磁共振多模態影像對兒童孤獨癥評估

林志超，王瑩，陳卓銘，邱麟

暨南大學附屬第一醫院 a. 影像中心；b. 語言障礙中心，廣東 廣州 510630

引言

兒童孤獨癥（Childhood Autism，CA）是兒童早期一種以交往、語言溝通及行為發生障礙為主的精神障礙性疾病[1-3]。據調查，孤獨癥譜系障礙的發病率澳美國家約1.5%[4]，我國約0.39%，其中小于四歲的CA約0.05%[5]，且呈逐年增長趨勢，其發病機制不明，病因復雜。目前依靠臨床癥狀評估病情，尚缺神經病理客觀依據。隨著醫學影像技術不斷拓展，據報導部分CA MR檢查可有腦部結構及功能異常表現，3D T1可顯示出腦灰白質變異及容積狀況，T2序列可揭示白質發育不良，磁共振波譜成像（Magnetic Resonance Spectroscopy，MRS）掃描可反映出額葉氮-乙酰天門冬氨酸（NAA）峰下降，是表示神經元數量減少。擴散張量成像（Diffusion Tensor Imaging， DTI）顯示各向異性值（Fractiona Lanisotropy，FA）降低暗示腦白質纖維束不完整性，靜息態腦功能檢查可反映腦血流狀況等等[6-9]，為患者康復治療方案擬定提供形態結合功能影像依據。但是在臨床工作中常遇見由于MR掃描序列多、時間長及CA配合差等緣故導致圖像質量不理想。為此，本文回顧分析在我院就診213例CA病人MR檢查影像信息，初步探討MRS、DTI、T2-flair及3D T1多模態影像在CA評估應用價值。

1 材料與方法

1.1 一般材料

選取2012年1月至2018年12月到暨南大學附屬第一醫院語言障礙中心就診并符合以下診斷標準的CA共213例患者為研究對象。診斷標準：① 年齡2～12歲；② 符合美國精神病診斷統計手冊第4 版（DSM -IV）診斷標準[10]，并排除精神發育遲滯、兒童期瓦解性精神障礙、兒童少年精神分裂癥、選擇性緘默癥、感受性語言發育障礙及強迫癥等疾病；③ 孤獨癥兒童行為檢查量表[11]（Autism Behavior Checklist，ABC）評分≥53分。

1.2 檢查方法

213例CA患者使用睡眠剝奪配合水合氯酫鎮靜后采用GE750 3T MR掃描儀、頭部長軸的矢狀面垂直于檢查床且置于線圈內，冠狀面平行于檢查床，鼻尖與定位燈相重疊，定位線置于眉間線，用軟墊固定好，使用多通道頭線圈均行軸位全腦T1、T2、T2-flair、DWI、3D-TOF、DTI及MRS（額葉及海馬區）掃描，2014年1月以后掃描順序調整為T2、MRS及DTI序列，其他序列居后。所得圖像全部傳送至工作站，將同一病人影像信息相應分為A、B組，A組是全部掃描序列的影像信息圖組，B組僅為T1、T2、DTI及MRS序列的影像信息圖組，具體掃描參數，見表1。

表1 各序列掃描參數

1.3 圖像處理與分析

3D 1HMRS及DTI原始圖像傳到GE ADW4.5工作站利用專用軟件包進行后處理得到額葉和海馬的NAA、膽堿（Cho）、肌酸（Cr）的波峰波譜譜線圖及神經纖維分布走向偽彩圖，DTI測量其胼胝體的體部及壓部FA值。MRS記錄其局部體素的NAA/Cho、NAA/Cr 和Cho/Cr比值分析。

1.4 統計分析

各序列病灶檢出率由兩位資深MR影像診斷醫生采用雙盲法進行評定；對比及優化組臨床價值評估由語言障礙及影像中心各一位專家對CA病情評估價值方面進行評比，所得數據采用SPSS 22.0統計分析。其中病灶檢出率使用R×C表χ2檢驗，P＜0.05表示有統計學意義；專家評估一致性采用Kappa值統計分析，Kappa值≥0.75表示一致程度相當滿意。

2 結果

2.1 病灶檢出率差異分析

213例中，頭部常規序列檢出海馬病變2例、側腦室稍大5例、髓鞘發育欠佳10例、脫髓鞘改變15例及皮質發育不良18例等檢出47例，各個序列的病灶檢出情況見表2。MRS表現為額葉或顳葉NAA峰左較右側下降；DTI表現為纖維分布左右不對稱（圖1），病灶檢出率差異評估，見表2。

表2 213例CA病灶檢出率評估表

2.2 評估一致性差異分析

A、B兩組臨床價值評估由語言障礙及影像中心各一位進行評估，所得數據采用Kappa值統計分析，Kappa值A=0.76，Kappa值B=0.76，說明評估一致性較好：① 有臨床癥狀且ABC評分≥53分；② 有異常影像學表現；③ 腦電腦有異常；④ 臨床癥狀明顯且ABC評分≥69分。影像專家診斷標準同時符合以上前三項，而言語障礙中心專家診斷標準符合后三項才認為有臨床價值，否則無臨床價值，見表3。

表3 A、B兩組影像信息對孤獨癥兒童病情評估表

2.3 檢查成功率差異分析

213例患者中，A組8個序列大約需要40 min，其中83例患者在檢查到一半或者2/3時因鎮靜效果不好難以繼續配合檢查，運動偽影明顯，導致圖像質量差，成功率低61%；B組4個序列掃描時間僅需20 min，檢查成功率高100%（χ2=10.200，P=0.001）。

圖1 患者為女性，6歲，ABC評分83分，Cars評分45分，腦電圖有異常，言語發音不清3年，臨床診斷為孤獨癥

3 討論

本次閱片發現A組是目前CA傳統檢查方案，包括T1、T2、T2-flair、DWI、3D TOF、DTI 及 MRS， 掃描時間大約40 min，B是優化檢查方案，包括T1、T2、DTI及MRS，掃描時間大約20 min，兩組影像信息病灶檢出率差異分析沒有統計學意義（P=0.906），專家對CA評估一致性較好(Kappa值≥0.75)。其中在A組4例閱片時發現2例MRS，2例DTI掃描時患者現不配合圖像后處理偽彩圖不能診斷、B組1例發現MRS的NAA峰左較右側稍為下降，可T1、T2及DTI序列影像表現基本正常。

影像專家認為沒有臨床價值，語言障礙中心專家原由ABC大于70分及腦電圖異常判斷為有臨床價值。另外A組9例、B組10例在影像明顯表現為4例為脫髓梢病變、2例海馬病變、脫髓發育不良5例及白質發育不良8例，其中5例DTI出現兩側分布不對稱，且均有MRS額葉NAA峰左較右側下降。影像專家認為有臨床價值，而語言障礙中心專家原由ABC低于69分考慮為臨床價值不大。因為頭常規檢查序列是反映CA形態學影像，表現異常主要是小腦及胼胝體及海馬等容積的改變, 額顳頂葉及邊緣系統結構灰白質改變，這可能與各腦間信息傳遞及反饋不好而患者出現語言表達及社會交往障礙等臨床表現。CA早期主要表現為腦血流代謝等異常，很少出現腦部結構改變，因此常規MR檢查陽性率較低[12-13]。故本次閱片結果顯示213例頭常規序列CA患者病灶檢出率 flai（r23%）＞T2（22%）＞T1（16%）＞DWI（0.9%）＞MRA（0.4%）（P=0.0001）。

這可能是T1、T2序列采用螺旋槳填充K空間技術，可減少CA檢查時不配合引起運動偽影從而提高圖像質量，其中T1是采用3D Bravo T1成像技術，它具有三維容積成像、對比度及清晰度好、層厚薄等優勢有利于病變和解剖結構顯示，還可對CA腦部體積測量分析[14]。本次閱片發現T2-flair及T2病灶檢出率差異分析沒有統計學意義（P=0.906)，卻均高于T1。CA頭部很少有占位性病變，除在海馬區及室間隔各1例囊腫DWI序列表現為低信號外其它未見異常。MRA（3D-TOF）除有一例大腦中動脈左M2稍細外其他未見異常。從中可以看出T1、T2是MR檢查基本序列，兩者信號對照分析可以評估頭形態學改變狀況。還發現額葉或顳葉MRS的NAA峰下降166例，這暗示了CA患者神經元損傷有關，導致社會交流能力出現障礙臨床表現。DTI表現為纖維分布左右不對稱51例，提示患側胼胝體體部或者壓部FA值下降，神經纖維分布稀少等功能學影像表現, 這與白質纖維的髓鞘化欠佳或結合緊密度較差致使運動、語言、認知、記憶等功能不能得到迅速的加工整合和執行, 從而可能患者出現社會交往障礙臨床癥狀[15-17]。這與有關學者研究報道關于CA腦功能影像學變化結果基本相符[18-20]。

以上敘述可知對CA評估，功能檢查比常規序列更有優勢。B組省略了DWI、3D-TOF及T2-flair檢查序列，保持了經典MR T1、T2權重腦形態學影像、代表性MRS及DTI功能學分子影像學，且3D影像信息有利于CA后期進一步研究及神經纖維走向解剖基礎像重建融合，掃描僅需20 min，較A組檢查時間縮短一半，可獲得較好圖像質量，提高了檢查成功率（100%B＞61%A）。

4 結論

MRS、DTI、T2及3D T1多模態影像檢查速度快，簡明扼要，具有形態和功能影像信息，結合ABC評分有助于對CA病情評估，為其康復方案制定及預后評價提供客觀依據，可作為CA臨床篩查MR檢查模式。以后將擴大樣本量，補充正常兒童組樣本、CA腦血液及靜息態等驗證研究，希望可獲得全面精準CA MR檢查模式。