感音神經(jīng)性耳聾者的腦灰質(zhì)結(jié)構(gòu)基于體素形態(tài)學的研究

王潤萍

（河北省邢臺市人民醫(yī)院CT、MR檢查科，河北 邢臺 054001）

感音神經(jīng)性耳聾者的腦灰質(zhì)結(jié)構(gòu)基于體素形態(tài)學的研究

王潤萍

（河北省邢臺市人民醫(yī)院CT、MR檢查科，河北 邢臺 054001）

目的利用基于體素形態(tài)學技術(shù)分析聽力正常人志愿者與感音神經(jīng)性耳聾患者之間的腦灰質(zhì)差異。方法分別對24例聽力正常人及24例感音神經(jīng)性耳聾人進行常規(guī)T2-WI與三維（3D）快速擾相梯度回波（fast spoiled gradient echo，F(xiàn)SPGR）采集腦結(jié)構(gòu)圖像。用VBM技術(shù)運算，然后觀察兩組之間的腦質(zhì)差異并顯示出差異腦區(qū)的MNI坐標及差異容積，然后對所得數(shù)據(jù)進行相應統(tǒng)計學分析。結(jié)果感音神經(jīng)性耳聾組腦灰質(zhì)增多的區(qū)域有（P＜0.01，Cluster size=40）：左側(cè)顳上回、右側(cè)顳上回、左側(cè)額下回、左側(cè)中央前回、左側(cè)中央后回、左側(cè)扣帶回、左側(cè)小腦半球、左側(cè)頂下小葉、左側(cè)屏狀核、左側(cè)小腦前葉、右側(cè)小腦前葉、右側(cè)小腦后葉、右側(cè)額下回。結(jié)論感音神經(jīng)性聾人在左、右側(cè)顳上回灰質(zhì)增多，提示其聽覺中樞皮質(zhì)有結(jié)構(gòu)重組。

感音神經(jīng)性耳聾；基于體素的形態(tài)學測量；VBM；灰質(zhì)

耳聾是聽覺傳導徑路的器質(zhì)性或功能性病變而引起的聽覺功能部分或全部喪失的總稱，嚴重者對日常交流引起嚴重障礙。

感音神經(jīng)性耳聾是臨床上難治性疾病。純音測聽、聽力腦干反應（auditory brainstem response，ARB）是評價感音性耳聾的臨床方法，但其雖可評價感音神經(jīng)性耳聾的程度和病變的部位，但其無法評價病變后腦組織形態(tài)學是否改變及其改變的程度。隨著近年來醫(yī)學影像技術(shù)的發(fā)展及計算機化的神經(jīng)解剖學圖像處理技術(shù)的巨大進步，使得活體狀態(tài)下研究腦功能區(qū)域形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化并對腦組織相關(guān)功能區(qū)域進行快速、自動的定量計算和分析成為可能。

1 材料與方法

1.1 研究對象

①聽力正常組：24例聽力正常受試者，其中男性12人，女性12人，年齡范圍22～25歲，平均（23.58±1.248）歲；并經(jīng)行常規(guī)MRI掃描除外腦器質(zhì)病變。②感音神經(jīng)性耳聾組：24例聾啞人，其中男性12人，女性12人，年齡范圍17～22歲，平均（19.29±1.781）歲；分別由本院經(jīng)驗豐富耳科醫(yī)生對受試者做誘發(fā)潛在聽力測試，并除外先天性及繼發(fā)性病變所致；受試者均做常規(guī)MRI檢查，掃描圖像并由兩名以上影像科經(jīng)驗豐富醫(yī)師閱片，除外任何腦實質(zhì)疾病。

1.2 磁共振檢查方法

采用GEGE 3.0 T Signal EXCITE超導型全身磁共振掃描儀，對24例（男12例，女12例）健康正常人及24例（男12例，女12例）聾啞志愿者均行VBM研究，所有被試者進行靜息態(tài)掃描。采用仰臥位，頭部制動，待受試者完全安靜后進行磁共振掃描：常規(guī)T2WI-FSE定位掃描及排除顱內(nèi)病變，掃描參數(shù)為：TR 4000.0ms，TE 110.0 ms，回波鏈 19，視野 24cm×24cm，層厚5mm，間隔 1.0mm，矩陣 416×224，平均次數(shù) 2，頻率方向A/P。

結(jié)構(gòu)像掃描采用三維（3D）快速擾相梯度回波（fast spoiled gradient echo，F(xiàn)SPGR）采集全腦結(jié)構(gòu)圖像，掃描參數(shù)：重復時間（repetition time；TR）＝22ms，回波時間（echo time，TE）＝6.5ms，反轉(zhuǎn)角（flip angle，F(xiàn)A）=15°，矩陣（matrix）＝256× 256，視野（field of view，F(xiàn)OV）＝24cm×24cm，層面內(nèi)分辨率=0.97mm×0.97mm，層厚＝1.2mm，層間距＝0mm，層數(shù)=180。

1.3 圖像處理

將聽力正常組及聽力損失組分別進行常規(guī)MRI及VBM原始數(shù)據(jù)采集。將原始資料傳輸至工作站，采用統(tǒng)計參數(shù)圖SPM7（statistical parametric mapping）軟件（httP://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/software/ spm）的VBM7工具箱進行數(shù)據(jù)處理。得到腦組織成分差異圖像。

2 結(jié) 果

正常人和感音神經(jīng)性耳聾人腦灰質(zhì)差異：感音神經(jīng)性耳聾人比正常人灰質(zhì)增多的部位（P＜0.01，Cluster size=40）分別為：左側(cè)顳上回、左側(cè)頂葉、左側(cè)額下回、左側(cè)中央前回、左側(cè)中央后回、左側(cè)小腦后葉、左側(cè)后扣帶回、左側(cè)小腦半球、左側(cè)頂下小葉、左側(cè)屏狀核、右側(cè)顳上回、右側(cè)額下回、右側(cè)小腦前葉、右側(cè)小腦后葉。見圖1、表1。

表1 感音神經(jīng)性耳聾比聽力正常人灰質(zhì)增多區(qū)域（P＜0.01，Cluster size=40）

3 討 論

圖1 感音神經(jīng)性耳聾比聽力正常人灰質(zhì)增多區(qū)域；P＜0.01，Cluster size=40

經(jīng)過VBM分析，我們得出結(jié)論：正常人雙側(cè)顳上回灰質(zhì)體素比感音神經(jīng)性耳聾人明顯減小。有相關(guān)文獻報道，在某一項知覺缺失時，大腦存在著功能的重組，Charles及Eva[1-2]的MEG研究發(fā)現(xiàn)某些感覺障礙的人的大腦特定感覺區(qū)域被用來執(zhí)行其他的感覺的功能。在動物實驗中[3-4]發(fā)現(xiàn)如果原有的一種感覺模式缺乏相應的沖動傳入，大腦可以將負責該功能的腦區(qū)重組，重組后賦予該腦區(qū)新的感覺功能。這些研究證明大腦功能重組是存在的，可是國內(nèi)外相關(guān)研究未提及大腦結(jié)果重組。而本研究結(jié)果證明：感音神經(jīng)性耳聾人存在大腦結(jié)構(gòu)重組（雙側(cè)顳上回灰質(zhì)正常人灰質(zhì)體素比感音神經(jīng)性耳聾人明顯減小）。

Stivalet[5]等人研究發(fā)現(xiàn)聾人由于獲取外界信息更依賴于視覺系統(tǒng)，所以成年聾人經(jīng)過多年經(jīng)驗積累和非自覺的訓練而使視覺系統(tǒng)形成一定的補償能力，聾人在某些視覺頻率方面的反映特性快于正常人，從而發(fā)現(xiàn)的聾人視皮層最大興奮的閃爍頻率較高的現(xiàn)象。結(jié)合研究我們可以得出，感音神經(jīng)性聾人的聽覺中樞皮質(zhì)增加是因為接受視覺刺激使其原有體素增加。

通過研究樣本，我們發(fā)現(xiàn)感音神經(jīng)性耳聾志愿者不同程度的學習手語，平均學習5年。手語是人通過對手形空間運動的視覺刺激及包含對其語法理解進而將視覺信息轉(zhuǎn)換為語言信息。研究認為手語與口語一樣都有完整的語法系統(tǒng)，有著與口語相對應的所有語言特征[6]。

總所周知：手語組織水平與口語是相同的，但表達和感知這種語言的感覺通道不同，手語使用視覺通道，而口語是聽覺通道。

綜上所述，我們通過對正常人與感音神經(jīng)性耳聾人體素比較得出，通過視覺刺激（如手語等），感音神經(jīng)性耳聾人大腦聽覺中樞發(fā)生結(jié)果及功能上的重組。基于體素的形態(tài)學研究能夠揭示大腦區(qū)域的灰質(zhì)發(fā)育情況，從而為探討與疾病相關(guān)的大腦發(fā)育改變提供了有用的方法。

[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] 國華.用手表達的語言--從語言學角度認識手語[J].中國特殊教育,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