个性化小脑损伤：预测脑干肿瘤患儿行为障碍的新视角

《Communications Medicine》：Individualized cerebellar damage predicts the presence of behavioral disorders in children with brainstem tumors

为探究脑干肿瘤导致的小脑损伤模式及其与行为障碍的关联，北京航空航天大学等机构研究人员对 147 例脑干肿瘤患儿开展研究。结果发现小脑损伤与行为障碍相关，该研究为理解脑干肿瘤患者行为障碍机制提供依据，助力临床干预。

　　在人体的 “司令部”—— 大脑中，脑干肿瘤就像潜伏的 “小恶魔”，给患者带来诸多难题。脑干肿瘤占小儿脑肿瘤的 15%，其中弥漫性内生型桥脑胶质瘤（DIPG）更是占比高达 80%，预后差且会引发复杂的神经功能障碍。以往，人们不太关注脑干在认知功能方面的作用，但近年来发现脑干病变患者会出现认知和行为障碍，像行为异常、注意力不集中、社交障碍等，这些问题在术后还会持续存在，严重影响患者生活质量。而且，虽然研究人员推测这些行为问题可能和小脑损伤有关，但目前对脑干肿瘤患者小脑间接变化及其对认知功能影响的系统研究还很有限，这就像一团迷雾，笼罩着医学研究人员，亟待被驱散。

为了揭开这团迷雾，来自北京航空航天大学、中国科学院自动化研究所、首都医科大学附属北京天坛医院等机构的研究人员踏上了探索之旅。他们的研究成果发表在《Communications Medicine》上，为我们带来了新的曙光。

在此次研究中，研究人员运用了多个关键技术方法。首先，他们从北京天坛医院神经外科招募了 171 例 4 - 17 岁初诊为脑干肿瘤的患儿（排除部分不符合标准的病例后，最终纳入 147 例），同时收集了 849 例 4 - 18 岁健康儿童的数据用于构建规范模型，这些数据来自公开数据库及本地招募。接着，使用 3.0T 扫描仪获取患者和健康儿童的结构磁共振成像（MRI）数据，并利用基于 U - Net 的分割算法（ACAPULCO）将小脑分割为 26 个小叶，之后还通过多种数据处理和分析方法，如数据协调、建立规范模型、统计分析等，深入探究小脑损伤与行为障碍的关系。

下面来看看具体的研究结果：

• 队列人口统计学和临床特征：研究涉及的 147 例患者，平均年龄 8.5 岁，男性 77 例。常见症状有肢体无力（57.8%）、共济失调（55.8%）和复视（54.4%）等，多数肿瘤位于脑桥（62.6%），78.8% 的患者被诊断为 DIPG。同时，构建了 849 例健康儿童的规范模型，其平均年龄 11.44 岁，男性 477 例。
• 患者小脑体积的个体差异：通过规范模型分析发现，患者小脑异常偏差值多低于正常范围，95% 的患者 tOC 值在 3 - 10 之间，且女性患者极端负偏差更常见。小脑的负偏差主要集中在前部和后部区域，如左侧 I - III、左侧 V 等区域。
• 临床特征与 tOC 的关系：多因素回归分析表明，肿瘤体积与 tOC 呈显著正相关（p<0.0001），其他临床因素如病程、头痛等对 tOC 值影响不显著。而且，脑干肿瘤患者的多数行为问题比健康儿童更明显。
• 异常值与认知功能的关系：研究发现 tOC 与社交问题（r=0.31，p=0.001）和退缩行为（r=0.28，p=0.001）显著相关，tOC 值越高，社交问题和退缩行为越严重。
• 小脑体积偏差与行为的预测关系：利用岭回归模型发现，小脑体积偏差能预测社交问题（r=0.27，p=0.007）和退缩行为（r=0.25，p=0.015）。像右侧 X、左侧 V 等区域体积减小与更严重的症状相关。

综合上述研究，研究人员得出以下结论：脑干肿瘤会破坏小脑的正常神经解剖发育；脑干肿瘤患儿的行为问题可能与小脑结构异常有关；小脑小叶萎缩的个体指标有望预测行为结果。此外，研究还发现小脑前后叶及蚓部与退缩行为密切相关，小脑在调节社会功能方面发挥重要作用。这一研究成果意义重大，它揭示了脑干肿瘤影响小脑的显著变异性，提供了评估小脑损伤的可靠定量方法，强调了脑干 - 小脑回路在社交行为中的作用，为早期识别认知和行为障碍、制定临床干预策略以及指导手术方案提供了重要依据，不过这些还需要更多临床实践来进一步验证。