多体素质子磁共振波谱对伴抑郁情绪男性中重度OSAHS患者的诊断价值

穆新暖 房俊芳 狄宁宁 冯奇星 王福倩 李 泉

滨州医学院附属医院影像科 山东 滨州256600

阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(obstructive sleep apnea hypopnea syndrome, OSAHS)是一种睡眠期疾病,由于反复发生低氧血症和睡眠结构紊乱, 临床上常引起心肺疾病和脑血管方面的改变[1]。上气道阻塞是引起OSAHS患者脑缺血、缺氧的主要原因,阻塞引起的脑代谢改变在其发病机制中的作用越来越受到重视[2-3]。抑郁症是一种精神障碍性疾病,主要特点是显著而持久的心境低落,病因和发病机制尚不明确,发病率有逐年上升的趋势[4]。在我国,有多达 5 400万人被诊断为有抑郁症,约占总人口的 4.2%。约有 11%～18%的抑郁症患者同时患有阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征[5]。然而,目前,有关伴有抑郁情绪的OSAHS患者多体素磁质子共振波谱(1H magnetic resonance spectrum,1H-MRS) 的研究,国内外相关报道甚少。

1 材料与方法

1.1 研究对象 收集2014年7月至2022年5月间某院收治的伴有及不伴有抑郁情绪的OSAHS男性患者各20例,年龄35～60岁,平均51.5岁。入组标准:①符合《阻塞型睡眠呼吸暂停低通气综合征诊治指南(2011年修订版)》中OSAHS诊断标准[6]中的中重度男性患者,根据多导睡眠图(polysomnography,PSG)监测结果,OSAHS患者病情判定标准:中度(2040),其中睡眠呼吸暂停低通气指数(apnea hypopnea index,AHI)指平均每小时睡眠中的呼吸暂停加上低通气次数;②OSAHS患者及健康志愿者均符合抑郁情绪判定的标准:0～4分没有抑郁、5～9分轻度抑郁、10～14分中度抑郁、15～19分中重度抑郁、20～27分重度抑郁,根据9条目患者健康问卷(PHQ-9)计算评分;③病程为1～4年,平均2.7年。排除标准:①具有幽闭恐惧症且不能完成检查的患者;②患有心脑血管疾病及伴有颅脑器质性病变的患者;③已经治疗过的抑郁症患者。40例中重度(AHI>20)男性OSAHS的患者,其中8例为中度,32例为重度。20例(其中4例为中度,16例为重度)伴有不同程度的抑郁情绪,20例(其中4例为中度,16例为重度)不伴有抑郁情绪。所有患者既往均无心脑血管疾病。筛选与其性别、年龄相匹配的20 例健康对照者,PSG检测结果均为阴性且不伴有抑郁情绪。健康志愿者、患者均为上午6:00—8:00分别进行相同头颅多体素1H-MRS检查。所有检查均征得患者或家属的知情同意,并填写知情同意书。

1.2 检查方法 采用Siemens 3.0 T超导型磁共振设备,保证每个检测者使用同一台MR扫描仪,在清醒状态下,先行常规MRI横断面、冠状面及矢状面扫描,成像序列包括SE TlWI(TR/TE,4000 ms/99 ms)和FSE T2WI(TR/TE,4000 ms/99 ms)。然后在横断面T2WI上定位,采用点解析频谱(point resolved spectroscopy,PRESS)序列,行多体素质子波谱扫描,TR 1700 ms,WE 135 ms,矩阵 256×384, FOV 120 mm×120 mm,层厚10 mm。兴趣区(ROI)覆盖包括双侧额叶的整个脑组织,分两次扫描完成,单个体素大小为7.5 mm×7.5 mm×10 mm(图1)。MR设备的波谱采集时间分别为6 min 53s。接收/发射增益调节、体素内匀场、水抑制均由自动预扫描程序完成。应用Siemens 随机自带的波谱分析软件自动完成基线校准、信号平均、代谢物识别并计算各种代谢物的曲线下面积,其中氮-乙酰天门冬氨酸(N-acetylaspartate,NAA)、肌酸(creatine, Cr)、胆碱(choline, Cho)和乳酸(1actate,Lac)的化学位移位置分别为2.01、3.03、3.20和1.33 ppm处。选择体素时尽量避开脑室。额叶由前向后分别选择4个体素,位于中线两侧对称区域,分别计算每个体素的NAA/Cho、NAA/Cr、Cho/Cr,然后取平均值进行定量分析,并观察有无Lac峰出现。

感兴趣区位于右侧额叶,多体素扫描,单个体素大小为7.5 mm×7.5 mm×10 mm。

2 结果

2.1 头颅MRI平扫表现 所有患者及健康对照者头颅MRI平扫脑质内均未见异常信号。

2.2 多体素1H-MRS表现1H-MRS的曲线图鲜明的显示了每组随机单个样本NAA、Cr、Cho峰的变化(图2), 分别为健康志愿者(A),不伴有抑郁情绪OSAHS患者(B)及伴有抑郁情绪OSAHS患者(C)的额叶1H-MRS的曲线图。

A.健康志愿者右额叶,NAA/Cho比值为1.70,处于较高水平;B.不伴有抑郁情绪OSAHS患者左额叶,NAA/Cho比值为1.35,较健康志愿者稍减低;C.伴有抑郁情绪OSAHS患者右额叶,NAA/Cho,比值为1.01,较健康志愿者明显减低。

2.3 三组样本双侧额叶代谢物含量的比较 与健康志愿者比较,无抑郁情绪及有抑郁情绪OSAHS患者额叶NAA/Cr、NAA/Cho的比值降低,P<0.05或<0.01,与无抑郁情绪OSAHS患者比较,有抑郁情绪OSAHS患者额叶NAA/Cr、NAA/Cho的比值降低,P<0.01;无抑郁情绪OSAHS患者的Cho/Cr比值较健康志愿者略升高,P<0.05。各检测者均未见Lac峰。见表1。

表1 三组样本双侧额叶代谢物含量的比较

3 讨论

1H-MRS技术有单体素(single voxel)和多体素(multivoxel)两种。相较于单体素,采用多体素波谱成像方法可一次性获得多个部位的1H-MRS曲线,同时体素更小,采样容积缩小,覆盖范围增加,减少因周围组织重叠所致的部分容积效应[7-8],使其更具有临床应用价值,有更加广阔的应用前景。

随着对睡眠医学研究的不断深入,人们逐渐认识到OSAHS不单纯是简单的上气道解剖和功能异常,而是一种慢性全身性疾病,可以引起全身多器官损害。近年来越来越多证据表明,OSAHS可导致认知功能障碍、脑结构和功能的异常[9-10]。NAA是一种可以反映神经元完整性的主要标记物。Cr为能量代谢物质,信号较稳定,常用来做参比值。Cho与细胞膜磷脂代谢有关,所有能导致神经元损伤或丢失的病变都能表现为NAA波减低及NAA/Cr、NAA/Cho比值降低[11]。无抑郁情绪的OSAHS患者额叶NAA/Cr、NAA/Cho较健康志愿者减低,表明中重度OSAHS患者确实存在部分神经元的代谢损伤。有抑郁情绪的OSAHS患者额叶NAA/Cr、NAA/Cho较无抑郁情绪的OSAHS患者减低,表明伴有抑郁情绪的OSAHS患者的神经元代谢损伤更加严重。结果主要是由于 OSAHS患者在睡眠中反复出现的低通气、呼吸中断及低氧血症的临床现象,长期反复缺氧会引起脑功能异常损害及脑组织代谢紊乱,进而会损伤机体各组织及器官的功能,尤其是对海马、杏仁核等认知相关脑区的损伤更加明显,这些都会引起前瞻性记忆及执行功能的损伤[12]。Saxena Vrinda等人发现随着OSAHS病情的逐渐加重,抑郁症的发病率明显增高[13-14]。无抑郁情绪的OSAHS患者Cho较健康志愿者升高,差异有统计学意义,有抑郁情绪的OSAHS患者Cho较无抑郁情绪的OSAHS患者略下降,较健康志愿者略升高,差异无统计学意义。可能是因为脑缺氧状态后,各种毒性代谢产物对生物膜的破坏增加,导致膜磷脂的降解增多[15-16],从而Cho波峰较正常志愿者升高。对于有抑郁情绪Cho变化不著,可能是Cho本身对抑郁状态不敏感。本研究认为,OSAHS影响了患者的脑代谢,进而加重了抑郁情绪,抑郁情绪反过来又促进了OSAHS的脑代谢损伤。两者之间是否存在相互促进的关系,促进的病理生理基础是什么,这些都有待于进一步证实。早期常规MR检查多无异常发现。本研究应用多体素1H-MRS对有、无抑郁情绪的中重度OSAHS患者进行研究,表明多体素1H-MRS可以发现常规检查无法显示的病变,能在发生形态学改变之前即可评价脑代谢异常改变情况,为针对性治疗及预后评估提供依据,具有较好的临床应用价值和发展前景。

本研究存在一定的局限性,第一,抑郁情绪的判定应用PHQ-9量表虽然便捷、高效,但因为题目简单、数量少,常存在一定误差。第二,本研究是在患者清醒状态下完成的,并不能说明睡眠状态下脑代谢变化。第三,样本量较少,仅进行了初步研究,有些结果可能存在偏差,有待今后进一步深入研究论证。第四,有关研究开展的较浅,不能为出现的某些数据结论做很好的解释,有待于今后进一步研究证明。