轻度脑外伤患者静息态功能磁共振及弥散张量成像研究

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目的:利用静息态功能磁共振成像(fMRI)联合弥散张量成像(DTI)研究轻度脑外伤患者(MTBI)脑功能活动及微观结构的改变,探讨轻度脑外伤患者静息状态功能磁共振成像BOLD信号改变是否与DTI中结构改变存在一致性,研究二者与临床神经行为功能障碍的相关性。  材料与方法:  对29例轻度脑外伤患者(MTBI组)(受伤时间2-21天,年龄20-50岁)与27例年龄、性别和文化程度与MTBI组匹配的健康者(对照组)行全脑常规磁共振平扫、静息态功能磁共振扫描(rs-fMRI)及DTI扫描。采用 DPARSF软件进行静息态功能数据的预处理后,通过对预处理的数据计算两组受试者全脑的局部一致性(ReHo)值及低频振幅(ALFF)统计图;采用REST软件分别对两组被试的全脑 ReHo值及ALFF统计图进行双样本t检验,观察两组被试静息状态脑功能差异。采用两组被试者全脑 ALFF值有差异的脑区,作为DTI的感兴趣区,测定各感兴趣区的ADC值及FA值。两组间的ADC值及FA值采用SPSS软件行独立样本t检验。采用入院时格拉斯哥昏迷评分(GCS)、首次磁共振检查后12小时内及伤后6个月简易精神状态评价量表评分(MMSE),评估MTBI组认知功能的变化。结果:  1.两组间静息态下脑功能的改变:  1.1与正常对照组相比,MTBI组在以下脑区出现ALFF值升高:双侧额叶(包括双侧额上回、右侧额下回)、双侧小脑后叶。以下脑区ALFF降低:双侧枕叶及楔叶、右侧顶下小叶、左侧中央后回、右侧颞叶子回、右侧颞中回、右侧海马及海马旁回,双侧小脑前叶(P﹤0.005,K≥18)。  1.2与正常对照组相比,MTBI组在以下脑区出现ReHo值升高:双侧额叶、右侧额下回、左侧豆状核、左侧额中回、右侧小脑后叶下半月小叶、右侧直回。以下脑区ReHo值降低:左侧中央后回、左侧舌回、右侧楔叶、右侧颞中回、左枕叶、左侧梭状回(P﹤0.005,K≥18)。  1.3 ALFF与ReHo在某些脑区的变化趋势具有一致性。在相同的判断标准下(P﹤0.005, K≥18),ALFF比ReHo更敏感。  2.两组间ALFF值有差异的脑区DTI的改变:  与正常对照组相比,MTBI组在以下脑区出现ADC值降低:双侧海马、右侧小脑后叶。以下脑区FA值降低:双侧额叶、脑干、左侧枕叶。右侧放射冠FA值升高。  3.两组间年龄、性别、入院时GCS评分、两次MMSE评分比较的结果:  3.1两组间年龄、性别、入院时GCS评分、首次MMSE评分(受伤急性期)无统计学差异。  3.2第二次(伤后6个月)MMSE评分(MTBI组:26.12±1.83,健康对照组:30.00±0)有统计学差异(p﹤0.000),MTBI组显著低于正常对照组。  4.MTBI组ALFF、ReHo、DTI与第二次MMSE评分的相关性结果:  4.1 MTBI组右侧丘脑、左侧额上回的ALFF与MMSE呈正相关;左枕叶与右顶叶的ALFF与MMSE呈负相关。  4.2 MTBI组右顶叶的ReHo值与MMSE呈负相关。  4.3 MTBI组相应脑区ADC与FA与MMSE无相关性。  结论:  1.轻度脑外伤患者早期认知功能损害临床表现不明显,但外伤后期常存在一定程度的认知功能损害,静息态功能磁共振(rs-fMRI)及弥散张量成像(DTI)可以早期检测轻度脑外伤患者脑功能区的异常以及常规MRI无法检测到的微观结构的变化,为临床医生对患者病情的解释提供可靠的影像学依据。  2.静息状态下功能磁共振成像的BOLD信号改变与DTI结构改变基本一致,异常信号脑区与临床后期的认知损害有相关性,静息态功能磁共振成像引导下进行弥散张量成像针对性区域性分析,可望为轻度脑外伤的研究提供新的途径。
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