肝硬化病人腦代謝及功能改變的磁共振成像研究.pdf

1、目的：利用磁共振波譜成像(MRS)評價肝硬化病人是否存在腦內(nèi)扣帶回代謝物的異常改變、扣帶回和右側(cè)基底節(jié)的MRS各指標(biāo)間與臨床靜脈血氨值及神經(jīng)心理學(xué)測試結(jié)果之間是否具有相關(guān)性；利用磁化傳遞成像(MTI)評價肝硬化病人不同腦區(qū)是否存在磁化傳遞率(MTR)的異常改變，其與靜脈血氨值、蒼白球指數(shù)(GPI)及神經(jīng)心理學(xué)測試之間的相關(guān)性；利用功能磁共振成像(fMRI)技術(shù)探討肝硬化病人認(rèn)知控制功能的神經(jīng)學(xué)機制。 第一部分肝硬化病人腦生化代謝

2、改變的MRS研究 材料與方法：52例經(jīng)病理學(xué)和/或臨床檢查證實的肝硬化病人作為病人組，30例健康志愿者作為對照組納入本研究。所有研究對象在MRI檢查前進行數(shù)字連接試驗-A(NCT-A)、數(shù)字符號試驗(DST)以及符號數(shù)字試驗(SDT)。均行扣帶回和右側(cè)基底節(jié)的單體素氫質(zhì)子波譜—點分辨自旋回波波譜序列(PRESS)掃描，給出各代謝物曲線下面積與Cr的比值，即NAA/Cr、Cho/Cr、mIns/Cr、Glx/Cr。計算(Cho+m

3、Ins)/NAA比值。記錄肝硬化病人的靜脈血氨值。 結(jié)果：①與正常對照者相比，病人組NCT-A明顯延長(t=8.278，P=0.005)、DST(t=4.592，P=0.036)及SDT成績(t=4.529，P=0.029)明顯降低，差別有統(tǒng)計學(xué)意義。②病人組扣帶回的Cho/Cr(t=4.470，P＜0.001)、mIns/Cr(t=8.940，P＜0.001)、(Cho+mIns)/NAA比值(t=4.509，P＜0.001)

4、降低、Glx/Cr比值(t=-3.591，P＜0.001)升高；基底節(jié)的Cho/Cr(t=-6.688，P＜0.001)、mIns/Cr(t=4.562，P＜0.001)、(Cho+mIns)/NAA(t=4.821，P＜0.001)比值降低。③扣帶回的mIns/Cr與Child分級(r=-0.496，P＜0.001)及HE分級(r=-0.313，P＜0.05)之間均存在相關(guān)性，提示其是預(yù)測HE的一個敏感指標(biāo)；而基底節(jié)的Cho/Cr(r

5、=-0.497，P＜0.001)、mIns/Cr(r=-0.341，P＜0.05)和(Cho+mIns)/NAA(r=-0.276，P＜0.05)與Child分級之間有顯著負(fù)相關(guān)，Glx/Cr與HE分級之間有正相關(guān)性(r=0.385，P＜0.05)，提示高氨血癥在基底節(jié)的改變中起一定作用。④扣帶回和基底節(jié)MRS有助于區(qū)分ChildA級和B、C級以及HE分級。⑤扣帶回的Cho/Cr(r=-0.329，P＜0.05)、mIns/Cr(r=-

6、0.347，P＜0.05)、Glx/Cr(r=0.306，P＜0.05)與右側(cè)基底節(jié)的(Cho+mIns)/NAA(r=-0.337，P＜0.05)、Cho/Cr(r=-0.457，P＜0.05)與血氨之間存在負(fù)相關(guān)關(guān)系，扣帶回的Cho/Cr與mIns/Cr之間存在正相關(guān)(r=0.340，P=0.014)，提示高氨血癥在肝硬化腦改變中起一定作用。⑥扣帶回的Glx/Cr與NCT-A有正相關(guān)關(guān)系(r=0.366，P=0.028)，提示扣帶回

7、的MRS是判斷肝硬化病人腦改變的一個敏感部位。 第二部分肝硬化病人腦的磁化傳遞成像定量研究材料與方法：48例肝硬化病人和30例健康志愿者納入本研究。在T1WI圖像上分別測量殼核和蒼白球的信號值計算蒼白球指數(shù)。在磁化傳遞成像中將ROI放置于雙側(cè)頂葉白質(zhì)、額葉白質(zhì)、枕葉白質(zhì)、尾狀核頭、殼核、蒼白球、丘腦。利用公式計算右側(cè)各部位的磁化傳遞率(MTR)。 結(jié)果：①病人組各部位的MTR明顯低于正常對照組，差別有統(tǒng)計學(xué)意義(P均＜0

8、.001)。蒼白球的MTR降低最明顯，約9％。②對于Child分級和HE分級，頂葉、額葉、殼核、蒼白球及枕葉白質(zhì)的MTR差別均有統(tǒng)計學(xué)意義(P均＜0.05)，兩兩比較后顯示，上述部位的MTR在ChildA和B級、A級和C級之間有統(tǒng)計學(xué)意義，B和C級之間差別則無統(tǒng)計學(xué)意義；在肝硬化、MHE及HE三組病人之間差別無統(tǒng)計學(xué)意義。③頂葉、額葉、殼核、蒼白球及枕葉的MTR、GPI指標(biāo)與Child-Pugh分級呈負(fù)相關(guān)(P均＜0.05)，而僅蒼白球

9、的MTR與HE分級間呈負(fù)相關(guān)(r=-0.291，P=0.045)。④Pearson相關(guān)分析顯示，頂葉、額葉、殼核、蒼白球及枕葉的MTR、GPI與血氨之間沒有相關(guān)性，與各神經(jīng)心理學(xué)測試之間有相關(guān)關(guān)系(P均＜0.05)；而偏相關(guān)分析未見MTR與神經(jīng)心理學(xué)測試之間有相關(guān)性。 第三部分肝硬化病人認(rèn)知控制的功能磁共振成像研究材料與方法：本研究包括14例肝硬化病人(病人組)和14例正常志愿者(對照組)。利用改編的Stroop任務(wù)進行組塊式設(shè)

10、計的fMRI，包括4個刺激組塊，5個對照組塊，每個組塊交替出現(xiàn)。利用統(tǒng)計參數(shù)圖(SPM99)軟件進行圖像分析。對病人組和對照組的認(rèn)字任務(wù)和顏色命名任務(wù)分別利用單樣本t檢驗進行組分析，對正常對照組和病人組的認(rèn)字與顏色命名腦激活區(qū)的比較采用兩樣本t檢驗。所有檢查完畢后，對受試者進行Stroop的行為學(xué)測試，分別記錄測試的總反應(yīng)時間以及錯誤數(shù)。 結(jié)果：①正常對照組和病人組進行不一致的認(rèn)字試驗的反應(yīng)時間要顯著快于執(zhí)行不一致的顏色命名試驗

11、的反應(yīng)時間(t=-8.188，P=0.000；t=-12.447，P=0.000)；病人組在執(zhí)行不一致的認(rèn)字試驗時的反應(yīng)時間以及顏色命名試驗的反應(yīng)時間均長于正常對照組的反應(yīng)時間(t=3.897，P=0.001；t=5.83，P＜0.001)。對錯誤數(shù)數(shù)據(jù)而言，正常對照組執(zhí)行認(rèn)字任務(wù)與顏色命名任務(wù)錯誤數(shù)的差別沒有統(tǒng)計學(xué)意義(t=-1.031，P=0.320)，但病人組執(zhí)行不一致的顏色命名試驗的錯誤數(shù)高于認(rèn)字試驗(t=-7.089，P=0.

12、000)。病人組執(zhí)行認(rèn)字試驗的錯誤數(shù)與正常組相比差別沒有統(tǒng)計學(xué)意義(t=1.913，P=0.066)，但顏色命名試驗時的錯誤數(shù)高于正常對照組(t=5.998，P=0.001)。②正常對照組在執(zhí)行不一致的顏色命名任務(wù)較執(zhí)行不一致的認(rèn)字任務(wù)時出現(xiàn)了更多腦區(qū)的激活，而且各腦區(qū)的激活強度較認(rèn)字任務(wù)時的腦區(qū)激活強度增加。在執(zhí)行不一致的顏色命名任務(wù)時動用了雙側(cè)額中回、雙側(cè)額上回、雙側(cè)額葉內(nèi)側(cè)回(延伸至雙側(cè)扣帶回)、雙側(cè)額下回、雙側(cè)頂葉以及雙側(cè)顳葉梭

13、狀回。③與對照組相比，肝硬化病人在執(zhí)行簡單的認(rèn)字任務(wù)時雙側(cè)前額葉及頂葉多個腦區(qū)激活增加。隨著沖突強度增加，肝硬化病人出現(xiàn)扣帶回、雙側(cè)前額葉、頂葉以及顳葉梭狀回激活減少。 結(jié)論：①肝硬化病人的扣帶回和基底節(jié)存在生化代謝的異常改變，表現(xiàn)為mIns/Cr、Cho/Cr及(Cho+mIns)/NAA降低，Glx/Cr升高，其中扣帶回的MRS指標(biāo)與NCT-A及血氨之間有相關(guān)關(guān)系，提示高氨血癥在肝性腦病發(fā)病中的作用，扣帶回可作為檢測肝硬化病

14、人腦改變的一個敏感部位。②肝硬化病人扣帶回MRS的mIns/Cr和Cho/Cr與肝硬化的Child-Pugh分級有關(guān)，基底節(jié)的Glx/Cr與HE分級呈正相關(guān)。③肝硬化病人腦內(nèi)存在MTR的輕度降低和GPI指數(shù)的升高，提示存在輕度腦水腫。④MTR和GPI與Child-Pugh分級以及HE分級間有一定的聯(lián)系，但難以鑒別各組病人。⑤以上均支持高氨血癥在HE形成中的作用，而肝硬化病人腦內(nèi)代謝物含量及MTR的改變可能是高氨血癥的結(jié)果。⑥行為學(xué)及fM