张嘉辉 赵正勤 贾少微 杨红杰

注意力缺陷多动障碍(Attention deficit hyperactivity disorder,ADHD)是儿童最为常见的精神疾病,基本特征是注意问题与过度活动共存。约有50%ADHD患儿症状持续到成人阶段。ADHD全球发病率约为3~5%,9~11岁为发病高峰[1]。我国报道与全球平均水平基本一致[2],据此估计,中国ADHD患儿约2000万。早期诊断ADHD有助于预防和减少青少年在成年之后出现的一系列精神和行为问题。近几十年来,随着神经分子影像技术发展,如单光子发射计算机断层扫描(Single Photon Emission Computed Tomography,SPECT)和正电子发射计算机断层扫描(Positron Emission Tomography,PET),提供了无创和可视化的研究和诊断手段,在ADHD研究方面取得进展,现综述如下。

1 MRI与ADHD

MRI显示,ADHD患者额-纹状体体积变小主要位于右侧额前区和右侧尾状核。Valera等[3]的研究证实,右侧尾状核和额叶局部体积减少;Soliva-Vila等[4]也发现右额前区、右侧尾状核体积减少,而左侧却未发现异常。由此可见,右额-纹状体区可能为ADHD神经解剖学基础。

Durston等[5]的研究进一步证实,右侧额前区、左枕区灰质和白质减少约9%,右侧小脑减少约5%,大脑总体体积减少约4%。Castellanos等[6]研究了152名ADHD儿童和青少年患儿与139名年龄性别匹配对照者,发现患者大脑容量减少(与对照组相比减少3.2%),包括大脑额、顶、枕、颞叶各区灰白质,小脑减少更明显(与对照组相比减少3.5%)。由此,不难理解ADHD患儿确实存在神经解剖学异常,但影像所见的异常不像先天性脑发育不良或者遗传障碍明显,加上儿童本身年龄、性别及个体差异,难以从形态结构影像学资料中得到与ADHD特异性证据,临床意义并不大。

2 SPECT显像与ADHD

2.1 脑血流灌注显像 早在1984年Lou等[7]的研究显示,ADHD患儿在静息状态下出现右侧额-纹状体区血流灌注低下,进一步研究证实,在参与言语处理作业时上述脑区血流灌注下降更为明显[8]。这与Kim等[9]报道ADHD患儿右侧额前区、双侧壳核以及小脑血流灌注低下的结果基本一致,由此可见,额叶-纹状体通路血流灌注及功能异常与ADHD病理生理基础关系密切。Langleben等[10]的研究显示,在负荷抑制反应作业下正常儿童右侧额前皮质区血流灌注增加,而ADHD患儿却没有,反而出现左侧额前皮质区代偿增加,提示ADHD病理生理基础以右侧额前皮质区功能异常为着。

除了上述通路异常外,许多学者研究还发现,颞叶、顶叶、枕叶以及小脑也存在血流灌注及功能异常区,无可否认只要在功能相关通路任何一点或多点出现异常,都可能是ADHD病理生理不容忽视的组成部分。Kaya等[11]指出,除了右侧额前皮质区血流灌注低下外,右侧颞叶皮质区血流灌注减少更为明显。Lorberboym等[12]也认为颞叶皮质区血流灌注减少更为明显。但以上研究对象主要是合并有学习障碍、品行障碍或对立违抗性障碍的ADHD患者。Kim等[13]的扩大样本研究显示,单纯ADHD患儿除右额前外侧皮质区、双侧眶额皮质区血流灌注减少外,右颞中回和双侧小脑皮质区也出现血流灌注减少,但主要以额前皮质区为着,同时发现部分顶枕叶或大脑后半部区域血流灌注增加。可见合并其他障碍可能是ADHD患者出现颞叶、顶叶、枕叶以及小脑局部血流灌注异常重要的原因。Oner等[14]认为,ADHD患儿右侧额前区血流灌注低下和左侧顶叶血流灌注增加,随着年龄增加而差异明显。以上研究显示,右侧额前皮质区血流灌注和功能异常是ADHD病理生理基础,而其他脑区血流灌注增加可能是代偿的结果。尽管ADHD可以持续到成年,但部分患儿可自然康复,代偿和脑修复是其重要的机制。

2.2 神经受体显像 儿茶酚胺类神经递质异常是ADHD神经生化学基础,其中最重要的是多巴胺(Dopamine,DA)系统异常。而参与DA代谢重要调质多巴胺转运体(Dopamine transporter,DAT)位于DA能神经元突触前膜,参与突触间DA清除,调节DA的胞外浓度。自从发现哌甲酯明显改善ADHD多动、注意力涣散以及冲动行为症状后,证实了DAT显像用于研究ADHD的神经生化学基础。Fougere等[15]应用放射性分子探针 Tc-TRODAT的研究显示,成年ADHD患者纹状体特异性结合增强。Cheon等[16]应用放射性分子探针I-IPT的DAT显像研究,也显示了儿童患者基底节放射活性亦增加,但通过行为评估发现疾病严重程度与DAT活性没有显着差别,与血流灌注显像不同。而Vandyck等[17]应用放射性分子探针 I-β-CIT评估DAT有效活性发现纹状体放射活性与对照组没有差异,推测DA功能异常没有改变DAT有效活性,也可能是应用的放射性分子探针不同。Fusar-Poli等[18]的荟萃分析显示,ADHD患者纹状体DAT平均密度高于正常对照者14%,但要注意的是暴露过精神兴奋剂(如哌甲酯)者高于未用药者。所以分析显像数据时,应当说明患者是否使用过精神兴奋性药物。Silva等[19]研究分析ADHD患者纹状体DAT有效摄取活性与额-纹状体通路血流灌注显示,纹状体DAT摄取增高,扣带回、额叶区、颞叶区、小脑血流灌注降低,这可能与DA调节血流灌注有关,因为ADHD患者应用增加突触间DA水平药物哌甲酯后,血流灌注低下区域改善[20]。总之,ADHD的DAT显像核心所见为纹状体特异性摄取增加。而Ilgin等[21]应用与DA受体( D2受体)特异性结合的放射性分子探针 I -IBZM显像发现基底节区放射性活性增高,而哌甲酯可以降低该区到接近基线水平。这与DAT显像意义基本一致。

3 PET显像与ADHD

3.1 血流灌注显像 Schweitzer等[22]研究显示,成年ADHD患者参与记忆作业时,不像正常对照者在左侧颞叶上回和右侧额下回血流灌注明显增加,反而在楔前叶、左侧顶下回以及左侧角回明显增加。Schweitzer等[23]进一步研究显示成年ADHD患者中脑区、小脑蚓以及额中回局部血流灌注增加与ADHD症状评分呈负相关。这与SPECT血流灌注研究结果基本一致。

3.2 神经受体显像 DA作为精神活动和奖赏行为关键递质是ADHD神经生化学基础,涉及其合成、转运以及介导生物学效应的相关神经受体异常,将会影响突触间的DA水平,与相关异常神经受体结合的探针是用于ADHD神经受体显像的神经生化学基础。Spencer等[24]应用 C-altropane进行DAT显像研究发现,右侧纹状体特异性结合增加,而且女性患者更为明显,与Fusar-Poli等[18]荟萃分析显示纹状体DAT密度高于正常对照者是一致的。Ludolph等[25]应用 F-FDOPA评估DA合成功能显示,左侧壳核、右侧杏仁核和右侧中脑背部放射性摄取减低。以上研究证实了纹状体区DA功能异常是ADHD病理生理学基础。Volkow等[26]应用 C-raclopride(与D2/D3受体高亲和特异结合)的DA受体显像研究显示,左侧尾状核特异放射性结合下降。Jucaite等[27]进行类似DA受体显像研究显示了右侧尾状核特异放射性结合增加。由此可见,双侧纹状体区DA系统异常是肯定的,右侧纹状体DAT密度增加导致突触间多巴胺水平降低可能在ADHD发病机制中占主导地位,而Volkow等[28]应用 C-cocaine进行的成年ADHD患者DAT显像研究显示,左侧纹状体DAT密度减少,可能与成年ADHD患者代偿机制相关。

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