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一、研究目的
孤独症谱系障碍(Autism Spectrum Disorder,ASD)是一组以社会交往障碍、言语和非言语交流障碍、狭窄的兴趣和重复刻板行为为特征的发育性障碍,包括孤独症(Autism),阿斯伯格综合征(Asperger Syndrome,AS),和未分类的广泛性发育障碍(PDD-not otherwise specified,PDD-NOS),其中以孤独症和阿斯伯格综合征最为常见[1]。
ASD的病因尚不明确,遗传学的研究揭示了其存在高度的遗传倾向,神经解剖学研究发现了ASD脑结构的异常,如脑体积增大,额-颞区、杏仁核-海马复合体、尾状核、小脑等局部脑区的体积改变、灰白质密度改变等异常,目前研究者普遍认同遗传方面的原因所导致的早期神经发育异常可能是ASD的发病机制所在[2]。孤独症具备了ASD的三大核心症状,认知功能受损严重,但AS主要以社交障碍、重复刻板行为为特征,无语言发育障碍且认知功能正常[3],被视为ASD中的轻型。尽管AS语言发育无障碍,但临床观察其仍存在语用学上的异常,同时对语言的理解力有限,如不能听懂隐喻、讽刺等[4],因此尽管AS存在一定的交往愿意,但异常的交流方式仍导致了社交的困难。刻板重复行为方面,AS更倾向于表现出强迫、仪式化行为,例如对个人习惯和环境改变的强烈抗拒[5,6]。因此有研究者认为AS与孤独症可能存在不同的神经机制。由于脑结构与功能的复杂性及孤独症谱系障碍内的异质性,ASD的神经机制尚未完全明确。近年来,神经心理研究运用神经功能成像技术不断寻找、验正ASD的心灵理论(Theory ofMind,Tom)、执行功能(Executive Function)、中央凝聚(Central Coherence)等的异常神经机制[7]。
SPECT是目前常用的脑血流灌注显像(Cerebral Blood Flow PerfusionImaging)技术,通过对局部脑血流灌注量(Regional Cerebral Blood Flow,rCBF)的测量可准确反应脑功能活动情况,尤其随着高分辨率SPECT的广泛应用、定量脑血流灌注成像分析方法的应用,对脑血流灌注的测定更为精确。国外已有大量研究使用SPECT检测ASD儿童的rCBF以发现大脑异常功能区的存在,这些研究结果中双侧颞叶皮质、额叶皮质、基底节是最常发现脑血流灌注功能异常的区域。但国外的研究主要以典型孤独症儿童为对象,较少涉及AS的脑血流灌注功能研究。国内也有相应的研究在进行,但传统的脑功能图像分析技术极大的降低了研究的客观性、可重复性。
孤独症行为评定量表(Autism Behavior Checklist,ABC)由Krug在1978年编制,国内于1989年引进。量表采用问卷式,由家长或抚养人填写,在10~15分钟内可完成。该量表共57项,描述孤独症儿童感觉、交往、躯体运动、语言、行为五方面,每项评分按其在量表中的负荷大小分别评为1,2,3,4分,量表筛查界限分为53,诊断分为67分以上,在国内使用所报道的一致性良好,可在一定程度上评定孤独症的症状特点。
鉴于上述,本研究旨在现有实验条件下,本课题旨在使用99mTc-ECD SPECT探查ASD儿童的局部脑血流灌注的改变,并通过孤独症儿童行为评定量表评定孤独症儿童的症状,以探讨临床特征与脑功能改变之间的相关性;比较孤独症和AS局部脑血流灌注特点,从而为ASD的神经机制研究提供依据。
二、研究对象、内容和方法
1、研究对象
2.1.1ASD组:由专业医师在发育行为儿科门诊严格按诊断标准确诊ASD患儿共23例,男20例,女3例;年龄范围2.3-12.4岁,平均年龄7.2±3.0岁,排除代谢性或染色体疾病、癫痫、中枢神经系统损伤、合并结节性硬化或多发性神经纤维瘤等影响脑血流灌注的疾病,排除MRI、CT检查异常者,且无精神类药物服用史,对SPECT检查知情同意。
①孤独症组:14例,男11例,女3例,年龄范围2.3-12.4岁,平均年龄5.8±3.0岁。
②AS组:9例。男9例;年龄范围7.6-11.1岁,平均年龄9.4±1.4岁。
2.1.2对照组:非孤独症对照8例,男7例,女1例。年龄范围3.1-9.04岁,平均年龄5.5±2.4岁。对照组选取自中山大院附属第三医院核医学科非孤独症儿童脑血流灌注显像,入组患儿SPECT灌注显像结果由核医学专科医生评估为正常,生长发育史无明显异常,无精神性疾病病史,头颅MRI、CT检查无异常。
ASD组与对照组在年龄、性别组成上无统计学差异;孤独症组与对照组在年龄、性别组成上无统计学差异;AS组与对照组在性别组成上无统计学差异,在年龄组成上存在统计学差异,在分析显像结果时,引入年龄作为协变量,以减少年龄对结果的影响。
2、研究内容和方法
单光子发射计算机断层扫描术(Single Photon Emission ComputedTomography,SPECT)脑血流灌注显像,使用统计参数图(Statistical ParametricMapping,SPM)这一脑功能图像分析软件,将病例组、对照组图像进行统计分析,以比较两组局部脑血流灌注的差异。
孤独症行为评定量表(Autism Behavior Checklist,ABC)对ASD组患儿进行评定,获得其在交往、行为、感觉、身体运动、语言五个分量表评分。分别将孤独症组、AS组脑血流灌注成像与五个分量表分进行相关分析,以探查症状特征与脑功能相关性的存在。
三、结果
1、孤独症组与对照组rCBF对比
孤独症组在双侧前额皮质、右侧颞上回、颞下回、角回、枕上回,双侧基底核(豆状核)、左侧海马旁回(杏仁体簇)的rCBF较对照组下降。
2、AS组与对照组rCBF对比
AS组在双侧前额皮质,双侧颞叶腹侧,双侧枕叶,右侧顶枕颞交接处、双侧小脑后叶,及双侧基底节、左侧海马旁回,右侧丘脑等皮层下结构的rCBF较对照组下降。
3、孤独症组ABC量表分与rCBF相关分析
1)交往量表与左侧额上回、楔叶rCBF均有负相关关系;
2)语言量表与左侧额上回、右侧额中回、中央后回rCBF均有负相关关系;
3)行为量表与左侧尾状核rCBF有负相关关系;
4)未发现量表分与rCBF呈正相关部位存在(未较正p<0.001)。
4、AS组ABC量表分与rCBF相关分析
1)语言量表与左侧颞横回rCBF有负相关关系;
2)运动量表与右侧小脑后叶rCBF有负相关关系;
3)未发现量表分与rCBF呈正相关部位存在(未较正p<0.001)。
5、孤独症组与AS组rCBF下降区分布情况对比
孤独症组、AS组的rCBF下降区分布显著不同:
1)孤独症组rCBF下降主要分布在双侧前额皮质、右侧基底节;
2)AS组rCBF下降主要分布在双侧小脑、右侧基底节、右丘脑。
四、结论
1、孤独症谱系障碍儿童在全脑皮层及皮层下结构存在不同程度的rCBF下降。
2、孤独症局部脑血流量灌注功能下降发生在双侧前额皮质、右侧颞叶、双侧基底节、左侧边缘叶、右侧项、枕叶;阿斯伯格综合征局部脑血流量灌注功能下降发生在双侧前额皮质、双侧颞叶、双侧枕叶、右侧枕顶颞交接部、双侧基底节、左侧边缘叶、右侧丘脑及双侧小脑。
3、孤独症的社交、语言、行为方面异常表现与额叶、基底节的局部血流灌注功能呈负相关;阿斯伯格综合征的语言、运动方面的异常表现与颞横回、小脑后叶的血流灌注功能呈负相关。
4、孤独症、阿斯伯格综合征的脑血流灌注功能下降区分布不同,孤独症主要分布在双侧前额皮质、右侧基底节,阿斯伯格综合征脑灌注下降主要分布在双侧小脑、右侧基底节、右丘脑。
五、