感音神经性耳聋者的脑灰质结构基于体素形态学的研究

王润萍

（河北省邢台市人民医院CT、MR检查科，河北 邢台 054001）

感音神经性耳聋者的脑灰质结构基于体素形态学的研究

王润萍

（河北省邢台市人民医院CT、MR检查科，河北 邢台 054001）

目的利用基于体素形态学技术分析听力正常人志愿者与感音神经性耳聋患者之间的脑灰质差异。方法分别对24例听力正常人及24例感音神经性耳聋人进行常规T2-WI与三维（3D）快速扰相梯度回波（fast spoiled gradient echo，FSPGR）采集脑结构图像。用VBM技术运算，然后观察两组之间的脑质差异并显示出差异脑区的MNI坐标及差异容积，然后对所得数据进行相应统计学分析。结果感音神经性耳聋组脑灰质增多的区域有（P＜0.01，Cluster size=40）：左侧颞上回、右侧颞上回、左侧额下回、左侧中央前回、左侧中央后回、左侧扣带回、左侧小脑半球、左侧顶下小叶、左侧屏状核、左侧小脑前叶、右侧小脑前叶、右侧小脑后叶、右侧额下回。结论感音神经性聋人在左、右侧颞上回灰质增多，提示其听觉中枢皮质有结构重组。

感音神经性耳聋；基于体素的形态学测量；VBM；灰质

耳聋是听觉传导径路的器质性或功能性病变而引起的听觉功能部分或全部丧失的总称，严重者对日常交流引起严重障碍。

感音神经性耳聋是临床上难治性疾病。纯音测听、听力脑干反应（auditory brainstem response，ARB）是评价感音性耳聋的临床方法，但其虽可评价感音神经性耳聋的程度和病变的部位，但其无法评价病变后脑组织形态学是否改变及其改变的程度。随着近年来医学影像技术的发展及计算机化的神经解剖学图像处理技术的巨大进步，使得活体状态下研究脑功能区域形态结构的变化并对脑组织相关功能区域进行快速、自动的定量计算和分析成为可能。

1 材料与方法

1.1 研究对象

①听力正常组：24例听力正常受试者，其中男性12人，女性12人，年龄范围22～25岁，平均（23.58±1.248）岁；并经行常规MRI扫描除外脑器质病变。②感音神经性耳聋组：24例聋哑人，其中男性12人，女性12人，年龄范围17～22岁，平均（19.29±1.781）岁；分别由本院经验丰富耳科医生对受试者做诱发潜在听力测试，并除外先天性及继发性病变所致；受试者均做常规MRI检查，扫描图像并由两名以上影像科经验丰富医师阅片，除外任何脑实质疾病。

1.2 磁共振检查方法

采用GEGE 3.0 T Signal EXCITE超导型全身磁共振扫描仪，对24例（男12例，女12例）健康正常人及24例（男12例，女12例）聋哑志愿者均行VBM研究，所有被试者进行静息态扫描。采用仰卧位，头部制动，待受试者完全安静后进行磁共振扫描：常规T2WI-FSE定位扫描及排除颅内病变，扫描参数为：TR 4000.0ms，TE 110.0 ms，回波链 19，视野 24cm×24cm，层厚5mm，间隔 1.0mm，矩阵 416×224，平均次数 2，频率方向A/P。

结构像扫描采用三维（3D）快速扰相梯度回波（fast spoiled gradient echo，FSPGR）采集全脑结构图像，扫描参数：重复时间（repetition time；TR）＝22ms，回波时间（echo time，TE）＝6.5ms，反转角（flip angle，FA）=15°，矩阵（matrix）＝256× 256，视野（field of view，FOV）＝24cm×24cm，层面内分辨率=0.97mm×0.97mm，层厚＝1.2mm，层间距＝0mm，层数=180。

1.3 图像处理

将听力正常组及听力损失组分别进行常规MRI及VBM原始数据采集。将原始资料传输至工作站，采用统计参数图SPM7（statistical parametric mapping）软件（httP://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/software/ spm）的VBM7工具箱进行数据处理。得到脑组织成分差异图像。

2 结 果

正常人和感音神经性耳聋人脑灰质差异：感音神经性耳聋人比正常人灰质增多的部位（P＜0.01，Cluster size=40）分别为：左侧颞上回、左侧顶叶、左侧额下回、左侧中央前回、左侧中央后回、左侧小脑后叶、左侧后扣带回、左侧小脑半球、左侧顶下小叶、左侧屏状核、右侧颞上回、右侧额下回、右侧小脑前叶、右侧小脑后叶。见图1、表1。

表1 感音神经性耳聋比听力正常人灰质增多区域（P＜0.01，Cluster size=40）

3 讨 论

图1 感音神经性耳聋比听力正常人灰质增多区域；P＜0.01，Cluster size=40

经过VBM分析，我们得出结论：正常人双侧颞上回灰质体素比感音神经性耳聋人明显减小。有相关文献报道，在某一项知觉缺失时，大脑存在着功能的重组，Charles及Eva[1-2]的MEG研究发现某些感觉障碍的人的大脑特定感觉区域被用来执行其他的感觉的功能。在动物实验中[3-4]发现如果原有的一种感觉模式缺乏相应的冲动传入，大脑可以将负责该功能的脑区重组，重组后赋予该脑区新的感觉功能。这些研究证明大脑功能重组是存在的，可是国内外相关研究未提及大脑结果重组。而本研究结果证明：感音神经性耳聋人存在大脑结构重组（双侧颞上回灰质正常人灰质体素比感音神经性耳聋人明显减小）。

Stivalet[5]等人研究发现聋人由于获取外界信息更依赖于视觉系统，所以成年聋人经过多年经验积累和非自觉的训练而使视觉系统形成一定的补偿能力，聋人在某些视觉频率方面的反映特性快于正常人，从而发现的聋人视皮层最大兴奋的闪烁频率较高的现象。结合研究我们可以得出，感音神经性聋人的听觉中枢皮质增加是因为接受视觉刺激使其原有体素增加。

通过研究样本，我们发现感音神经性耳聋志愿者不同程度的学习手语，平均学习5年。手语是人通过对手形空间运动的视觉刺激及包含对其语法理解进而将视觉信息转换为语言信息。研究认为手语与口语一样都有完整的语法系统，有着与口语相对应的所有语言特征[6]。

总所周知：手语组织水平与口语是相同的，但表达和感知这种语言的感觉通道不同，手语使用视觉通道，而口语是听觉通道。

综上所述，我们通过对正常人与感音神经性耳聋人体素比较得出，通过视觉刺激（如手语等），感音神经性耳聋人大脑听觉中枢发生结果及功能上的重组。基于体素的形态学研究能够揭示大脑区域的灰质发育情况，从而为探讨与疾病相关的大脑发育改变提供了有用的方法。

[1] Leclerc C,Saint-Amour D,Lavoie ME,et al.Brain functional reorganization in early blind humans revealed by auditory eventrelated potentials[J]. Neuroreport,2000,11(3):545-550.

[2] Finney EM,Clementz BA,Hickok G,et al.Visual stimuli activate auditory cortex in deaf subjects: evidence from MEG[J].Neuroreport,2003,14(11):1425-1427.

[3] Rauschecker JP.Compensatory plasticity and sensory substitution in the cerebral cortex[J].Trends Neurosci,1995,18(1):36-43.

[4] Sur M,Angelucci A,Sharma,J,et al.Rewiring cortex: the role of patterned activity in development and plasticity of neocortical circuits[J].J Neurobiol,1999,41(1):33-43.

[5] Stivalet P,Moreno,Y,Richard J,et a1.Differences in visual search tasks between congenitally deaf and normally hearing adults EJ[J].Cog-Brain Res,1998,6(3):227-232.

[6] 国华.用手表达的语言--从语言学角度认识手语[J].中国特殊教育,2005,12(9):29-33.

Voxel-based Morphology Study of Sensorineural Hearing Loss Patients

WANG Ren-ping

(Department of CT, MR Inspection Section, Xingtai People’s Hospital, Xingtai 054001, China)

ObjectiveTo comparied the cerebral gray matter of the normal hearing subjects and the sensorineural deafness patients with voxel-based morphology.MethodsBoth the normal hearing group and the sensorineural deafness group were scaned with GE 3.0T MRI scaner to get routine T2WI and three-dimensional (3D) fast spoiled gradient echo (fast spoiled gradient echo, FSPGR) collection of brain structures image. Observed qualitative differences of the brain with VBM between the two groups and demonstrate the differences between the MNI coordinates of brain regions and the differences in volume, and then statistically analyzed the data accordingly.ResultThe increasing areas of gray matter in sensorineural hearing loss patients(P＜ 0.001,Cluster size=50): the left superior temporal gyrus, right superior temporal gyrus, left inferior frontal gyrus, left precentral gyrus, left, after the central back, left cingulate gyrus, left lateral cerebellar hemispheres, the left wedge leaf, the left inferior parietal lobule, the left claustrum, the left cerebellar anterior lobe, right cerebellar anterior lobe, right behind the small leaf, the right inferior frontal gyrus.ConclusionThe increased gray matter of Sensorineural deaf are in the left and right superior temporal gyrus, indicating its structural reorganization of auditory cortex.

Deaf and normal; Voxel-based morphological measurements; Magnetic resonance; Gray and white matter.

R764.43+1

B

1671-8194（2013）16-0014-02