磁共振多模态影像对儿童孤独症评估

林志超，王莹，陈卓铭，邱麟

暨南大学附属第一医院 a. 影像中心；b. 语言障碍中心，广东 广州 510630

引言

儿童孤独症（Childhood Autism，CA）是儿童早期一种以交往、语言沟通及行为发生障碍为主的精神障碍性疾病[1-3]。据调查，孤独症谱系障碍的发病率澳美国家约1.5%[4]，我国约0.39%，其中小于四岁的CA约0.05%[5]，且呈逐年增长趋势，其发病机制不明，病因复杂。目前依靠临床症状评估病情，尚缺神经病理客观依据。随着医学影像技术不断拓展，据报导部分CA MR检查可有脑部结构及功能异常表现，3D T1可显示出脑灰白质变异及容积状况，T2序列可揭示白质发育不良，磁共振波谱成像（Magnetic Resonance Spectroscopy，MRS）扫描可反映出额叶氮-乙酰天门冬氨酸（NAA）峰下降，是表示神经元数量减少。扩散张量成像（Diffusion Tensor Imaging， DTI）显示各向异性值（Fractiona Lanisotropy，FA）降低暗示脑白质纤维束不完整性，静息态脑功能检查可反映脑血流状况等等[6-9]，为患者康复治疗方案拟定提供形态结合功能影像依据。但是在临床工作中常遇见由于MR扫描序列多、时间长及CA配合差等缘故导致图像质量不理想。为此，本文回顾分析在我院就诊213例CA病人MR检查影像信息，初步探讨MRS、DTI、T2-flair及3D T1多模态影像在CA评估应用价值。

1 材料与方法

1.1 一般材料

选取2012年1月至2018年12月到暨南大学附属第一医院语言障碍中心就诊并符合以下诊断标准的CA共213例患者为研究对象。诊断标准：① 年龄2～12岁；② 符合美国精神病诊断统计手册第4 版（DSM -IV）诊断标准[10]，并排除精神发育迟滞、儿童期瓦解性精神障碍、儿童少年精神分裂症、选择性缄默症、感受性语言发育障碍及强迫症等疾病；③ 孤独症儿童行为检查量表[11]（Autism Behavior Checklist，ABC）评分≥53分。

1.2 检查方法

213例CA患者使用睡眠剥夺配合水合氯酫镇静后采用GE750 3T MR扫描仪、头部长轴的矢状面垂直于检查床且置于线圈内，冠状面平行于检查床，鼻尖与定位灯相重叠，定位线置于眉间线，用软垫固定好，使用多通道头线圈均行轴位全脑T1、T2、T2-flair、DWI、3D-TOF、DTI及MRS（额叶及海马区）扫描，2014年1月以后扫描顺序调整为T2、MRS及DTI序列，其他序列居后。所得图像全部传送至工作站，将同一病人影像信息相应分为A、B组，A组是全部扫描序列的影像信息图组，B组仅为T1、T2、DTI及MRS序列的影像信息图组，具体扫描参数，见表1。

表1 各序列扫描参数

1.3 图像处理与分析

3D 1HMRS及DTI原始图像传到GE ADW4.5工作站利用专用软件包进行后处理得到额叶和海马的NAA、胆碱（Cho）、肌酸（Cr）的波峰波谱谱线图及神经纤维分布走向伪彩图，DTI测量其胼胝体的体部及压部FA值。MRS记录其局部体素的NAA/Cho、NAA/Cr 和Cho/Cr比值分析。

1.4 统计分析

各序列病灶检出率由两位资深MR影像诊断医生采用双盲法进行评定；对比及优化组临床价值评估由语言障碍及影像中心各一位专家对CA病情评估价值方面进行评比，所得数据采用SPSS 22.0统计分析。其中病灶检出率使用R×C表χ2检验，P＜0.05表示有统计学意义；专家评估一致性采用Kappa值统计分析，Kappa值≥0.75表示一致程度相当满意。

2 结果

2.1 病灶检出率差异分析

213例中，头部常规序列检出海马病变2例、侧脑室稍大5例、髓鞘发育欠佳10例、脱髓鞘改变15例及皮质发育不良18例等检出47例，各个序列的病灶检出情况见表2。MRS表现为额叶或颞叶NAA峰左较右侧下降；DTI表现为纤维分布左右不对称（图1），病灶检出率差异评估，见表2。

表2 213例CA病灶检出率评估表

2.2 评估一致性差异分析

A、B两组临床价值评估由语言障碍及影像中心各一位进行评估，所得数据采用Kappa值统计分析，Kappa值A=0.76，Kappa值B=0.76，说明评估一致性较好：① 有临床症状且ABC评分≥53分；② 有异常影像学表现；③ 脑电脑有异常；④ 临床症状明显且ABC评分≥69分。影像专家诊断标准同时符合以上前三项，而言语障碍中心专家诊断标准符合后三项才认为有临床价值，否则无临床价值，见表3。

表3 A、B两组影像信息对孤独症儿童病情评估表

2.3 检查成功率差异分析

213例患者中，A组8个序列大约需要40 min，其中83例患者在检查到一半或者2/3时因镇静效果不好难以继续配合检查，运动伪影明显，导致图像质量差，成功率低61%；B组4个序列扫描时间仅需20 min，检查成功率高100%（χ2=10.200，P=0.001）。

图1 患者为女性，6岁，ABC评分83分，Cars评分45分，脑电图有异常，言语发音不清3年，临床诊断为孤独症

3 讨论

本次阅片发现A组是目前CA传统检查方案，包括T1、T2、T2-flair、DWI、3D TOF、DTI 及 MRS， 扫描时间大约40 min，B是优化检查方案，包括T1、T2、DTI及MRS，扫描时间大约20 min，两组影像信息病灶检出率差异分析没有统计学意义（P=0.906），专家对CA评估一致性较好(Kappa值≥0.75)。其中在A组4例阅片时发现2例MRS，2例DTI扫描时患者现不配合图像后处理伪彩图不能诊断、B组1例发现MRS的NAA峰左较右侧稍为下降，可T1、T2及DTI序列影像表现基本正常。

影像专家认为没有临床价值，语言障碍中心专家原由ABC大于70分及脑电图异常判断为有临床价值。另外A组9例、B组10例在影像明显表现为4例为脱髓梢病变、2例海马病变、脱髓发育不良5例及白质发育不良8例，其中5例DTI出现两侧分布不对称，且均有MRS额叶NAA峰左较右侧下降。影像专家认为有临床价值，而语言障碍中心专家原由ABC低于69分考虑为临床价值不大。因为头常规检查序列是反映CA形态学影像，表现异常主要是小脑及胼胝体及海马等容积的改变, 额颞顶叶及边缘系统结构灰白质改变，这可能与各脑间信息传递及反馈不好而患者出现语言表达及社会交往障碍等临床表现。CA早期主要表现为脑血流代谢等异常，很少出现脑部结构改变，因此常规MR检查阳性率较低[12-13]。故本次阅片结果显示213例头常规序列CA患者病灶检出率 flai（r23%）＞T2（22%）＞T1（16%）＞DWI（0.9%）＞MRA（0.4%）（P=0.0001）。

这可能是T1、T2序列采用螺旋桨填充K空间技术，可减少CA检查时不配合引起运动伪影从而提高图像质量，其中T1是采用3D Bravo T1成像技术，它具有三维容积成像、对比度及清晰度好、层厚薄等优势有利于病变和解剖结构显示，还可对CA脑部体积测量分析[14]。本次阅片发现T2-flair及T2病灶检出率差异分析没有统计学意义（P=0.906)，却均高于T1。CA头部很少有占位性病变，除在海马区及室间隔各1例囊肿DWI序列表现为低信号外其它未见异常。MRA（3D-TOF）除有一例大脑中动脉左M2稍细外其他未见异常。从中可以看出T1、T2是MR检查基本序列，两者信号对照分析可以评估头形态学改变状况。还发现额叶或颞叶MRS的NAA峰下降166例，这暗示了CA患者神经元损伤有关，导致社会交流能力出现障碍临床表现。DTI表现为纤维分布左右不对称51例，提示患侧胼胝体体部或者压部FA值下降，神经纤维分布稀少等功能学影像表现, 这与白质纤维的髓鞘化欠佳或结合紧密度较差致使运动、语言、认知、记忆等功能不能得到迅速的加工整合和执行, 从而可能患者出现社会交往障碍临床症状[15-17]。这与有关学者研究报道关于CA脑功能影像学变化结果基本相符[18-20]。

以上叙述可知对CA评估，功能检查比常规序列更有优势。B组省略了DWI、3D-TOF及T2-flair检查序列，保持了经典MR T1、T2权重脑形态学影像、代表性MRS及DTI功能学分子影像学，且3D影像信息有利于CA后期进一步研究及神经纤维走向解剖基础像重建融合，扫描仅需20 min，较A组检查时间缩短一半，可获得较好图像质量，提高了检查成功率（100%B＞61%A）。

4 结论

MRS、DTI、T2及3D T1多模态影像检查速度快，简明扼要，具有形态和功能影像信息，结合ABC评分有助于对CA病情评估，为其康复方案制定及预后评价提供客观依据，可作为CA临床筛查MR检查模式。以后将扩大样本量，补充正常儿童组样本、CA脑血液及静息态等验证研究，希望可获得全面精准CA MR检查模式。