性发生改变的区域涉及听觉网络、视觉网络、注意网络、DMN、感觉运动网络及皮质下网络。上述研究提示，SSNHL患者存在听觉相关脑区域结构和功能异常，且非听觉区域亦可发生结构和功能异常。

后扣带回、楔前叶及外侧顶叶皮质属DMN，而DMN与认知过程和情绪处理有关[16]。既往研究[14-15,17-19]发现，不同病程单侧SSNHL患者存在不同程度DMN改变。本研究采用基于单延迟ASL数据的全脑体素分析观察单侧SSNHL患者脑灌注，发现多个脑区存在灌注改变，包括右侧额叶、左侧楔前叶、双侧中央后回、右侧顶上小叶和后扣带回，提示单侧SSNHL患者可能存在DMN改变，与上述研究结果相符。单侧SSNHL患者右侧三角部额下回及后扣带回灌注增高，可能原因在于大脑相关区域存在一定代偿机制。

楔前叶与复杂的认知功能，如应对方式和自我调节等[20]相关。中央后回为主要感觉运动皮层，接收丘脑投射的感觉信息，是听觉和感觉运动网络的关键脑区，也是额顶网络的重要组成部分，与执行控制和情绪管理功能密切相关[21]。本研究发现SSNHL组左侧楔前叶及左侧中央后回的rCBF与SDS评分呈负相关，提示SSNHL患者上述脑区灌注改变可能与抑郁有关；而其异常灌注脑区rCBF与其余量表评分则无明显相关性。

综上所述，单侧SSNHL患者右侧额叶、双侧顶叶及后扣带等多个脑区存在灌注改变；左侧楔前叶及左侧中央后回rCBF与抑郁相关。但本研究样本量有限，未对患耳侧别进行分组观察，且由于MR扫描时长等原因而未分析数据的可重复性，有待后续积累更多病例加以完善。