海馬萎縮MRI影像分析的臨床應用研究*

董 杰 趙書英* 李 軍 黃凱音 蔡永麗

隨著人們生活方式的不斷改變以及人口老齡化問題的日益凸顯，由心理以及社會等多種因素共同導致的一系列精神障礙性疾病的發(fā)生率正呈逐年升高趨勢[1]。有研究認為，人們的學習、記憶、情感以及認知等方面均與邊緣系統(tǒng)存在密切相關，而海馬是組成邊緣系統(tǒng)的重要部分之一[2]。臨床研究認為，海馬與精神分裂癥、抑郁癥、顳葉癲癇以及阿爾茨海默病(Alzheimer disease，AD)等神經系統(tǒng)疾病密切相關[3]。在患者尚未出現上述疾病相關癥狀前，海馬體積已出現不同程度的減少，而隨著病情的逐漸好轉，海馬體積亦會隨之增加，患者學習以及認知功能得以逐漸恢復。磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)是目前被廣泛應用于臨床多種疾病診療中的有效影像學手段之一，其可有效測量并觀察海馬形態(tài)，通過影像技術可準確為醫(yī)師提供海馬的解剖結構以及功能狀況，為疾病的篩查和診斷提供客觀、快捷的科學依據的同時，亦可為患者的病情預后提供參考依據[4]。鑒于此，本研究通過分析研究海馬萎縮的MRI影像，探討其臨床應用價值，旨在為MRI應用于海馬萎縮的診斷分析提供理論依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2016年2月至2018年7月首都醫(yī)科大學附屬北京安定醫(yī)院收治的50例AD患者，并將其納入觀察組，其中男性29例，女性21例；年齡52～82歲，平均年齡(70.22±8.52)歲；病程8～41個月，平均病程(18.02±6.32)個月；受教育程度初中及以下24例，高中及以上26例。同期另選取在醫(yī)院進行體檢的50名健康體檢者，并將其納入對照組，其中男性30名，女性20名；年齡50～84歲，平均年齡(70.32±8.49)；受教育程度初中及以下25例，高中及以上25例。兩組基本資料對比，差異無統(tǒng)計學意義，具有可比性。所有患者及其家屬對本研究均知情同意，并得到醫(yī)院倫理委員會批準。

1.2 納入與排除標準

(1)納入標準：①所有AD患者均符合美國精神病學《精神障礙及統(tǒng)計工作手冊第四版》[5]中所制定的相關診斷標準；②年齡≥18周歲；③無臨床病歷資料缺失；④入院前未接受相關治療。

(2)排除標準：①心、肝、腎、肺等重要臟器發(fā)生病變者；②由神經科其他疾病所導致的癡呆者；③正參與其他研究者。

1.3 儀器設備

使用儀器為Magnetom Prisma型3.0 T MRI掃描儀(德國西門子公司)。

1.4 檢查方法

(1)MRI檢查：使用Magnetom Prisma 3.0T MRI掃描儀，掃描相關參數為：矩陣256×512，層厚取3 mm，無間距。分別行軸位、冠狀位以及矢狀位的檢測。軸位掃描與聽眥線平行，矢狀位掃描與大腦鐮平行，于矢狀位選擇顯示海馬長軸最佳層面，冠狀位垂直該層面海馬長軸。

(2)測量與評估：所有入組人員均接受MRI掃描，通過線性和體積測量的方式完成海馬高度、體積、顳角寬度以及島葉厚度的評估。①于正中矢狀位上，將中腦、橋腦交界角為基點，與腦干中軸相平行的冠狀面上完成海馬高度、顳角寬度的測量；②取軸位T1WI上顯示島葉寬徑最寬鞥面測定島葉最寬徑線作為島葉厚度；③海馬體積測量以及標準化，于斜冠狀面上采用鼠標勾畫海馬輪廓，每層體積=每層面積×層厚，各層體積相加即會得出總體積。為進一步消除頭顱異常對檢測結果的影響，予以標準化處理。即標準化體積=(受檢人員所有平均顱腔總體積÷個體顱腔體積)×海馬體積。

1.5 觀察指標

(1)通過成人韋氏智力量表(Wechsler intelligence scale，WAIS)、以及簡易智能狀態(tài)檢查(mini-mental state examination，MMSE)量表對所有入組人員的認知功能實施評估。其中WAIS主要囊括語言智商(verbal intelligence quotient，VIQ)、操作智商(performances intelligence quotient，PIQ)以及總智商(full intelligence quotient，FIQ)，WAIS與MMSE的評估由醫(yī)院兩名經過專門訓練的主治醫(yī)師以及專業(yè)的心理醫(yī)師實施通過雙盲法完成評估。

(2)比較兩組海馬高度、海馬體積、顳角寬度以及島葉厚度，VIQ、PIQ、FIQ及MMSE評分。

1.6 統(tǒng)計學方法

采用SPSS20.0軟件完成數據分析，計數數據以(%)表示，采用x2檢驗。計量數據以均值±標準差()表示，實行t檢驗。海馬區(qū)MRI表現和認知功能評估指標的關系予以Pearson相關性分析，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 兩組海馬高度、海馬體積、顳角寬度和島葉厚度對比

觀察組海馬高度、海馬體積水平均低于對照組，而顳角寬度水平高于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(t海馬高度=4.377，t=4.419，t海馬體積=13.485，t=12.163，t顳角寬度水平=5.944，t=6.066；P＜0.05)；觀察組及對照組的島葉厚度相比不明顯(t=1.271，t=1.206；P＞0.05)，見表1。

2.2 兩組MRI影像學表現

(1)對照組MRI影像表現：根據MRI診斷結果顯示，對照組受試者的海馬區(qū)域及顳角均正常，見圖1。

圖1 對照組正常海馬頭部斜冠狀面影像

表1 兩組海馬高度、海馬體積、顳角寬度及島葉厚度對比()

表1 兩組海馬高度、海馬體積、顳角寬度及島葉厚度對比()

圖2 AD患者雙側海馬萎縮及典型AD頭顱MRI影像

表2 兩組認知功能評估結果對比(分，)

表2 兩組認知功能評估結果對比(分，)

注：表中VIQ為語言智商；PIQ為操作智商；FIQ為總智商；MMSE為簡易智能狀態(tài)檢查量表

(2)觀察組MRI影像表現：觀察組AD患者影像學顯示雙側海馬萎縮，顳角增寬，經T2FLAIR水抑制冠狀位顯示，AD患者右側海馬較4年前萎縮且局灶稍高信號，典型輕度AD患者的T1WI斜冠狀位及扁平狀海馬和擴大的側腦室顳角情況，見圖2。

2.3 兩組認知功能評估結果對比

觀察組VIQ、PIQ、FIQ及MMSE評分均低于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(t=9.147，t=8.978，t=8.123，t=15.625；P＜0.05)，見表2。

2.4 海馬區(qū)MRI表現和認知功能評估指標的相關性分析

相關性分析中，海馬高度、海馬體積與VIQ、PIQ、FIQ及MMSE評分均呈正相關(r海馬高度=0.582，r=0.566，r=0.535，r=0.649；r海馬體積=0.624，r=0.609，r=0.579，r=0.671；P＜0.05)，而顳角寬度與VIQ、PIQ、FIQ及MMSE評分均呈負相關(r=-0.452，r=-0.477，r=-0.511，r=0.604；P＜0.05)，見表3。

3 討論

精神障礙所引起的海馬神經元細胞凋亡機制屬于極其復雜的過程，其主要機制可能在于海馬神經元再生功能的抑制，海馬等邊緣系統(tǒng)細胞丟失以及體積減小[6-8]。精神障礙疾病可通過觀察以及測量海馬形態(tài)結構改變情況，不僅有效反映疾病狀態(tài)，同時可為疾病的診斷和預后評估提供指導依據[9-10]。研究報道顯示，海馬損傷以及萎縮可發(fā)生在AD早期，且AD的早期組織病變僅局限于海馬，因此海馬萎縮是目前國內外所公認的診斷AD的最有價值指標之一[11-12]。目前，通過觀察海馬體積的變化進行AD患者病情的評估已成為研究學者的共識，且可通過海馬萎縮程度鑒別正常海馬老化亦或是AD引起的海馬萎縮。另有研究[13-14]報道證實，通過MRI進行海馬體積的評估，可通過明確海馬體積測量結果對癲癇治療以及預后起到指導作用。因此，可推測海馬萎縮與臨床多種神經系統(tǒng)疾病的發(fā)生、發(fā)展均存在密切相關，在臨床中可通過評估海馬萎縮情況，繼而完成神經系統(tǒng)疾病的早期診斷。

表3 海馬區(qū)MRI表現和認知功能評估指標的相關性分析

本研究結果顯示，觀察組海馬高度、海馬體積水平低于對照組，而顳角寬度水平高于對照組，但觀察組及對照組的島葉厚度相比的差異不明顯，而郭建雄等[15]通過研究阿爾茨海默病認知功能與海馬區(qū)MRI表現的相關性發(fā)現：AD組患者的左右兩側顳角寬度和海馬高度與對照組比較差異均顯著。兩項研究結果高度一致，表明了MRI可有效評估海馬萎縮程度，繼而為臨床疾病的診斷提供客觀依據。

海馬硬化最為典型的表現為海馬萎縮，同時海馬體積的神經膠質細胞異常增生，水腫引起其在T2上信號增高，因此海馬萎縮以及T2上信號彌漫性增高均是海馬硬化的臨床征象。MRI對于海馬硬化的診斷具有較高的敏感性以及特異性。然而，有研究提出：MRI難以早期有效診斷海馬硬化，只有在海馬神經元萎縮≥50%時，MRI才能有效發(fā)現海馬異常[16]。因此，通過MRI進行海馬萎縮的診斷價值尚且存在一定的爭議。本研究結果顯示，MRI診斷價值較高，可作為臨床有效評估海馬萎縮的方式之一。此外，觀察組VIQ、PIQ、FIQ及MMSE評分均低于對照組，這與張玲等[17]及何英杰等[18]的研究報道相一致，表明了AD患者的認知功能相較正常人明顯較差。究其原因，本研究認為AD主要會對患者的記憶以及認知等腦高級功能造成損害，且按照臨床病程大致可將AD分為臨床前期、輕度AD期、中度AD期和重度AD期4個階段，如不予以及時有效的治療，患者普遍會出現認知功能的下降。此外，經Pearson相關性分析可得：海馬高度、海馬體積與VIQ、PIQ、FIQ及MMSE評分均呈正相關，而顳角寬度與VIQ、PIQ、FIQ及MMSE評分均呈負相關。且有相關報道通過神經心理學評定MRI檢測AD中顳葉體積的研究發(fā)現，隨著疾病的不斷惡化，中顳葉體積逐漸減少，海馬結構萎縮程度和疾病嚴重程度存在較好的相關性，可能成為AD客觀狀態(tài)指標之一[19-20]。

4 結論

本研究結果提示，海馬萎縮程度可在一定程度上反映認知功能狀態(tài)，繼而為臨床治療以及疾病預后提供指導作用。MRI應用于海馬萎縮情況評估中的價值較高，可為AD的早期診斷提供客觀依據，且與認知功能評估存在良好的一致性，具有較高的臨床應用價值。