孤独症患儿语言功能障碍相关白质纤维束的DTI研究

发布时间：2020-06-23 15:41

【摘要】：背景:孤独症(Autism)又称自闭症,属于发生于幼儿时期的广泛性神经发育障碍的一种亚型,目前,国际上将孤独症、阿斯伯格综合征(Asperger's syndrome)、雷特综合症(Rett's syndrome)、未分为的广泛性发育障碍统称为孤独症谱系障碍(autism spectrum disorders ASD),以社会交流障碍、语言沟通障碍和重复刻板行为和狭隘兴趣爱好为特征,患儿的语言发育迟缓或语言倒退现象往往作为最早的临床症状而被发现。近年来,孤独症的发病率呈现逐年升高的趋势,而且对家庭及社会影响深远,在全球的公共卫生领域得到了越来越多的重视。目前,孤独症主要依靠各种量表的半定量评分来诊断,缺乏神经解剖及功能方面的客观诊断依据。孤独症的病因及机制尚未明确,当前比较成熟的理论假说是中央统合功能减弱(Weak Central Coherence)学说,它认为孤独症患者的神经联结出现异常,简单的讲就是脑各个功能区域之间的联系出现问题,而缺乏信号统合的能力,所谓神经联结也就是脑白质纤维束,基于此学说的相关理论,越来越多的孤独症方面的专家着力于研究与孤独症相关的各类脑白质纤维通路,其中目前研究最热门孤独症相关的脑白质纤维束是语言相关的纤维束,其中又以弓形束(arcuate fasciculus AF)的各项研究最为成熟。弓状束是一条长的白质通路,分布于额下回至颞顶交界区域,弓状束一直被认为联结不同的大脑功能区,这些区域与语言的理解与发生有关。磁共振扩散张量成像(diffusion tensor imaging DTI)技术能够测量水分子在活体内的扩散程度和运动轨迹,是目前唯一能够无创的定量评估脑白质纤维束的完整性和方向性检测方法,能够精细地显示脑白质纤维束的宏观及微观特性。同时,弓状束(arcuate fasciculus AF),U 形束(uncinate fasciculus UF),下额枕束(inferior fronto-occipital fasciculus IFOF)等语言相关白质纤维束的弥散张量成像示踪方法已被国际广泛认可,从而能够得到独立的纤维束,实现了对兴趣纤维束进行宏观显示,同时进行更加精确的微观特性的定量分析,目前,已有大量关于DTI相关参数和语言相关脑白质纤维通路的研究,但针对小年龄组孤独症患儿此方面的研究还相当缺乏,然而,由于早期神经结构的可塑性,早期干预对患儿的预后有深远的影响,因此,尽早诊断并及时有效的干预治疗已成为目前孤独症科研领域一个重要方向,同时也迫切需要各种有效的方法来进行早期确诊。扩散张量成像技术,通过检测孤独症相关的白质纤维束的宏观及微观特性,作为一种客观的检查方法来协助临床对孤独症患儿早期诊断、尽早干预将有重要意义。本研究利用DTI相关参数对典型的语言相关白质纤维束-弓状束进行探讨。论文分为两个部分,具体摘要如下:第一部分语言相关白质纤维束的DTI参数与语言发育落后患儿语言评分的相关性研究目的:本研究采用单次激发自旋回波成像技术对1-4岁年龄段语言发育落后患儿进行磁共振弥散张量成像扫描,探讨语言相关白质纤维束的DTI参数与语言评分的相关性。方法:研究对象包括25名语言发育落后(language delay)的患儿,男/女为14/11,平均年龄为2.39±0.14岁,年龄范围1.25-3.83岁。应用《心理教育评定量表中文版》(Chinese version of the psycho-educationa l profile C-PEP)评量表中关于语言理解(receptive language RL)和语言表达(expressive language EL)项目进行评分,其中存在语言倒退现象的患儿,以行磁共振检查时期语言评定分数为主。进行磁共振检查前,受检患儿均行水合氯醛(0.5ml/kg)进行镇静,扫描采用Siemens TIM Trio 3.0 T超导扫描仪,16通道头颈联合线圈。扫描序列括常规则T2加权成像(T2 weighed imaging T2WI)、3D预磁化快速梯度回波(3-dimensional magnetization-prepared rapid acquisition gradient-echo T1 3D MP-RAGE)序列及DTI序列,其扫描参数强下:T2WI:TR = 3220ms,TE = 99 ms,FOV = 250 mm,slices = 20,slice thickness = 5.0 mm.T1 3D MP-RAGE:TR =1900 ms,TE = 2.5 ms,FOV = 250 mm,slices = 176,slice thickness = 1.0 mm,and bandwidth = 170.DTI:TR = 5500 ms,TE = 92 ms,FOV = 260 mm,matrix = 128 ×128,20 diffusion encoding directions,slice thickness = 3.0 mm,and variable b-values between 0 and 1000 s/mm2。图像后处理由2位高年资磁共振诊断医师通过Siemens Syngo工作站的Neuro 3D来进行,先将T1 3D MP-RAGE图像与DTI图像进行融合,得到三维彩色编码图像,分别需要通过设置两个两个兴趣区(region of interest ROI)来追踪弓状束,其一个ROI在经过内囊后肢中部层面冠状位显示,位于侧脑室旁呈三角形的绿色区域,另一个ROI在胼低体压部的横轴位显示,位于胼胝体压部旁呈条形蓝色区域,得到弓形束后,将自动计算出该纤维束的各同异性(fractional anisotropy FA),平均纤维长度(average fiber length AFL),纤维束体积(tract volume TV)和体素数(number of voxels NV)。采用SPSS v22软件分别对FA,AFL,TV,NV与语言评分(语言理解PL、语言表达EL)的相关性进行Pearson相关性分析,观察DTI相关参数与语言评分之间是否存在相关性,P0.05认为具有统计学意义。本研究获得本单位伦理委员会批准以及患儿家长的知情同意。结果:2位高年资磁共振诊断医师经T2WI常规序列发现一名灰质异位患儿及一名脑室周围白质软化患儿,将其排除受检组,余23名受检患儿中,男/女为13/10,平均年龄为2.33±0.68岁,年龄范围1.25-3.83岁,语言评分范围(EL:16-56;PL:15-64)。Pearson相关性分析显示FA,NV,TV与EL,PL之间存在线性关系,AFL与EL,PL之间不存在线性关系;根据Shapiro-Wilk检验符合正态分布(P0.05),并且不存在异常值。FA值与EL间存在强度正相关关系,r=0.647,P0.05,FA值与PL间存在强度正相关关系,r=0.590,P0.05;TV值与EL间存在强度负相关关系,r=-0.692,P0.001,TV值与PL间存在中度负相关关系,r=-0.482,P0.05;NV 值与 EL 间存在强度负相关关系,r=-0.714,P0.001,NV值与PL间存在强度负相关关系,r=-0.509,P0.05。结论:弓状束的FA值与语言评分也具有相关性,呈正相关,TV值及NV值与语言评分具有相关性,均呈负相关,语言相关纤维束-弓状束的DTI相关参数对定量诊断语言功能障碍的患儿具有可能性。语言相关白质纤维束DTI参数在鉴别孤独症与发育性语言障碍患儿中的价值目的:探讨扩散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)相关参数对存在语言功能障碍的孤独症患儿和发育性语言障碍(developmental language disorder,DLD)的儿童的鉴别诊断价值方法:本研究共纳入16名孤独症患儿及18名发育性语言障碍的儿童,16名孤独症组由2位我院儿童康复科资深医师采用《孤独症行为量表》(Autism Behavior Checklist-ABC)评估,得分均30分,发育性语言障碍与孤独症组年龄、性别相匹配,均为右利手,两组受检者均通过C-PEP语言表达及语言理解项目(RL,EL)进行评分,利用《韦氏智力量表》(Wechsler Intelligence Scale for Children WISC)来评价所有患儿的智商差异。两组受检查均排除以下情况:新生儿缺氧缺血后遗症、头部外伤史及其它先天或继发的脑部异常情况。扫描采用西门子TIM Trio 3.0T超导扫描仪,扫描序列包括T2WI、T13DMP-RAGE及DTI序列,其扫描参数与第一部分相同。受检患儿行磁共振检查前均行水合氯醛(0.5ml/kg)进行镇静。由2位高年资磁共振诊断医师通过Siemens Syngo工作站的Neuro 3D技术对扫描所得数据进行后处理,将T13DMP-RAGE序列与DTI图像相融合后,通过侧脑室旁和胼低体压部旁两个特定ROI来追踪弓状束并计算出该纤维束的FA值,平均纤维长度(AFL),平均纤维长度(TV)和体素数(NV)。采用SPSS v22软件,利用独立样本t检验及卡方检验分别对两组受检者的年龄、性别、IQ值及C-PEP评分进行分析,使用方差分析来比较两组间弓状束的各项DTI参数,P0.05认为具有统计学意义。本研究获得本单位伦理委员会批准以及患儿家长的知情同意。结果:2位高年资磁共振诊断医师经T2WI常规序列排除孤独症组1例存在灰质异位的患儿,发育性语言障碍组排除1例胼胝体发育不良的患儿,另外,发育性语言障碍组1例受检儿童由于T13D MP-RAGE序列与DTI图像未能完全融合而被排除;最终纳入两组的患儿为:孤独组15名(男/女:11/4,平均年龄为2.49±0.60岁,年龄范围1.42-3.25岁),发育性语言障碍组16名(男/女:10/6,平均年龄为2.46±0.67岁,年龄范围1.25-3.83岁。经独立样本t检验及卡方检查显示年龄、性别、操作智商(performance intelligence quotient PIQ)没有显著性差异,而言语智商(verbal intelligence quotient VIQ)、语言理解(PL)及语言表达(EL)孤独症组低于发育性语言障碍组。方差分析显示孤独症组弓形束的FA值低于发育性语言障碍组(F = 8.560,p0.05),而NV值与TV值高于后者(F = 8.158,p = 0.008;F=12.00,p = 0.002),另外,将年龄作为协变量进行方差分析,其结果显示孤独组与发育性语言障碍组之间的NV值及TV值的差异更加显著(F =10.373,p =0.003;F=14.84,p=0.001)。AFL 值在两组间显示没有显著性差异(F = 2.158,p0.05)。结论:语言相关纤维束-弓形束的DTI参数对存在语言功能障碍的孤独症患儿与发育性语言障碍的儿童之间的鉴别有一定的价值,通过DTI检查有望协助临床早期诊断孤独症、早期干预,从而有效改善孤独症患儿的预后。
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R749.94;R445.2
【图文】：

附图：逡逑■图１弓状束示踪方法：（ａ）种子兴趣区：经内囊后肢中线的冠状面上，的绿色三角形区域（椭圆形内）（ｂ）靶兴趣区：经胼胝体压部的横胝体压部旁的蓝色区域（椭圆形内）逡逑

图１弓状束示踪方法：（ａ）种子兴趣区：经内囊后肢中线的冠状面上，的绿色三角形区域（椭圆形内）（ｂ）靶兴趣区：经胼胝体压部的横轴胝体压部旁的蓝色区域（椭圆形内）逡逑ＫＩＢＩ图２邋（ａ）于矢状位Ｔ１容积图中显示重建所得的弓状束（ｂ）弓状束的３

【参考文献】

相关期刊论文 前1条

1 金星明;;语音和语言障碍临床解析[J];中国实用儿科杂志;2014年07期

本文编号：2727549