儿童孤独症脑影像学显像特点

儿童孤独症脑影像学显像特点

儿童抑郁（ca）是儿童早期的一种广泛发展障碍。典型的临床特征是社会交流、语言发展、智力发育、兴趣分散、重复刻板行为等。流行病学调查CA在我国的发病率为0.28‰,国外为1.89‰。将功能、代谢和CT解剖信息相融合的SPECT/CT、PET/CT和fMRI等设备,从分子水平上揭示了CA病理和病理生理及代谢异常,加深了对CA的认识。1脑血流灌注和功能低下SPECT/CT脑血流灌注断层显像示CA患儿脑内不同区域存在局部脑血流灌注和功能异常,以左侧(或双侧)额叶前部、左侧语言运动(Broca)区和左侧颞叶听语言(Wernicke)区较为常见,占患儿总数的82.35%。舒明跃等也报道了CA患儿额叶、颞叶的血流灌注和功能异常。额叶特别是前额叶(prefrontalcortex,PF)异常影响高级认知功能,如注意、思考、推理、决策、执行任务等。CA患儿的社交能力和认知障碍等都与额叶发育缺陷有关。Gupta等研究发现,CA患儿PF血流灌注和功能低下尤为明显,这与认知功能缺陷相关联。也有研究指出PF血流灌注和功能低下可引起词汇识别和语言技能异常。邓红珠等应用SPECT脑血流灌注断层显像检查56例CA患儿,发现75%的CA患儿存在局部脑血流灌注减低和功能低下,32%涉及额叶。对CA患儿及其直系亲属的脑SPECT显像研究发现两者均存在不同程度额叶局部脑血流灌注减低和功能低下区。Broca区位于额下回后部,是运动性语言中枢,参与整合语言、词汇及理解过程,如句法、语义的处理以及工作记忆功能。Broca区功能异常是CA患儿语言损害的基础。颞叶的颞上回是初级和次级听觉皮层所在地,为处理听觉信息的中枢。颞叶Wernicke区和额叶Broca区通过大量联络纤维相联系,与听、说和理解语言有重要关系。该部位损伤可导致失语症。颞叶内侧的海马是边缘系统的一部分,与记忆储存、空间定位和情感有关。Gendry等研究45例CA患儿安静时的局部脑血流量(regionalcerebralbloodflow,rCBF),发现左侧颞上回rCBF与CA患儿社会认知及语言受损严重程度呈正相关。Burroni等的研究显示,CA患儿全脑血流灌注低于正常对照组,两侧大脑半球血流灌注不对称,存在左侧半球功能障碍,尤其是在左侧颞顶区,这一区域对于文字、音乐、声音的理解起主要作用,而CA患儿语言、认知、感知觉障碍均与此区域异常有关。Boddaert等应用PET测定CA患儿rCBF,发现77%患儿双侧颞叶血流灌注及功能低下,进一步印证了颞叶发育缺陷将导致孤独症的感知、认知和情感发育障碍等特征性病变。程木华等研究72例CA患儿,共发现96处局部脑血流灌注减低区,其中71处病灶涉及颞叶。Boddaert等应用PET/CT研究测定CA患儿安静时和倾听语言类似声音时的rCBF,发现颞叶皮层rCBF及功能异常,与研究成人孤独症所得结果类似。2血压及病理组织学检测应用18F-FDGPET/CT研究CA患儿局部脑葡萄糖代谢率(localcerebralmetabolicrateofglucose,LCMRGlu)和功能定位价值肯定。Galuska等对照PET和SPECT显像发现CA患儿额叶18F-FDG代谢增加,以左侧为主的双侧额叶和颞叶rCBF降低,呈灌注代谢不匹配现象。DeLong等发现CA患儿双侧颞叶前部LCMRGlu减低,早期双侧海马功能缺失和之后的认知能力缺陷有关,包括语言学习、复杂的社会交流和适应日常生活技巧。Muňoz-Yunta等对CA患儿行18F-FDGPET显像,发现双侧丘脑、额叶和颞叶LCMRGlu减低,表明发育缺陷与丘脑神经功能回路以及皮层连接和联络区域成熟障碍有关。Asano等研究显示CA患儿双侧颞横回脑LCMRGlu减低、双侧小脑核深部LCMRGlu增加,与刻板行为、社交障碍有关。3脑内dat分布多巴胺(dopamine,DA)是一种中枢神经递质,由DA能神经元合成并储存在囊泡中,DA通过多巴胺转运体(dopaminetransporter,DAT)作用于多巴胺受体(dopaminereceptors,DR),在认知、情感等中枢神经系统功能过程中发挥作用。DAT位于DA能神经元突触前膜中,重摄取DA,终止其生理效应。DR包括D1受体家族和D2受体家族,可位于突触前膜或突触后膜,突触前膜DR的作用为调节神经元放电,调节DA的合成、释放;突触后膜的DR主要调节运动和精神活动。Makkonen等应用SPECT研究25例CA患儿与对照组脑内DAT分布情况,两者无显著差异;孙晓勉等的研究也得出了类似的结论,但指出CA患儿脑内DAT水平高于对照组,与囊泡中DA递质增多有关。过多的DA通过机体的反馈机制产生较多的DAT,周而复始,突触间隙过多的DA与后膜上的DR结合,产生过强的生理效应。CA患儿的刻板行为、情绪障碍等与此有关。目前应用于CA患儿的DA能神经元的研究仍较少,DA能神经元的改变与疾病的发生、发展之间究竟有怎样的关系,还需要更多、更深入的研究。5-羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)与DA同属单胺类中枢神经递质,5-HT能神经元通过受体介导调节情绪、食欲、睡眠、痛觉等,在发挥生理作用后通过5-羟色胺转运体(serotonintransporter,SERT)再摄取至细胞内灭活。Makkonen等进行SERT的PET研究,发现CA患儿大脑内侧额叶皮质SERT再摄取能力下降(P=0.002),考虑与CA患儿脑中成熟的5-HT能神经末梢减少有关,导致CA患儿的情绪冲动、攻击行为等。Goldberg等应用PET行皮层5-HT2受体显像,发现CA患儿皮层5-HT2受体密度减低。Chandana等的研究指出,CA患儿脑内5-HT合成减少,包括右侧皮层合成减少、左侧皮层合成减少和皮层不对称合成减少三种类型,其中左侧皮层5-HT合成减少患儿表现为严重的语言缺陷。4脑白质纤维束的分子影像学检测fMRI是反映脑的结构和功能状态的重要手段。fMRI对CA患儿的研究主要集中在注意力、运动、语言和面部识别等方面。BOLD-fMRI示CA患儿前额叶皮层和左侧颞上回信号增强,与CA患儿的过度持续动作和重复行为有关。CA患儿皮层-边缘系统神经通路异常,从而导致其面部识别异常而与人交流困难。Mengotti等研究指出CA患儿额叶、顶叶大脑连接功能失调与早期白质成熟障碍相匹配,这一发育障碍导致其认知和社会功能缺陷。DTI是利用脑组织内水分子扩散的各向异性(fractionalanisotrophy,FA)的程度,无创性地观察脑白质纤维束的分子影像学方法。Cheung等研究发现CA患儿双侧额前和颞叶区域FA值较对照组显著降低,尤其在颞叶内侧邻近梭状回处,右侧额下回和左侧枕叶FA值增高;提示CA患儿的社会交往障碍与额-纹状体-颞叶通路的FA值减低有关,重复行为与大脑后部的FA值增高相关联。Groen等发现CA患儿脑白质纤维减少并伴有细胞间隙增大,表明CA患儿存在脑白质连接异常。胼胝体是联系两侧大脑半球的主要横向纤维,作用为维持两侧大脑半球信息传导及功能的对称。CA患儿胼胝体微细结构异常导致非语言性认知能力障碍,这也进一步证实了CA患儿存在脑白质连接异常。MRS利用化学位移现象检测脑内代谢产物,如N-乙酰天门冬氨酸(N-acetyl-asparticacid,NAA)、胆碱(choline,Cho)、肌酸(creatine,Cr)等。NAA是神经元数量和活性的标志,NAA水平下降提示神经元丧失或死亡以及代谢率下降。MRS研究显示CA患儿的脑代谢异常主要位于颞叶、额叶、丘脑、杏仁核-海马及小脑。CA患儿左侧杏仁核-海马及左侧小脑半球的NAA浓度减低,对其认知和情感障碍起重要作用。CA患儿颞中回NAA/Cr比值降低与其社会功能损害相关。额叶、枕叶NAA降低,提示CA患儿存在额叶、枕叶神经传递异常和神经功能完整性受损。CA患儿感知觉缺陷与丘脑代谢异