夏忠芳張杰王智楠徐忠強(qiáng)胡艷玲陳欣邵劍波

1北京兒童醫(yī)院集團(tuán)武漢市兒童醫(yī)院耳鼻咽喉科 430016

2首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京兒童醫(yī)院耳鼻咽喉頭頸外科 100045

3北京兒童醫(yī)院集團(tuán)武漢市兒童醫(yī)院CT/MRI室

fMRI在感音神經(jīng)性聽力損失聽覺皮層評(píng)估中的應(yīng)用

夏忠芳1張杰2王智楠1徐忠強(qiáng)1胡艷玲1陳欣1邵劍波3

1北京兒童醫(yī)院集團(tuán)武漢市兒童醫(yī)院耳鼻咽喉科 430016

2首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京兒童醫(yī)院耳鼻咽喉頭頸外科 100045

3北京兒童醫(yī)院集團(tuán)武漢市兒童醫(yī)院CT/MRI室

功能性磁共振成像（functionalmagnetic resonance imaging，fMRI）是通過檢驗(yàn)血流進(jìn)入腦細(xì)胞的磁場(chǎng)變化而實(shí)現(xiàn)腦功能成像的一項(xiàng)新技術(shù)，它能給出更精確的結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系。目前對(duì)感音神經(jīng)性聽力損失的聽覺皮層的研究已成熱點(diǎn)，fMRI在一定程度上可作為有效的手段評(píng)估聽覺皮層的功能。本文查閱資料，就fMRI在感音神經(jīng)性聽力損失聽覺皮層評(píng)估中的作用做一綜述。

功能性磁共振成像；感音神經(jīng)性聽力損失；聽覺皮層

目前對(duì)感音神經(jīng)性聽力損失患者聽神經(jīng)通路的完整性充分評(píng)估，包括聽神經(jīng)通路的結(jié)構(gòu)、功能狀態(tài)的評(píng)估［1］。但對(duì)其聽覺皮層功能評(píng)估缺乏有效的手段，MRI在一定程度上可作為有效的手段評(píng)估聽覺皮層的功能。

近年來，一種新興的神經(jīng)影像學(xué)檢測(cè)--功能性磁共振成像應(yīng)運(yùn)而生，功能性磁共振成像（functional magnetic resonance imaging，fMRI）是通過檢驗(yàn)血流進(jìn)入腦細(xì)胞的磁場(chǎng)變化而實(shí)現(xiàn)腦功能成像的一項(xiàng)新技術(shù)，它能給出更精確的結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系。

1　功能性磁共振成像

傳統(tǒng)的MRI為結(jié)構(gòu)性成像，fMRI是基于大腦進(jìn)行某項(xiàng)活動(dòng)時(shí)局部腦區(qū)血氧水平的變化來觀察“腦激活”情況,是血氧水平相關(guān)（Blood oxygen-level depen?dent,BOLD）信號(hào)成像。

fMRI的基本原理是當(dāng)人接受外界信息時(shí)，大腦皮層特定區(qū)域?qū)@些刺激信息做出相應(yīng)的反應(yīng)，激活該區(qū)域神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的生物化學(xué)過程，不僅神經(jīng)活化區(qū)域的腦血流會(huì)改變，局部血液中的去氧與帶氧血紅素的濃度，以及腦血容積都會(huì)隨之改變,這種生化變化會(huì)引起其磁場(chǎng)的改變，形成該腦區(qū)磁場(chǎng)的不均勻性（呈現(xiàn)梯度變化），而微觀磁場(chǎng)梯度的變化會(huì)使磁共振信號(hào)增強(qiáng)而被偵測(cè)出來，并可用統(tǒng)計(jì)方法判斷哪些腦區(qū)在這個(gè)過程中有信號(hào)的變化，從而可以精確找出是哪些腦區(qū)參與反應(yīng)，這種信號(hào)增強(qiáng)程度與血液磁化率（血氧濃度）有關(guān)的fMRI又叫BOLD成像［2］。北美放射學(xué)協(xié)會(huì)（2011年）認(rèn)為fMRI是一種對(duì)大腦沒有傷害的診斷和研究方法，fMRI的操作是非介入性的、具有較高的空間分辨率，在一般的皮層區(qū)可達(dá)到1～2mm的分辨率。被廣泛應(yīng)用于認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究領(lǐng)域，用來探討人類認(rèn)知過程與情緒活動(dòng)的腦機(jī)制，對(duì)感知覺、注意、語言及言語等的腦功能定位進(jìn)行研究［3］。fMRI的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)主要有兩種類型：組塊設(shè)計(jì)（Blocked Design）和事件相關(guān)設(shè)計(jì)（Event related Design）。組塊設(shè)計(jì)特點(diǎn)是以組塊的形式進(jìn)行刺激，在每一個(gè)組塊內(nèi)同一類型的刺激反復(fù)、連續(xù)呈現(xiàn)，常用于功能定位；事件相關(guān)設(shè)計(jì)特點(diǎn)是隨機(jī)化設(shè)計(jì)，常用于對(duì)行為事件的研究［4］。具體到聽覺皮層的研究屬于事件相關(guān)設(shè)計(jì)。

2　聽覺皮層fMRI的研究進(jìn)展

我們知道，人類的聽覺中樞位于兩側(cè)顳葉的多個(gè)部位，從前向后依次為顳平面前極、顳橫回、顳平面［5］；分為初級(jí)聽覺中樞和次級(jí)聽覺中樞，聽覺皮層接收來自內(nèi)側(cè)膝狀體的腹側(cè)核單峰信號(hào)輸入，而丘腦帶狀皮層接收來自外側(cè)膝狀體的跨模信號(hào)輸入［6］；初級(jí)聽覺中樞對(duì)聲音反應(yīng)的潛伏期極短，有特殊的細(xì)胞學(xué)和免疫染色特征，次級(jí)聽覺中樞位于帶狀區(qū)(位于初級(jí)聽覺中樞后方)、帶旁區(qū)，對(duì)復(fù)雜聲音有強(qiáng)反應(yīng)，執(zhí)行更高水平的聽覺處理［7、8、9］。

聲音強(qiáng)度變化對(duì)聽覺中樞有影響，研究發(fā)現(xiàn)隨振幅水平的提高兩側(cè)聽覺中樞的激活明顯增加，以初級(jí)聽覺中樞為主，聽覺中樞的激活體積明顯增加［10、11］。

頻率是聲音的最基本的要素之一，不同頻率的聲音激活的區(qū)域很廣泛，廣泛分布于初級(jí)和次級(jí)聽覺皮層。初級(jí)聽覺中樞一般處理簡(jiǎn)單的聲音激活，然后隨著處理難度的增加向內(nèi)外延伸，頻率變化趨勢(shì)的判斷依賴于位于顳橫回外緣的次級(jí)聽覺皮層［12、13、14］。

聽皮層對(duì)外界聲刺激通過自身調(diào)控做出反應(yīng)，產(chǎn)生聽覺，但具體機(jī)理尚不完全清楚，兩半球存在機(jī)能的不對(duì)稱性,而表現(xiàn)出半球優(yōu)勢(shì)的特點(diǎn),即偏側(cè)化或不對(duì)稱，與聽皮層所接受的聲音類型及聽皮層本身的功能狀態(tài)有關(guān),同時(shí)聽覺皮層亦可誘導(dǎo)而抑制聽覺反應(yīng)［15、16、17、18］。

有學(xué)者提出行聽覺功能的fMRI研究時(shí)，采用稀疏采集方式有助于克服環(huán)境噪聲的負(fù)面影響［19］。國(guó)內(nèi)學(xué)者利用BOLD-fMRI技術(shù)探討正常人聽覺皮層功能，可滿意顯示聽覺皮層的連接腦圖；聲刺激正常人大腦兩半球聽覺皮層時(shí)顳上回激活率最高，其次為顳中回、顳橫回［20］。

3　感音神經(jīng)性聽力損失聽覺中樞的特征

有學(xué)者通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果顯示感音神經(jīng)性聽力損失與正常者顳葉的體積相似，未發(fā)現(xiàn)顳葉的萎縮，推測(cè)感音神經(jīng)性聽力損失聽覺皮層的細(xì)胞不存在丟失現(xiàn)象，感音神經(jīng)性聽力損失后聽覺傳導(dǎo)通路及聽覺皮層存在功能重塑及對(duì)噪音的適應(yīng)性，重組發(fā)生于聽覺皮層水平［21、22、23］。單側(cè)感音神經(jīng)性聽力損失患者fMRI結(jié)果顯示其內(nèi)側(cè)膝狀體、下丘激活強(qiáng)度對(duì)側(cè)大于同側(cè),而聽覺皮層為同側(cè)優(yōu)勢(shì),聽覺中樞具有可塑性；正常人及單側(cè)突發(fā)性聾患者的靜息態(tài)fMRI的功能連接均主要局限于聽覺系統(tǒng)之內(nèi)，耳聾發(fā)生后可對(duì)該網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生影響［24、25］。

人工耳蝸植入前要對(duì)聽覺通路進(jìn)行評(píng)估，而中樞聽覺皮層的直接、客觀的評(píng)估有賴于fMRI及電生理技術(shù),fMRI對(duì)重度感音神經(jīng)性聽力損失并懷疑伴有聽覺皮層隱患行人工耳蝸植入術(shù)前篩選是有幫助的，因?yàn)樵擃惢颊哂幸徊糠中腥斯ざ佒踩胄Ч遣焕硐氲?。SchmidtAnja M（2003年）等報(bào)告了35例行人工耳蝸術(shù)前通過行鼓岬電刺激后聽覺皮層fMRI的改變 ，為評(píng)估聽覺通路提供了術(shù)前評(píng)估的一種新思路［26］。有報(bào)道先天性巨細(xì)胞病毒感染是美國(guó)兒童聽力損失最常見的非遺傳的原因，每年約8000例，多由于聽覺皮層受巨細(xì)胞病毒感染所致，fMRI能通過評(píng)估聽皮質(zhì)及聽覺通路的完整性，來確定人工耳蝸植入的候選者及手術(shù)側(cè)別；并報(bào)告1例21個(gè)月的女孩，巨細(xì)胞病毒感染后聽力損失伴有腦白質(zhì)病，通過fMRI評(píng)估后建議可以手術(shù)，手術(shù)后證實(shí)有效［27］。

有研究對(duì)建模聾貓行耳蝸植入后，fMRI觀察顯示聽覺皮層在6個(gè)月內(nèi)發(fā)生重塑現(xiàn)象［28］；語后聾人工耳蝸術(shù)后行fMRI顯示雙側(cè)顳葉聽皮層中有重組現(xiàn)象［29］；對(duì)語后聾人工耳蝸術(shù)后對(duì)聲音記憶的感知進(jìn)化及術(shù)后言語處理器使用調(diào)試都在探索中［30、31］。

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App lication of fMRIin evaluation of auditory cortex in sensorineuralhearing loss

XIAZhongfang,ZHANGJie,WANGZhinan,XUZhongqiang,HUYanling,CHENXin,SHAO Jianbo
1DepartmentofOtorhinolaryngology,Wuhan Children’sHospital,Beijing Children’s HospitalGroup,Wuhan,430016.
2DepartmentofOtorhinolaryngology,Beijing Hospital,CapitalMedicalCollege,Bejing,100045.
3 DepartmentofCT/MRI,Wuhan Children’sHospital,Beijing Children’sHospitalGroup,Wuhan,430016
Corresponding author:SHAO Jianbo Email:shaojb2002@sina.com

Functionalmagnetic resonance imaging(fMRⅠ)is a new technology that is capable of showing brain functionalstatusby testingmagnetic field changes related to blood flow ing into cerebral cells,providing accurate information regarding structural and functional relations.At present,auditory cortex changes in sensorineuralhearing losshave become a hot research field.fMRⅠcan be an importantdirectand objective imagingmethod for assessmentof the central auditory cortex.This paper provides a review on the application of fMRⅠin evaluation of theauditory cortex in sensorineuralhearing loss.

functionalmagnetic resonance imaging fMRⅠ;sensorineuralhearing loss;auditory cortex

R764.431

A

1672-2922（2015）03-419-03

10.3969/j.issn.1672-2922.2015.03.008

夏忠芳，博士主任醫(yī)師研究方向:小兒耳鼻咽喉

邵劍波e-mailshaojb2002@sina.com

2015-9-8)