王婷婷,姜興岳(通訊作者)
(濱州醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院放射科 山東 濱州 256600)
兒童阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征(obstructive sleep apnea hypopnea syndrome, OSAHS),為耳鼻喉科常見疾病,發(fā)病率在4%左右,近年來其發(fā)病率有增高趨勢。其主要表現(xiàn)為張口呼吸、睡眠打鼾,可嚴(yán)重影響兒童的身心發(fā)育,包括生長遲緩和相關(guān)的神經(jīng)病理學(xué)損傷[1]。近年來,隨著磁共振功能成像如磁共振波譜(magnetic resonance spectroscopy, MRS)、功能性磁共振成像(functional magnetic resonance imaging, fMRI)、結(jié)構(gòu)磁共振成像(Structural MRI,sMRI)等廣泛應(yīng)用,對OSAHS造成的腦損害有了進一步的認(rèn)識,本文主要介紹MRS、fMRI、sMRI等技術(shù)對OSAHS的神經(jīng)影像學(xué)研究進展。
MRS作為一種無創(chuàng)地活體分析組織代謝和生化改變的成像技術(shù),能在發(fā)生形態(tài)學(xué)改變之前從代謝角度評價腦損傷的程度。
兒童OSASH患兒長期缺氧,會導(dǎo)致乳酸的積累和自由基的產(chǎn)生,從而導(dǎo)致小腦、海馬和其他部位的神經(jīng)元損傷。Halbower等人[2]應(yīng)用MRS分析OSAHS患兒和正常兒童腦神經(jīng)元的代謝率時發(fā)現(xiàn),OSAHS患兒左側(cè)海馬及右額葉皮質(zhì)的NAA/Cho代謝率較正常兒童明顯降低。從嬰兒期到20歲,是兒童前額皮質(zhì)髓鞘的形成和發(fā)育時間,也是大腦功能發(fā)展成熟期。如果在兒童發(fā)育期間,前額皮質(zhì)的OSAHS損傷持續(xù)性存在,可能導(dǎo)致兒童神經(jīng)心理發(fā)育及執(zhí)行功能受損。結(jié)果表明,隨著年齡的增長,OSAHS的嚴(yán)重程度與大腦白質(zhì)的NAA/Cho比率呈顯著負相關(guān)[3]。
fMRI的形成依賴于腦活動時局部代謝產(chǎn)物和血液動力學(xué)變化所產(chǎn)生的信號強度對。血氧飽和度對比成像(blood oxygenation level dependent,BLOD)MRI,為腦功能成像最常應(yīng)用的方法,目前針對OSAHS的fMRI檢查是采用呼吸激發(fā)或者是認(rèn)知激發(fā)。
Macey等[3]人進行了呼氣負荷的研究,分析顯示,不同皮質(zhì)和皮質(zhì)下區(qū)域的神經(jīng)信號強度存在組間差異,OSAHS患者的右島葉、左額葉前扣帶回和中額葉回信號相對降低,而右側(cè)海馬、腹中腦、左背中腦和右腹側(cè)腦橋信號相對增加,并且OSAHS患者的神經(jīng)反應(yīng)在杏仁核、小腦和后島葉與正常對照組存在差異性。在最近的一項對11名OSAHS患者及對照者進行的吸氣負荷實驗的研究中發(fā)現(xiàn),在OSAHS患者中觀察到多個腦區(qū)的神經(jīng)信號強度對吸氣負荷反應(yīng)的改變,特別是在雙側(cè)基底節(jié)和左島側(cè)葉差異,在雙側(cè)扣帶回皮質(zhì)、右側(cè)丘腦、右側(cè)海馬、左側(cè)內(nèi)側(cè)顳葉皮質(zhì)、內(nèi)側(cè)中腦和雙側(cè)小腦中也觀察到信號差異,作者認(rèn)為這些運動、感覺和自主整合區(qū)域的時間和信號強度差異可能是阻塞性睡眠呼吸暫?;颊咭归g病理性呼吸異常的基礎(chǔ)[4]。此外,治療對OSAHS患者神經(jīng)功能的影響,還有要進一步研究。
sMRI是神經(jīng)解剖體積和形態(tài)異常重要檢查方法,可以監(jiān)測OSAHS患者的神經(jīng)結(jié)構(gòu)解剖學(xué)特征。
一些縱向的神經(jīng)影像學(xué)研究表明,兒童和青少年大腦皮質(zhì)灰質(zhì)的變化是非線性的,并且具有區(qū)域特異性,青春期前增加,青春期后下降。Chan等人[5]通過對兒童進行高分辨率三維MRI發(fā)現(xiàn),兒童良好的視覺運動協(xié)調(diào)能力與大腦灰質(zhì)與總腦容量之比顯著相關(guān);此外,中度至重度OSAHS患兒的最大灰質(zhì)信號強度與正常兒童在大腦某些區(qū)域有顯著差異,灰質(zhì)區(qū)域性受損,如邊緣系統(tǒng)的左顳上回。同時,Philby M.F等[6]還發(fā)現(xiàn),在整個額葉和額葉上部、頂葉上部和側(cè)部皮質(zhì)以及顳葉上部區(qū)域,OSAHS患兒的灰質(zhì)體積顯著減少。額葉與神經(jīng)認(rèn)知有關(guān),包括執(zhí)行功能,它比大腦的其他部位更成熟。因此,兒童SDB可能會影響這些功能的形成和發(fā)展。
總之,神經(jīng)影像學(xué)研究對OSAHS的研究具有廣泛的科學(xué)價值,OSAHS的神經(jīng)影像學(xué)研究可能有助于闡明與疾病發(fā)生和維持相關(guān)的潛在生物學(xué)機制。但是目前對OSAHS患兒的神經(jīng)認(rèn)知損傷研究相對較少,主要原因可能是兒童可以耐受的研究方法有限,并且需要大量的兒童研究群體和復(fù)雜的心理測試,這涉及大量的勞動力和成本。而隨著對睡眠關(guān)注度的提高,兒童OSAHS影像學(xué)研究必將不斷深入、細致地開展起來。