职业性噪声聋听觉中枢的动脉自旋标记MR 研究

崔程凯，王爱杰，李忠维，张国伟（通信作者），巴新茹，李韵昕

（烟台市烟台山医院影像科 山东 烟台 264001）

职业性噪声聋是由于工业噪声长期影响使人们逐渐产生的一种感音性听觉损伤。研究发现我国目前大约有上千万的工人面对着噪声污染，即使在欧美等发达国家，职业性噪声聋也是危害工人健康的顽疾之一[1-2]。而目前临床对噪声聋的诊断方法，都各自存在某些缺陷[3]。

动脉自旋标记（arterial spin labeling，ASL）是一种不用造影剂的磁共振灌注检查技术[4]，其在脑缺血病变的诊断中起到越来越大的作用[5-8]。娄昕等[9]研究发现，ASL 技术有其自身的稳定性，具备进行神经中枢灌注水平测量研究的能力。Zhou 等[10]对伴有听力损失的急性耳鸣患者的研究表明，患者相关脑功能区的活动强度发生了变化。李海梅等[11]证明了单侧突发感音神经性耳聋患者存在多个脑区的脑血流灌注改变。因此本研究组认为，ASL 成像也可以显示出职业性噪声聋患者在双侧听觉中枢区域的血流灌注量与正常人之间的差异。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2015 年2 月—2020 年1 月于烟台市烟台山医院确诊的89 例职业性噪声聋患者，根据中华人民共和国国家职业卫生标准GBZ 49-2007 和2014《职业性噪声聋的诊断》标准分为轻度组（43 例）和中重度组（46 例）。选取年龄、教育水平与耳聋组匹配的健康对照组49 人。入组者年龄在25 ～60 岁之间，平均（45.62±6.85）岁。所有受试者均为右利手、男性，精神状态良好，依从性好，无其他重大病史。噪声聋患者的工种主要以焊接、凿岩为主。

按照国家职业卫生病诊断标准对噪声聋患者诊断分级。观察对象：双耳语频听力正常，双耳高频（3 000、4 000、6000 Hz）平均听阈≥40 dBHL。①轻度噪声聋：26 ～40 dBHL；②中度噪声聋：41 ～55 dBHL；③重度噪声聋：≥56 dBHL。

1.2 方法

采用美国GE 公司GE Discovery MR 750 3.0T 核磁共振仪，采集线圈采用8 通道颅脑线圈。对受检者行常规颅脑及内耳MR 检查，排除脑内或内耳区器质性损害后，再行3D T1-FSPGR 矢状位扫描和3D ASL扫描。T1-FSPGR 采集参数：TE=3.4 ms，TR=6.9 ms，间 隔=0 mm， 层 厚=1.0 mm， 矩 阵=256×256， 视 野（FOV）=25.6 cm×25.6 cm，FA 翻转角=12°，采集次数（NEX）=1，扫描时间4 min 33 s。3D ASL 序列的标记延迟时间（post labeling delay time，PLD）选择1.5 s。3D ASL 成像参数：TE=10.5 ms，TR=4 590 ms，FOV=24 cm×24 cm，层厚=4.0 mm，矩阵=1 024×8（3D螺旋采集），扫描层数36 层，扫描时间4 min 29 s。

1.3 图像处理

第一步，将3D T1-FSPGR 矢状位图像进行重建，得到层厚为4 mm 的横断位脑结构图像（图1）；第二步，将3D ASL 扫描后产生的原始图像用GE ADW4.5 工作站的Functool 9.4.05a 后处理软件得到脑流量（CBF）图像（图2），同时得到伪彩图；第三步，将上述第一、二步得到横断位脑结构图像和伪彩图相融合，得到更加直观、准确的脑功能区灌注图（图3），并以此图作为提取CBF 值的基础。

图1 根据矢状位3D FSPGR 序列，进行多方位重建得到横轴位的脑部结构图

图2 3D ASL 扫描得到的正常组CBF 原始图

图3 CBF 原始图与脑部结构图融合后得到中重度组灌注图像

1.4 数据测量

由两位有经验的主治医师分别对所有受检者的结构图像和功能图像进行质量评估，然后分别对合格样本进行感兴趣脑功能区及其他相关脑区的CBF 值测量，最后将两人所得测量值的平均值作为最终相应脑功能区的CBF 值。注：BA，即Brodmann 分区，是将大脑皮层划分为一系列解剖功能区域的系统，BA41 区位于颞上回后部颞横回，BA42 区位于颞叶后部围绕41 区的部位，BA45 区位于额下回后部，即Broca 区。

1.5 统计学方法

采用SPSS 19.0 统计软件进行数据分析。符合正态分布的计量资料以均数±标准差（±s）表示，两组间比较采用独立样本t检验，组内比较采用配对t检验，多组间采用单因素方差分析；计数资料以频数（n）、百分率（%）表示，组间比较采用χ2检验。以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 组间CBF 统计

对照组、噪声聋轻度组及中重度组各感兴趣脑区CBF 均值呈总体下降趋势，其中在左侧颞横回前部及其周围（BA41，42 区）、左侧Broca 区（BA45 区）区域存在显著差异。对照组、轻度聋组及中重度聋组左侧BA41 区的CBF 值分别为（69.11±9.13）（64.63±12.2）（57.26±9.67）mL/（min·100g）； 左 侧BA42 区的CBF 值 分 别 为（68.99±10.73）（65.77±12.75）（57.46±11.84）mL/（min·100g）。见表1。

表1 噪声聋患者轻度组、中重度组及对照组的脑CBF 值比较[±s，mL/（min·100 g）]

表1 噪声聋患者轻度组、中重度组及对照组的脑CBF 值比较[±s，mL/（min·100 g）]

分区 对照组 轻度组 中重度组 P右侧BA41 区 69.07±9.31 65.47±12.38侧BA41 区 69.11±9.13 64.63±12.2061.61±10.76 0.076左57.26±9.67 0.003右侧BA42 区 69.50±11.45 64.59±12.97 62.79±9.32 0.126左侧BA42 区 68.99±10.73 65.77±12.75 57.46±11.84 0.006右侧BA45 区 67.14±8.16 62.79±11.05 62.01±8.83 0.128左侧BA45 区 66.86±8.06 60.72±11.92 55.06±7.84 0.001

与对照组比较，噪声聋轻度组脑灌注量有显著减低的脑区有左侧Broca 区；与对照组比较，噪声聋中重度组脑灌注量有显著减低的脑区有左侧BA41 区、左侧BA42 区、左侧Broca 区；与噪声聋轻度组比较，中重度组脑灌注量有显著减低的脑区有左侧BA41、42区。见表2。

表2 轻度组、中重度组及对照组的脑CBF 值两两比较

2.2 组内CBF 统计

对照组双侧感兴趣脑区CBF 值无明显差异；噪声聋轻度组双侧感兴趣脑区CBF 值无明显差异；双噪声聋中重度组双侧Broca区CBF值存在差异，且sig为0.025（P＜0.05）。见表3。

表3 噪声聋中重度组各感兴趣区右左侧比较

3 讨论

面对着越来越多的噪声聋患者，临床上也不断尝试其他噪声聋诊断方法[12]，却达不到绝对客观、准确的效果。娄昕等[9]研究发现ASL 技术具备进行神经中枢灌注水平测量研究的能力，李海梅等[11]研究也证明了突发性耳聋患者脑血流量有所改变。本研究在上述前人研究的基础上进行了职业性噪声聋的动脉自旋标记研究，实验结果明确噪声聋患者的部分脑功能血流灌注发生改变。

Brodmann 41 区是初级听觉中枢，其位于颞横回的前部，本实验资料表明，职业性噪声聋患者的双侧听觉功能区脑血流量较正常对照组都有所下降，这与王爱杰等[13]研究相一致，这种血流灌注的改变在中重度噪声聋患者分别与对照组及轻度组比较中出现了显著差异，具有统计学意义，而且三组之间这种显著性仅仅存在于左侧颞横回前部，与张维涛的[14]研究有相似之处。

Brodmann 42 区在重度噪声聋患者的是听觉联合皮层，位于颞叶上端和颞叶上端外侧边缘的感觉皮层区域，包绕初级听觉中枢的区域，本实验结果显示在左侧Brodmann 42 区，职业性噪声聋中重度组的血流灌注量显著低于健康对照组（P＜0.01）。目前包括Plate 等[15]听觉中枢神经系统的研究中大部分文献和结论均支持左侧半球优势的观点。研究组判断随着病情的加重，患者对正常声音的处理能力减弱主要发生在左侧颞叶，其功能受损更为明显，这点与肖伟利等[16]研究相符，其通过听阈测试，也认为职业性噪声聋患者左耳听力损失高于右耳。

本研究过程中还发现，中重度组中，左侧Broca 区的血流灌注较对侧减低，差异具有统计学意义（P＜0.05），Broca 区作为语言中枢的一部分，参与听觉、视觉及其他感觉信号的分析和整合，在最初的Wernicke-Geschwind 模型中，听觉信息经过重重整合和层层传导后最终正是到达Broca区，当听觉信息传入减弱或消失后，Broca 区参与听觉信号各项活动的神经辅助功能也随之减弱，这点与Chen 等[17]认为慢性听觉系统疾病会导致大脑功能网络结构紊乱相符。通过比较职业性噪声聋患者双侧相关感兴趣区脑灌注水平的差异，可以为职业性噪声聋的诊断提供相对简单且较为准确的佐证。

职业性噪声聋患者与健康对照组比较，部分脑区的CBF 值降低，提示长期噪声暴露和听力受损可导致人类大脑皮层功能区的血流灌注水平发生变化，特别是听觉、视觉、语言处理中枢。中重度噪声聋患者双侧Broca 区的血流灌注水平明显不同，同时提示语言中枢存在偏侧优势半球。

3D ASL 技术可用于探索职业性噪声聋患者的大脑血流灌注状态的细微改变，为进一步了解职业性噪声聋对脑功能活动的影响提供了影像依据，并可以对其病理生理学机制进行进一步的研究，协助对职业性噪声聋的诊断，并对噪声聋的预防、治疗、预后及康复有一定临床指导作用。