新型腦成像技術(shù)有助于鑒別不同人群腦震蕩反應(yīng)

    腦震蕩患者對病人的影響不同，不過科學(xué)家一直不清楚背后的原因。現(xiàn)在，使用一種新技術(shù)對腦部成像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后，葉史瓦大學(xué)的阿爾伯特愛因斯坦學(xué)院的研究者和蒙特弗羅里醫(yī)學(xué)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(shí)間的變化而發(fā)生改變。

　　Michael L. Lipton說：“這項(xiàng)新技術(shù)終可能會(huì)用于：評估腦震蕩患者，預(yù)測哪種頭部損傷可能造成長期的神經(jīng)學(xué)異常癥狀，評價(jià)治療的有效性。” 醫(yī)學(xué)博士、哲學(xué)博士Michael L. Lipton是該研究的首席作者，是愛因斯坦學(xué)院Gruss核磁共振中心副主任，蒙特弗里核磁共振成像服務(wù)的醫(yī)學(xué)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(jì)：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(jī)動(dòng)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(dòng)中造成腦震蕩。大多數(shù)腦震蕩患者恢復(fù)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(xiàng)研究將腦震蕩稱為“一系列的公共衛(wèi)生問題”，每年因?yàn)槟X震蕩問題給美國造成的經(jīng)濟(jì)損失估計(jì)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(shí)上，大多數(shù)研究人員認(rèn)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(xué)和行為科學(xué)副教授，現(xiàn)在就職于愛因斯坦的Dominick P. Purpura神經(jīng)科學(xué)系。他說：“事實(shí)不是這樣的。由于每個(gè)人的解剖結(jié)構(gòu)不同、對損傷的易感性不同、損傷機(jī)制也不同，因此，腦震蕩后受損部位也不同。”

　　在這個(gè)試驗(yàn)中，Einstein學(xué)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(shù)，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(gè)體進(jìn)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(nèi)進(jìn)行腦部成像，3個(gè)月和6個(gè)月后再進(jìn)行腦部成像。

　　成像數(shù)據(jù)的分析是通過EZ-MAP（Enhanced Z-score Microstructural Assessment Pathology，譯為：增強(qiáng)的Z-分?jǐn)?shù)顯微結(jié)構(gòu)評估病理學(xué)）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(gè)腦區(qū)的顯微結(jié)構(gòu)異常進(jìn)行檢測的軟件。該軟件是Lipton博士和愛因斯坦學(xué)院的同事共同開發(fā)的。

　　DTI通過檢測白質(zhì)內(nèi)部水的擴(kuò)散方向，檢測腦部的微小損傷。這項(xiàng)技術(shù)在Lipton醫(yī)生和他的團(tuán)隊(duì)之前發(fā)表的以30個(gè)從幼年開始足球活動(dòng)的職業(yè)足球運(yùn)動(dòng)員為研究對象的文章中也用到了。他們發(fā)現(xiàn)經(jīng)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(kuò)散方向的一致性是衡量組織保持顯微結(jié)構(gòu)完整性的指標(biāo)。擴(kuò)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(biāo)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(gè)腦震蕩患者的低FA腦區(qū)分布是的；該分布隨著時(shí)間推移慢慢改變。

　　令人吃驚的是，每個(gè)患者都有獨(dú)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(shí)間慢慢變化。Lipton博士說“我們發(fā)現(xiàn)每個(gè)檢測時(shí)間點(diǎn)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(gè)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(yīng)。換句話說，通過發(fā)展和增強(qiáng)其他神經(jīng)連接，腦部正在試圖代償損傷造成的傷害。這是一個(gè)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(zhì)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(jié)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(huì)持續(xù)存在并且不斷加重提供更加客觀的工具。