MRI测量中国汉族不同性别正常成人枕叶体积

秦 菡，陈 楠，李坤成*

(1.首都医科大学宣武医院放射科，北京 100053；2．北京市石景山区妇幼保健院放射科，北京 100040)

随着现代医学影像学技术的飞速发展，在诊断脑疾病等临床实践及脑功能机制研究中，经常需要参考正常脑组织结构的影像学信息。枕叶是人类的视觉中枢。枕叶病变可导致视觉功能障碍，如视野缺失、视力下降及皮质性失明等，还可引发认知缺陷、记忆缺陷和运动障碍[1]，如部分阿尔茨海默病(Alzheimer disease, AD)患者认知障碍表现为无明显视力缺陷而存在枕部萎缩[2]。目前枕叶研究多关注其功能[3-5]，对形态结构的观察较少。既往由于采集方式多样、纳入标准不统一及图像后处理方法不同等因素，导致MRI研究活体大脑组织结果差异较大。本研究采用MRI测量中国汉族健康成年人枕叶体积，观察不同性别及不同侧别枕叶体积的差异及其与年龄的相关性，为中国汉族人“标准脑”研究和临床应用提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料 采用系统抽样法，于中国汉族健康成年脑数据库中随机选取200名志愿者，男、女性各100名，年龄18～70岁，平均(45.2±14.4)岁；将其按年龄分为5组(第1组18～30岁、第2组31～40岁、第3组41～50岁、第4组51～60岁及第5组61～70岁)，每组40名，男、女性各20名，采集头部MRI。纳入及排除标准见参考文献[6]。本课题经首都医科大学宣武医院医学伦理委员会批准，并于临床试验注册中心注册(注册号ChiCTR-RNC-00000128)，所有志愿者均自愿参加，并签署知情同意书。

1.2 仪器与方法 采用Siemens Sonata 1.5T超导型MR仪，标准头部线圈。扫描序列包括三维磁化预备梯度回波序列T1W等[7]，扫描参数见参考文献[6]。扫描结束后将所有数据传至图像处理工作站进行标准化处理。采用MRICRO软件(Chris Ronden1.2.9.0)对大脑进行三维重组，以矢状位图像为主要测量切面(图1)，动态移动三维图像上的重组坐标，借助横轴位及冠状位图像共同确认枕叶边界(图2)。参照神经解剖学图谱及国内外文献[8-9]，在神经影像学及解剖专家指导下制定枕叶边界标准：内侧面顶枕沟以后部分为枕叶(包括楔叶和舌回)，距状沟与顶枕沟交点为颞叶内侧面的后界；外侧面为枕外裂到枕前切迹(枕极前方约4 cm)的连线，为枕叶前界；底面为颞叶内侧面后界和枕前切迹的连线后方，为枕叶。横断面图像中，顶枕沟在前联合至胼胝体压部的1～2个层面上首次出现，在扣带回顶部信号消失。由1名具有3年神经系统影像学诊断经验的医师于前连合(anterior commissure, AC)后缘中点至后连合(posterior commissure, PC)前缘中点连线的(AC-PC)正中矢状位图像上逐层手动勾画双侧枕叶边界，确定ROI，之后测量软件自动计算其体积。

对测得的枕叶体积进行标准化处理。由同一名影像科医师逐层手动勾画全脑实质ROI，软件自动计算全脑体积，排除蛛网膜下腔内脑脊液的影响。标准化处理公式[10]：V标=V实×M均/M实(V标为标准化处理后的枕叶体积，V实为实际测得的枕叶体积，M均为全部受检者脑容积的平均值，M实为每名受检者的脑容积)。

1.3 统计学分析 采用SPSS 20.0统计分析软件。以x±s表示符合正态分布的计量资料，采用配对t检验比较左、右侧枕叶体积的差异，以独立样本t检验比较不同性别枕叶体积的差异；以Pearson相关分析观察枕叶体积与年龄的相关性；采用双因素方差分析观察性别及年龄对枕叶体积的影响。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 不同性别和侧别枕叶体积比较 正常成人枕叶体积为(105.37±10.41)cm3，标准化后为 (105.44±9.20)cm3。标准化前男性、女性枕叶体积[(111.34±9.15)cm3、 (99.38±7.85)cm3]及标准化后男性、女性枕叶体积[(111.39±7.31)cm3、(99.48±6.72)cm3]差异均有统计学意义(t=9.91、12.01，P均<0.05)。标准化前、后，不同性别之间左、右侧枕叶体积差异均有统计学意义；标准化前、后，男性左、右侧枕叶体积及女性左、右侧枕叶体积差异均无统计学意义，见表1。

2.2 枕叶体积与年龄的关系 标准化前，男性、女性枕叶体积与年龄无明显相关(r=-0.01、0.18，P=0.90、0.08)；标准化后，男性、女性枕叶体积亦与年龄无明显相关(r=0.05、0.01,P=0.64、0.92)，见图3。

2.3 性别及年龄对枕叶体积的影响 性别及年龄对枕叶体积的影响不存在交互作用。标准化前、后，不同性别间枕叶体积差异均有统计学意义(F=98.45、142.31，P均<0.05)，不同年龄组之间枕叶体积差异无统计学意义(F=1.37、1.09，P均>0.05)。

3 讨论

枕叶位于大脑后端，主要功能包括处理视觉信息、识别听觉空间和动作感觉等。其中枕中回主要负责视觉运动加工及空间分析，楔叶处理视觉信息，舌回参与视觉记忆加工，楔叶与舌回共同构成视觉信息处理中心[11]。枕叶与邻近顶叶及颞叶间的连接对大脑整体功能有重要作用,颞枕-枕骨交界处(temporo-parieto-occipital, TPO)是一个复杂脑区，有各种白质纤维通过，涉及多种高级神经功能，如语言识别、阅读写作、计算和符号处理及视觉记忆等。分析大脑枕叶的解剖结构和体积变化规律，将有助于了解枕叶与周围顶叶及颞叶等脑组织的毗邻关系，对认识大脑老化过程亦有很大帮助。

目前采用MRI测量脑体积的方法主要有基于体素的形态学测量(voxel-based morphometry, VBM)和手动勾画ROI。VBM是基于三维体素的全脑测量法，操作简单、可重复性好且耗时少，但其分割效果欠佳，难以显示微小结构和辨认个体脑沟回解剖变异，选择手工勾画ROI的测量方法结果更准确[12]。本研究于全国15家大型教学医院以多中心协作方式采用统一标准采集的3 000名18～70岁健康成人中随机选取200名，以手动勾画ROI方式测得中国汉族健康成人枕叶体积为(105.44±9.20)cm3，略大于ALLEN等[13]的结果，可能与东西方人种差异有关。

表1 标准化前、后不同性别及侧别枕叶体积比较(cm3)

图1 颅脑矢状位MRI A～D.勾画枕叶边界示意图，红线区域为枕叶边界 图2 颅脑MRI 轴位MRI(A)辅助确定矢状位MRI(B)枕叶边界示意图

图3 标准化前、后，不同性别大脑枕叶体积与年龄关系的散点图

本研究结果表明，枕叶体积与年龄无明显相关，提示在大脑老化过程中枕叶体积并无明显萎缩，与既往研究[13-15]结果一致，推测与大脑进化过程中枕叶体积与其他区域相比相对稳定有关。本研究中男性枕叶体积大于女性。BURGALETA等[16]发现男性大脑体积大于女性，推测枕叶体积也符合此规律。

本研究的主要局限性：①采用人工手动测量，工作量较大，对观察者的专业知识要求高；②未对枕叶皮层进行分区测量。

综上所述，中国健康成年人枕叶体积男性大于女性，双侧枕叶体积基本一致。枕叶体积不易随年龄增长而出现萎缩。