静息态脑功能磁共振成像在急性轻型脑外伤中的应用

张晓钰，杨帆，温建忠，于卫永

1.首都医科大学康复医学院，北京市 100068；2.中国康复研究中心北京博爱医院，北京市 100068；3.国家体育总局运动医学研究所体育医院，北京市100763

0 引言

脑外伤是因暴力作用于头部造成脑组织器质性损伤的疾病，认知功能改变是脑外伤后最为常见且持久的并发症，对患者生活质量有较大影响[1]。目前对急性轻型脑外伤并发认知功能改变的诊断多采用认知功能评定量表等主观评价方法，因缺乏客观证据，可能导致评价偏差。静息态脑功能磁共振成像(restingstate cerebral functional magnetic resonance imaging,rsfMRⅠ)被广泛应用于各类神经精神系统疾病的诊断，具有无创、无放射性、较高的空间和时间分辨率，以及能够多次重复操作的临床优势，可实时直观地评价生理和病理变化[2]。本院将rs-fMRⅠ应用于急性轻型脑外伤的临床工作。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择本院2019 年5 月至2021 年5 月收治的急性轻型脑外伤47例作为观察组，均经临床检查、影像学检查后确诊；符合《临床诊疗指南(神经外科学分册)(2012版)》[3]急性轻型脑外伤诊断标准。

纳入标准：①年龄18～65 岁；②小学以上文化程度；③格拉斯哥昏迷量表(Glasgow Coma Scale,GCS)评分9～12分[4]；④患者及其家属知情同意。

排除标准：①并发其他脏器功能障碍、多脏器损伤；②既往脑外伤或/和脑卒中史、其他颅内病变史；③头颅CT 或/和常规MRⅠ有异常信号改变；④存在MRⅠ检查禁忌证；⑤存在精神类疾病或认知功能障碍。

脱落标准：①中途退出研究；②死亡；③临床资料缺失。

另选择同期来本院行常规体检的健康人50例作为对照组。两组一般资料无显著性差异(P＞0.05)。见表1。

表1 两组一般资料比较

本研究经中国康复研究中心医学伦理委员会审批(No.20180501)。

1.2 方法

两组均采用Ⅰngenia 3.0 T 磁共振成像系统(PHⅠL-ⅠPS 公司)采集数据。受试者摆放合适体位，嘱其闭眼，采集rs-fMRⅠ数据，时间8 min。采集三维T1WⅠ结构数据，时间300 s[5]。

在MAT-LAB R2007a 7.0 环境下，采用SPM 5 软件对影像学数据进行预处理，去除前10个时间点的数据，去线性漂移、时间矫正、空间平滑等处理，0.01～0.08 Hz 滤波[6]；采用REST V1.8 分析影像学数据，获得两组间低频振荡振幅(amplitude of low-frequency fluctuation,ALFF)差异图。

1.3 临床评定

1.3.1 简易精神状态检查(Mini-Mental State Examination,MMSE)

包括定向、记忆力、注意力和计算力、回忆力、语言能力维度，总分30 分。评分越高，精神状态越好。

1.3.2 蒙特利尔认知评定(Montreal Cognitive Assess- ment,MoCA)

包括注意力、语言、视空间/执行功能、命名、抽象能力、定向力、记忆维度，满分30 分。评分越高，认知功能越好。

1.3.3 Rivermead 行为记忆功能测试(Rivermead Behavioural Memory Test,RBMT)

包括记住姓和名、记住藏起的物品、记住预约的申请、记住一段短的路线、延迟后记住一段短路线、记住一项任务、学一种新技能、定向、日期、辨认面孔、认识图画，满分12 分。评分越高，记忆功能越强。

1.4 统计学分析

采用SPSS 18.0 统计软件分析数据。计量资料符合正态分布，以(xˉ±s)表示，采用独立样本t检验。显著性水平α=0.05。

2 结果

2.1 量表评分

对照组MMSE、MoCA 和RBMT 评分均显著低于观察组(P＜0.001)。见表2。

表2 两组MMSE、MoCA量表和RBMT评分比较

2.2 ALFF

观察组ALFF 降低的脑区包括小脑后叶、小脑扁桃体、下半月小叶、右侧颞上回、右侧颞中回、顶叶和中央后回等，ALFF 升高的脑区包括边缘叶、扣带回、楔前叶、左侧颞上回、左侧颞中回、右侧额上回、右侧额中回和右侧额下回等。表3。

表3 两组ALFF值降低脑区对比

3 讨论

脑外伤对患者神经功能造成较大影响，主要表现为不同程度记忆力和执行能力降低、情感障碍等，明显降低患者生活质量[5,7-8]。认知功能改变是脑外伤后最为常见的并发症，在中重型脑外伤患者中最为常见；但轻中度认知功能改变缺少典型的临床症状，容易出现漏诊和误诊[9-12]，甚至影响最佳治疗时间[13-16]。本院就rs-fMRⅠ在急性轻型脑外伤临床中的应用进行研究[17-18]。

相比任务态fMRⅠ，rs-fMRⅠ研究大脑静息状态时的自发活动。大脑神经细胞在非任务状态下也存在协同活动，并保持复杂网络系统。这种被试者保持清醒、不接收任何外部刺激或执行任何高级功能的状态被称为静息态。rs-fMRⅠALFF 分析可区分轻型脑外伤和健康人的脑区活动[19-20]。

本研究显示，急性轻型脑外伤患者多有不同程度记忆力降低、头晕头痛、抑郁烦躁、情绪低落等表现，对患者认知功能带来较大影响[21-23]。急性轻型脑外伤患者ALFF 降低的脑区包括小脑后叶、小脑扁桃体、下半月小叶、右侧颞上回、右侧颞中回、顶叶及中央后回等，ALFF 升高的脑区包括边缘叶、扣带回、楔前叶、左侧颞上回、左侧颞中回、右侧额上回、右侧额中回及右侧额下回等。上述脑区异常易对患者思考和认知功能带来直接的影响，也会降低患者记忆加工和情绪控制等能力[24-26]。急性轻型脑外伤患者ALFF升高被认为是导致认知功能障碍的神经基础[26-27]。脑外伤患者后扣带回和侧顶叶皮质连接降低，内侧前额叶皮质增强，可能与其认知功能障碍相关[28-29]。小脑皮质作为参与运动和平衡的重要脑区，也与人体高级功能的调节密切相关。急性轻型脑外伤患者多存在不同程度平衡和协调能力降低，可能与小脑受损相关[30-31]。

本研究观察的成像模态较为单一，样本量较少，量表评估结果缺乏客观性等，需要在今后研究中不断改进，以建立丰富的急性轻型脑外伤网络模型，提高早期诊断准确性[32-33]。

综上所述，急性轻型脑外伤患者存在认知功能障碍，同时存在多个脑区异常改变，两者之间可能存在内在联系。rs-fMRⅠ对急性轻型脑外伤患者早期认知功能诊断有一定价值。

利益冲突声明：所有作者声明不存在利益冲突。