健康成人丘脑体积的磁共振研究*

张　华，谢兴国△，黄小华，肖如辉，白桂芹（.川北医学院人体解剖学教研室，四川南充63700；.川北医学院附属医院放射科，四川南充637007）

健康成人丘脑体积的磁共振研究*

张华1，谢兴国1△，黄小华2，肖如辉2，白桂芹1（1.川北医学院人体解剖学教研室，四川南充637100；2.川北医学院附属医院放射科，四川南充637007）

目的探讨不同性别健康成人丘脑体积的正常参考值范围，以及随年龄变化的规律，寻找与丘脑体积改变相关的线性测量指标。方法选取2012年4月至2014年4月于川北医学院附属医院进行磁共振成像（MRI）检查、符合纳入标准的100名志愿者作为研究对象，使用GE3.0T核磁共振仪3D BRAVO序列采集健康成人丘脑图片资料，观测丘脑体积、长度、宽度等指标，分析各线性测量指标与丘脑体积的相关性，以及丘脑体积随年龄变化的规律。结果健康成人丘脑体积随年龄增长而缩小。男性丘脑体积大于女性，右侧大于左侧，差异均有统计学意义（P＜0.05）。标准化后与丘脑体积相关程度最为密切的线性测量指标是丘脑长、宽及侧脑室前角间距。结论丘脑体积存在性别及侧别的差异，且随年龄增长而缩小。丘脑长、宽及侧脑室前角间距可作为丘脑体积变化的初筛指标。

磁共振成像；丘脑；参考值；年龄因素；成年人

丘脑属于锥体外系的一部分，有研究表明，许多神经、精神疾病如精神分裂症［1］、多发性硬化［2］等患者的丘脑体积常发生变化。随着年龄的增长，在生理情况下人丘脑体积通常也会发生改变。以往研究采用的磁共振成像（MRI）场强通常不高，分辨率较低［3-4］；且丘脑边界划分标准不一，使得所获结果大多相差较大。本研究采用高场强核磁共振仪对健康成人头颅进行扫描，探讨丘脑形态随年龄变化的规律；同时分别测量部分线性指标和体积指标并进行相关性分析，以期为相关疾病的诊断提供形态学依据。

1　资料与方法

1.1资料

1.1.1一般资料以2012年4月至2014年4月于川北医学院附属医院进行MRI的检查者或体检者为研究对象，选取100名符合纳入标准的志愿者纳入本研究，其中男50名，平均年龄（45.4±14.7）岁；女50名，平均年龄（45.6±14.6）岁。100名志愿者按年龄段分为A组（20～30岁）、B组（＞30～40岁）、C组（＞40～50岁）、D组（＞50～60岁）、E组（＞60～70岁），每组20名，男女各半。

1.1.2纳入标准［5］常规健康体检未见异常、头颅常规MRI检查未见异常、无任何神经系统疾病症状和体征者。

1.2方法

1.2.1MRI扫描使用GE3.0T核磁共振仪对受试者进行垂直于丘脑长轴的斜冠状位扫描，采集序列为3D BRAVO，参数为回波时间3.2 ms、重复时间8.4 ms、反转时间450 ms、扫描野24.0 mm、平均次数为1，扫描连续无间隔；层厚1 mm，矩阵224×224。头部线圈为接收线圈，扫描范围覆盖全脑。扫描后所得数据传入ADW4.2图像处理工作站。

1.2.2基于图谱的自动分割法测量丘脑体积线性测量指标包括丘脑长度、丘脑宽度、侧脑室前角间距、颅腔前后径、颅腔上下径、颅腔左右径等。其中颅腔前后径为正中矢状位图像上经过前后联合的额极至枕极之间的距离，上下径为正中矢状位图像上垂直于前后径枕骨大孔后缘至颅顶内板间的距离，左右径为轴位图像上垂直于前后联合的颅骨内板间的距离。

在Matlab 7.11平台上采用基于统计参数图（SPM）的个体脑图谱法（IBASPM）进行丘脑体积测量。为消除个体头颅大小的影响，所得数据均进行标准化。其公式为：体积标准化值=（原始数据/颅腔体积）×颅腔体积平均值；线性标准化值=原始数据×其中颅腔体积为颅腔前后径、左右径、上下径之乘积。

1.3统计学处理应用SPSS19.0统计软件进行数据分析，各线性指标与丘脑体积的相关性采用Pearson相关分析；计量资料以±s表示，男、女间颅腔体积比较采用独立样本t检验，左、右侧的平均体积比较采用配对t检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2　结　果

2.1丘脑MRI测量数据健康成人标准化后丘脑体积男性大于女性，右侧大于左侧，差异均有统计学意义（P＜0.05），见表1。丘脑体积与年龄呈负相关［男性：相关系数（r）=-0.471，P＜0.05；女性：r=-0.492，P＜0.05），见图1。

表1　健康成人标准化后丘脑测量值（±s）

表1　健康成人标准化后丘脑测量值（±s）

注：与女性右侧比较，aP＜0.05；与同性别左侧比较，bP＜0.05。

测量项目　男性左侧　右侧女性左侧　右侧丘脑长度（mm）丘脑宽度（mm）侧脑室前角间距（mm）33.44±2.42 16.96±1.27 32.97±2.48 17.07±1.30 33.13±2.84 16.55±1.59 32.52±2.52 16.28±1.24 33.08±2.91　31.75±2.96丘脑体积（mm3）3 542.81±596.033 703.48±570.01ab3 598.59±487.483 646.03±437.92b

图1　丘脑体积随年龄变化趋势图（双侧）

2.2丘脑体积与各线性测量指标的相关性标准化后丘脑长、宽及侧脑室前角间距与丘脑体积呈正相关（r= 0.167、0.191、0.158，P=0.018、0.003、0.025）。

3　讨　论

国内外报道的丘脑体积差异较大。王跃华等［6］研究显示，60岁以下组丘脑平均体积为（6089.66±105.13）mm3，60岁以上组为（5 799.92±106.58）mm3，60岁以上组丘脑体积较60岁以下组显著缩小，其改变可能由人脑衰老所致。Mory等［7］通过研究成人肌阵挛性癫痫发现，健康对照组丘脑右侧体积为（4 270±298）mm3，左侧为（4 097± 415）mm3，右侧大于左侧。本研究与上述研究结果较为接近。

丘脑由许多重要核团组成，随着年龄增长，不同部位核团的神经元可能有所丢失，导致丘脑整体体积发生改变。Sullivan等［8］研究显示，在男性和女性中，丘脑体积递减率较为接近，与年龄的变化呈线性关系。Péran等［9］在关于丘脑、基底核体积和铁含量的报道中指出，右侧丘脑体积的减小与年龄呈负相关。本研究结果显示，健康成人丘脑体积均与年龄呈负相关（男性r=-0.471，P＜0.05；女性r=-0.492，P＜0.05），即随着年龄增大，丘脑总体积呈减小趋势，与上述研究结果较为一致。因此，在临床工作中，需考虑年龄等方面因素对丘脑体积的影响。

丘脑是最大的皮下接收站与中继站，左、右侧丘脑在执行功能和理解、记忆等方面存在分工差异，其体积也略有不同。Sullivan等［8］通过研究性别和年龄对丘脑、脑桥体积的影响发现，标准化后丘脑等体积不存在性别差异，但右侧大于左侧，差异有统计学意义（P＜0.05）。同时，Van Der Werf等［10］在研究健康人群丘脑体积变化与认知速度的关系中发现，在青年人中，丘脑体积与个体处理信息的速度相关；在老年人中，丘脑体积随年龄增大而减小，可能与该类人群信息处理速度减小有关。但其研究显示，丘脑体积无性别差异，左、右侧比较，差异也无统计学意义（P＞0.05）。而马帅等［11］采用大样本研究显示，男性左、右侧丘脑体积均大于女性，差异均有统计学意义（P＜0.05）。本研究结果显示，丘脑体积性别差异显著，男性大于女性，右侧大于左侧，差异均有统计学意义（P＜0.05），与马帅等［11］的研究结果相近，但与Van Der Werf等［10］的结果有差异，说明测量方法、样本量的不同等均可能使结果出现差异。

体积测量是对丘脑形态进行评估中使用较多的方法之一，能够对丘脑整体形态进行评估，但其耗时、耗力且易受操作者主观意识的影响，因此不利于临床推广应用。本研究设想首先进行丘脑的线性测量，并筛选与丘脑体积相关的显著性指标，在临床应用中若有必要再进行面积或体积测量，以此提高诊疗效率。Young等［12］研究显示，精神分裂症患者丘脑背中核团、腹前核团的萎缩可能与侧脑室扩大相关。Cannon等［13］研究表明，精神分裂症患者侧脑室的扩大可能与丘脑等核团的缩小有关。本研究采集部分相关线性测量指标，并与丘脑体积进行相关性分析，结果显示，丘脑长、宽及侧脑室前角间距与丘脑体积呈正相关（P＜0.05）。结合上述研究，在临床中或许可以考虑将丘脑长、宽及侧脑室前角间距作为丘脑体积变化的初筛指标。

综上所述，本研究采用高场强核磁共振仪获得高分辨率图像，通过测量健康成人丘脑获得了丘脑体积的正常参考值，显示丘脑体积存在性别及侧别的差异，且随年龄增长而缩小，为精神分裂症等疾病的临床诊断和研究提供了形态学依据。

［1］Buchmann A，Dentico D，Peterson MJ，et al.Reduced mediodorsal thalamic volume and prefrontal cortical spindle activity in schizophrenia［J］. Neuroimage，2014，102（Pt 2）：540-547.

［2］Tona F，Petsas N，Sbardella E，et al.Multiple sclerosis：altered thalamic resting-state functional connectivity and its effect on cognitive function［J］. Radiology，2014，271（3）：814-821.

［3］ Filippi M，Rocca MA，Pagani E，et al.Placebo-controlled trial of oral laquinimod in multiple sclerosis：MRI evidence of an effect on brain tissue damage［J］.J Neurol Neurosurg Psychiatry，2014，85（8）：851-858.

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［5］Hughes EJ，Bond J，Svrckova P，et al.Regional changes in thalamic shape and volume with increasing age［J］.Neuroimage，2012，63（3）：1134-1142.

［6］王跃华，林志国，朱敏伟，等.中国人MRI立体定向丘脑数字化图谱的研制［J］.立体定向和功能性神经外科杂志，2008，21（2）：65-68.

［7］Mory SB，Betting LE，Fernandes PT，et al.Structural abnormalities of the thalamus in juvenile myoclonic epilepsy［J］.Epilepsy Behav，2011，21（4）：407-411.

［8］Sullivan EV，Rosenbloom M，Serventi KL，et al.Effects of age and sex on volumes of the thalamus，pons，and cortex［J］.Neurobiol Aging，2004，25（2）：185-192.

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［11］马帅，陈楠，郭玉林，等.基于高分辨率MRI的中国汉族正常成人丘脑体积测量［J］.中华放射学杂志，2012，46（7）：608-610.

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［13］Cannon TD，van Erp TG，Huttunen M，et al.Regional gray matter，white matter，and cerebrospinal fluid distributions in schizophrenic patients，heir siblings，and controls［J］.Arch Gen Psychiatry，1998，55（12）：1084-1091.

Study on MRI of thalamus volume in healthy adults*

Zhang Hua1，Xie Xingguo1△，Huang Xiaohua2，Xiao Ruhui2，Bai Guiqin1（1.Department of Human Anatomy，North Sichuan Medical College，Nanchong，Sichuan 637000，China；2.Department of Radiology，Affiliated Hospital of North Sichuan Medical College，Nanchong，Sichuan 637007，China）

ObjectiveTo explore the normal reference ranges of thalamus volume in different sexes of healthy adults and their rule with the age change，and to search the linear measurement indicators related with thalamus volume.Methods100 volunteers undergoing MRI examination and conforming to the inclusion criteria in our hospital from April 2012 to April 2014 were selected as the research subjects.The 3D BRAVO sequence of GE3.0 T MRI instrument was used to collect the thalamus imaging in healthy adults.The indicators of thalamus volume，length，width，etc.were observed.The correlation between the various linear indicators with thalamus volume and the rule of thalamus volume with the age change were analyzed.ResultsThe thalamus volume in healthy adults was decreased with age increase.The thalamus volume in male was greater than that in female，the right side was greater than the left side，the differences were statistically significant（P＜0.05）.After standardization，the linear measurement indicators most closely related with thalamus volume were thalamus length，width and the distance between the anterior horns of lateral ventricle.ConclusionThe side difference and gender difference exist in thalamus volume，the thalamus volume is decreased with the age increase.The length，width of the thalamus and the distance between the anterior horns of lateral ventricle can serve as the preliminary screening indices for the thalamus volume change.

Magnetic resonance imaging；Thalamus；Reference values；Age factors；Adult

10.3969/j.issn.1009-5519.2016.01.007

A

1009-5519（2016）01-0019-02

川北医学院科研发展计划项目（CBY-13-A-QN36）。

张华（1986-），硕士研究生，主要从事临床应用解剖学与断层解剖学研究。

△，E-mail：xgxiejp@163.com。

（2015-10-12）