右侧突发性聋慢性期患者较右侧突发性聋急性期患者的静息态fMRI的变化

(整期优先)网络出版时间:2014-12-22
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右侧突发性聋慢性期患者较右侧突发性聋急性期患者的静息态fMRI的变化

王伟1黄志纯2朱新2

王伟1黄志纯2朱新2

(1东南大学医学院<现就职丹阳市人民医院耳鼻喉科>210009)

(2东南大学附属中大医院耳鼻喉科210009)

【摘要】目的:采用低频振幅(ALFF)的方法比较右侧突发性聋慢性期患者及右侧突发性聋急性期患者静息态fMRI的差异。方法选取右侧突发性聋两年后的慢性期患者12例(慢性期组)及右侧突发性聋急性期患者12例(急性期组),分别行静息态fMRI数据采集,用低频振幅(ALFF)的方法比较两组ALFF值改变的脑区。结果静息状态下右侧突发性聋慢性期组患者两侧楔前叶脑区ALFF值较右侧突发性耳聋急性期组患者增高,差异有统计学意义(p<0.05已矫正);右侧突发性聋慢性期组患者左侧颞中回、右侧颞下回、左侧小脑脑区ALFF值较右侧突发性聋急性期组患者降低,差异有统计学意义(p<0.05已矫正)。结论:右侧突发性聋慢性期组患者较右侧突发性聋急性期组患者存在静息态下脑功能区自发活动异常。

【关键词】突发性聋;静息态;低频振幅

【中图分类号】R44【文献标识码】A【文章编号】2095-1752(2014)27-0042-02

突发性聋为突然发生的原因不明的感音神经性听力损失,多表现为在三日内听力急剧下降,是危害听力的较为常见的耳科急症。功能磁共振成像以非侵入性脑功能检测方法,高时空分辨率实时显示出大脑特定局部区域的功能活动情况,本研究应用ALFF方法对静息态功能数据进行分析,探讨右侧突发性聋慢性期患者较右侧突发性聋急性期患者静息态下局部脑区ALFF值的变化。

1资料与方法

1.1实验对象

1.1.1慢性期组:选择东南大学附属中大医院2011年6月~2012年04月期间住院治疗的患有右侧重度突发性聋常规治疗两年后听力检查无好转的患者18例。患者入院时均无严重的神经系统疾病史和精神病药物服用史,无心血管疾病史,所有受试者均为右利手。其中女13例,男5例,年龄23-70岁,平均45.12±12.15岁,入院时纯音测听右耳平均听阈值小于20dBHL,左耳平均听阈值大于70dBHL;入院时发病天数为1-7天,平均发病天数为3天功能磁共振检查均在患者常规治疗两年后听力检查无好转时进行。

1.1.2急性期组:选择东南大学附属中大医院2011年6月~2011年11月期间住院治疗的右侧重度突发性聋患者18例,均无严重的神经系统疾病史和精神病药物服用史,无心血管疾病史,所有受试者均为右利手。其中女14例,男4例,年龄23-70岁,平均45.18±12.19岁,入院时纯音测听右耳平均听阈值小于20dBHL,左耳平均听阈值大于70dBHL;入院时发病天数为1-7天,平均发病天数为3天,功能磁共振检查均在患者入院治疗10天后、听力检查无好转时进行。

1.2方法

仪器使用西门子3.0TVerio磁共振成像仪;受试者安静平躺,扫描整个过程中受试者带眼罩以消除视觉的干扰。使用标准正交头线圈,固定。扫描中先使用自旋回波(SE)脉冲序列获取20层横轴面T2WI图像,以排除颅内病变,然后使用自旋回波(SE)脉冲序列扫描T1WI解剖图像,扫描参数为:TR2000ms,TE9ms,翻转角150°,层厚4mm,无间隔,矩阵320×320。然后采用血氧水平依赖成像(BOLD)技术,应用单次激发成像梯度回波序列,在T1WI同样的层面上进行功能成像。EPI扫描参数为:TR2000ms,TE25ms,翻转角90°,视野240mm×240mm,距阵64×64,层厚4mm,无间距,36层,240个TR,扫描持续时间8分6秒。同时对每个受试者作全脑容积扫描以获得全脑3D图像。

1.3数据处理和分析

fMRI数据处理:本实验采用SPM8、DPARSF(http://rfmri.org/DPARSF)和REST(http://restfmri.net/forum)分析软件。数据预处理步骤包括:去除前10个时间点,时间层校正,头动校正,空间标准化至MNI空间并重采样图像至3mm×3mm×3mm像素大小,空间平滑(FWHM=4mm),去线性漂移和滤波。头动排除标准:任一方向平动超过2mm或任一方向转动超过2.0°。应用基于体素计算方法得出每个被试ALFF图,灰质体积图,并对ALFF值进行标准化(减去均值后除以标准差)得出zALFF图。

1.4统计学分析

单样本T检验用于确定各组ALFF图,统计阈值为校正后的P值<0.05(MonteCarlosimulations校正,使用Alphasim方法,参数为单像素P值<0.05,空间广度阈值>2295mm)。组间比较采用双样本T检验,并将被试灰质体积作为协变量,统计阈值为校正后的P值<0.05(MonteCarlosimulations校正,使用Alphasim方法,参数为单像素P值<0.05,空间广度阈值>2295mm)。

2结果

2.1慢性期组右侧颞中回、右侧颞下回、左侧小脑脑区ALFF值较急性期组降低。(表1)

3讨论

功能磁共振成像以非侵入性脑功能检测方法,高时空分辨率实时显示出大脑特定局部区域的功能活动情况。它利用各种刺激诱导局部脑组织血氧水平依赖信号发生变化,间接反映神经元的活动。静息态fMRI,无需设计复杂的实验任务,患者容易配合,使研究的可重复性和可操作性增强。低频振幅反映大脑在低频段(0.01-0.08HZ)自发神经活动的BOLD信号,从能量的角度反映了各个体素在静息状态下神经元自发活动水平的高低。

听觉皮层分为初级听觉皮层和次级听觉皮层,其中初级听觉皮层位于Brodamn41区,听觉的次级听觉中枢位于初级听觉皮层的周围,主要包括Brodamn22、42区,为主要联络区。本实验结果提示左侧颞中回脑区活动减弱,可能是突发性耳聋发生后随着时间的延长左耳听觉输入减少后听觉皮层有功能重组的结果,说明听觉中枢象其他感觉系统一样具有可塑性[1],这种可塑性在外周感受器部分或者完全丧失功能后可以重组其结构与功能。既往的研究[2]发现颞下回与认知功能有关,本研究结果提示颞下回脑区活动减弱,可能是由于患者突聋发生后认知功能下降导致。小脑主要参与协调控制随意运动,近年来研究发现小脑通过小脑-丘脑-皮层、皮层-脑桥-小脑环路与额顶叶皮层相互作用,参与认知[3]。本实验结果提示小脑脑区活动减弱,可能与突聋患者认知功能下降有关。楔前叶是静息态下人脑最活跃的区域之一,与视空间意象、情景记忆、自我意识等功能有关[4],本研究结果提示该脑区活动增强,这符合募集代偿假说,大脑出现某些功能下降时,会募集更多的功能区参与功能。

参考文献

[1]LenrootRK,GieddJN.Sexdifferencesintheadolescentbrain[J].Braincogn,2010;72(1):46-55.

[2]LenrootRK,GieddJN.Sexdifferencesintheadolescentbrain[J].Braincogn,2010;72(1):46-55.

[3]oodleyCJ,SchmahmannJD.EvidencefortopographicorganizationinthecerebellumofmotorControlversuscognitiveandaffectiveprocessing.Cortex,2010,46(7):831-844.

[4]uszY,FreedmanN,LesterH.etal.BrainSPECTstudyofcommongroundbetweenhypothyroidismAnddepression.IntJNeuropsychopharmacol,2007,10(1):99-106.