周樟伟，夏水伟

(丽水市中心医院放射科，浙江 丽水 323000)

作为临床常见的一种广泛神经精神发育障碍类疾病，孤独症谱系障碍(autism spectrum disorder，ASD)多发病于3岁前小儿[1]，主要临床表现在于语言交流障碍、兴趣狭隘、行为重复刻板、社会认知障碍等，是导致患儿精神残疾的主要原因[2]。磁共振波谱学具有直接定位、无创性的特点，可用于ASD患儿早期脑内代谢物浓度改变的检测[3]。线性拟合模型软件能够为分析ASD的病理基础提供科学、科学、客观、无创的研究方法[4]。直至目前，有关定量分析学龄前期ASD患儿脑区代谢物浓度改变的相关研究报道并不多见。为此，本研究采用磁共振波谱学扫描，并应用线性拟合模型软件进行定量研究，旨在分析学龄前ASD患儿脑区扣带回代谢物绝对浓度变化及其与患儿临床特征的相关性。

1资料与方法

1.1一般资料

选取2016年1月至2018年12月在丽水市中心医院就诊的32例学龄前期ASD患儿(病例组)。纳入标准：年龄为3～6岁，右利手；符合精神障碍诊断和统计手册第5版(diagnostic and statistical manual of mental disorders，DSM-Ⅴ)[5]的相关诊断标准；Schoplen儿童孤独症评定量表[6]评分在30分及以上；KRUG孤独症行为量表[7]评分高于53分。排除标准：伴有视力、听力、智力或意识障碍；伴有其它神经系统疾病；伴有严重器质性疾病；伴有颅脑外伤史；近期服用神经精神类药物。同期选取25例学龄前期在本院体检的健康小儿(对照组)。纳入标准：年龄为3～6岁，右利手；获得家属知情同意，接受磁共振波谱学扫描。排除标准：与病例组相同。病例组男20例，女12例；平均年龄为(4.98±0.61)岁。对照组男16例，女9例；平均年龄(5.02±0.56)岁。两组的性别和年龄比较差异均无统计学意义(均P>0.05)。

1.2影像学检查方法

通过3.0 T磁共振扫描仪(德国西门子公司，Skyra型)与标准32通道头线圈，在扫描前给予小儿口服水合氯醛镇静。取小儿仰卧位，固定头部，先行常规磁共振扫描，随后根据单体素点分辨空间选择序列，平行于前后连合连线轴面进行扫描，其中回波时间为30ms，重复时间为2 000ms，反转角80°。在正中矢状面，以前部中扣带回皮层、前扣带回皮层和后扣带回皮层为感兴趣区，体素2cm×2cm×2cm，采集时间2～3min。

1.3数据处理及观察指标

在导出磁共振波谱学扫描原始数据后，应用线性拟合模型后处理软件进行数据分析，分别测定单体素波谱代谢物谷氨酸复合物(glutamate complex，Glx)、肌醇、胆碱、N-乙酰天门冬氨酸(N-acetylaspartic acid，NAA)、总肌酸的绝对浓度。

1.4统计学方法

2结果

2.1两组小儿脑扣带回不同区域各代谢物浓度的比较

病例组患儿前部中扣带回皮层、前扣带回皮层和后扣带回皮层脑区NAA浓度均显著低于对照组(均P<0.05)；病例组患儿后扣带回皮层脑区Glx和胆碱浓度均显著低于对照组(均P<0.05)；其余脑区各代谢物浓度比较差异均无统计学意义(均P>0.05)，见表1。

2.2病例组脑扣带回皮层不同区域各代谢物浓度与两量表评分的关系

病例组儿童孤独症评定量表平均评分为(34.98±3.13)分，孤独症行为量表平均评分为(76.13±12.05)分。经Pearson相关性分析显示，后扣带回皮层脑区NAA代谢物浓度与儿童孤独症评定量表存在负相关性(P<0.01)，而其它脑区不同代谢物浓度与儿童孤独症评定量表、孤独症行为量表评分均无显著相关性(均P>0.05)，见表2。

表1 两组小儿脑扣带回皮层不同区域各代谢物浓度的比较结果Table 1 Comparison of concentration of metabolites in different areas of cingulate cortex of brain of the preschool children between the two

表2 病例组脑扣带回皮层不同区域各代谢物浓度与各量表评分的相关性Table 2 Correlation between concentration of metabolites in different areas of cingulate cortex of brain and scores in the two scales of the preschool children in the case group

3讨论

3.1脑区不同代谢物绝对浓度的准确定量的数据采集

采用线性拟合模型软件可自动拟合窄线宽与高信噪的谱线，适用于短回波的测量[8]。本文设定回波时间为30ms，行短回波单体素磁共振波谱学，分别采集前部中扣带回皮层、前扣带回皮层和后扣带回皮层三个不同脑区频谱数据，通过线性拟合模型定量后可对肌醇、胆碱、Glx、NAA及总肌酸等多种代谢物的绝对浓度进行准确定量。

3.2学龄前期ASD患儿脑扣带回皮层代谢物绝对浓度的定量分析

作为神经/轴索密度和异型性标志物之一，NAA浓度可说明神经元和轴突的完整性，任一引起神经元、轴突丢失或受损的疾病均可导致NAA浓度降低[9]。本研究发现，相比对照组，病例组患儿前部中扣带回皮层、前扣带回皮层和后扣带回皮层脑区NAA浓度均显著降低(均P<0.05)，表明学龄前期ASD患儿扣带回皮层不同脑区神经元均发生不同程度的受损或丢失。作为突显网络的重要组成部分，前扣带回皮层在错误监测、自我意识、认知控制及思维冥想等活动过程中发挥重要作用，可感觉内、外环境的改变，并与奖赏、情感方面密切相关，在机体从“察觉”至“意识”的过程中具有重要作用[10-11]。作为默认网络的重要组成部分，后扣带回皮层在监控立体定位、感觉和记忆作用的组织方面具有重要作用[12]。

作为一种神经递质乙酰胆碱的前体，胆碱在细胞膜构成和神经细胞髓鞘形成方面具有重要作用，并且其是情绪异常的重要病理生理基础，与情绪、记忆方面关系密切[13]。国外研究通过3.0 T磁共振波谱学以成人ASD患者背侧前扣带回皮层及后扣带回皮层为感兴趣区，通过线性拟合模型软件进行定量分析，结果发现成人ASD患者胆碱含量显著增加[14]。有关于ASD患儿的研究报道其不同大脑皮层胆碱浓度显著降低[15]。大脑皮层中的胆碱含量在成年与儿童存在差异性的原因可能是因儿童胶质细胞密度降低、髓鞘化异常，使得神经发育迟缓，这亦能说明细胞膜转换的复杂性。本研究发现，相比对照组，病例组患儿后扣带回皮层脑区Glx和胆碱浓度均显著降低(均P<0.05)。分析其原因，可能是因后扣带回皮层脑区神经细胞膜磷脂代谢紊乱，加之出现细胞内信号转导障碍而引起。本研究未发现病例组与对照组前扣带回皮层和前部中扣带回皮层脑区中胆碱含量的差异性，其原因可能是本研究主要以小儿大脑皮层为感兴趣区，主要为神经元细胞，使得相比NAA，胆碱含量变化较不敏感。

3.3学龄前期ASD患儿脑扣带回皮层代谢物浓度与临床特征的相关性分析

本研究经Pearson相关性分析显示，后扣带回皮层脑区NAA代谢物浓度与儿童孤独症评定量表存在负相关关系，提示后扣带回皮层脑区NAA浓度可能与学龄前期ASD患儿病情程度密切相关，可能是评估患儿症状程度的潜在定量指标。本研究结果表明，学龄前期ASD患儿脑扣带回皮层生化代谢物浓度异常改变，提示患儿相关神经元丢失、功能或结构损伤及细胞膜酶代谢异常，可能是ASD发病的重要病理基础，需今后进一步探究。

综上所述，学龄前期ASD患儿脑扣带回皮层生化代谢物浓度异常改变，且后扣带回皮层脑区NAA代谢物浓度与儿童孤独症评定量表评分呈负相关，可为ASD提供一种临床辅助诊断的无创方法。