新型腦成像技術有助于鑒別不同人群腦震蕩反應

    腦震蕩患者對病人的影響不同，不過科學家一直不清楚背后的原因。現(xiàn)在，使用一種新技術對腦部成像數(shù)據進行分析后，葉史瓦大學的阿爾伯特愛因斯坦學院的研究者和蒙特弗羅里醫(yī)學中心的研究人員發(fā)現(xiàn)：腦震蕩患者受損腦部區(qū)域因人而異；受損腦部的空間分布隨時間的變化而發(fā)生改變。

　　Michael L. Lipton說：“這項新技術終可能會用于：評估腦震蕩患者，預測哪種頭部損傷可能造成長期的神經學異常癥狀，評價治療的有效性。” 醫(yī)學博士、哲學博士Michael L. Lipton是該研究的首席作者，是愛因斯坦學院Gruss核磁共振中心副主任，蒙特弗里核磁共振成像服務的醫(yī)學主任。該研究在線發(fā)表于腦部成像和行為（Brain Imaging and Behavior）雜志。

　　美國疾控中心估計：美國每年超過100萬人患有腦震蕩（也稱為輕型腦外傷，英文為Mild Traumatic Brain Injury，縮寫為mTBI）。成年人的腦震蕩主要是機動車輛事故或者摔倒造成的。每年，至少20萬成年人和兒童在體育活動中造成腦震蕩。大多數(shù)腦震蕩患者恢復正常，仍然有大約30%患者留下了性損傷：人格改變或者規(guī)劃能力丟失（unable to plan an event）。2003年，聯(lián)邦政府的一項研究將腦震蕩稱為“一系列的公共衛(wèi)生問題”，每年因為腦震蕩問題給美國造成的經濟損失估計為800億美元。

　　此前的成像研究發(fā)現(xiàn)：腦震蕩患者的腦部和正常人的不同。不過，他們沒有評估腦震蕩患者之間的腦部有沒有差異。“事實上，大多數(shù)研究人員認為所有腦震蕩患者均在相同腦區(qū)出現(xiàn)異常，”Lipton博士如是說。Lipton博士是放射科副教授，精神病學和行為科學副教授，現(xiàn)在就職于愛因斯坦的Dominick P. Purpura神經科學系。他說：“事實不是這樣的。由于每個人的解剖結構不同、對損傷的易感性不同、損傷機制也不同，因此，腦震蕩后受損部位也不同。”

　　在這個試驗中，Einstein學院的研究人員使用近開發(fā)的名為彌散張量成像（diffusion tensor imaging ，縮寫為DTI）的核磁共振成像（magnetic resonance imaging，縮寫為MRI）技術，對34名腦震蕩患者（19名女性，15名男性；年齡范圍為19歲到64歲）和30名健康個體進行成像研究。這34名腦震蕩患者在布朗克斯區(qū)的蒙特弗羅里醫(yī)院診斷為輕型腦外傷（mTBI）?；颊咴谑軅?周內進行腦部成像，3個月和6個月后再進行腦部成像。

　　成像數(shù)據的分析是通過EZ-MAP（Enhanced Z-score Microstructural Assessment Pathology，譯為：增強的Z-分數(shù)顯微結構評估病理學）這種新的軟件工具完成的。該軟件是允許研究者對病人整個腦區(qū)的顯微結構異常進行檢測的軟件。該軟件是Lipton博士和愛因斯坦學院的同事共同開發(fā)的。

　　DTI通過檢測白質內部水的擴散方向，檢測腦部的微小損傷。這項技術在Lipton醫(yī)生和他的團隊之前發(fā)表的以30個從幼年開始足球活動的職業(yè)足球運動員為研究對象的文章中也用到了。他們發(fā)現(xiàn)經常使用頭球造成的腦部損傷，跟腦震蕩患者的腦部損傷很相似。

　　擴散方向的一致性是衡量組織保持顯微結構完整性的指標。擴散方向的一致性是通過部分各向異性（fractional anisotropy，縮寫為FA）這一指標測量的。FA的取值范圍為0到1；取值越小，腦區(qū)的異常程度越小。在該研究中，在腦震蕩患者中檢測到低FA異常腦區(qū)，而對照組沒有檢測到。每個腦震蕩患者的低FA腦區(qū)分布是的；該分布隨著時間推移慢慢改變。

　　令人吃驚的是，每個患者都有獨特的、與低FA區(qū)不同的高FA區(qū)；這些高FA區(qū)的分布也隨著時間慢慢變化。Lipton博士說“我們發(fā)現(xiàn)每個檢測時間點都可以檢測到廣泛的高FA區(qū)；高FA區(qū)一直持續(xù)到創(chuàng)傷6個月后，甚至1年多以后還存在高FA區(qū)。我們懷疑高FA代表腦部對創(chuàng)傷作出了反應。換句話說，通過發(fā)展和增強其他神經連接，腦部正在試圖代償損傷造成的傷害。這是一個嶄新的、意料之外的發(fā)現(xiàn)。”

　　目前，腦震蕩的檢測主要基于患者受傷的性質和出現(xiàn)的癥狀。這些癥狀包括：頭痛、眩暈和其他行為異常。DTI結合EZ-MAP分析，可能為診斷腦震蕩損傷以及判斷哪些病人的癥狀會持續(xù)存在并且不斷加重提供更加客觀的工具。