1.首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京康復(fù)醫(yī)院放射科 (北京 100144) 2.首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院放射科(北京 100144) 3.北京市豐臺(tái)區(qū)南苑醫(yī)院放射科(北京 100076)

郭龍軍1李坤成2陳忠偉3

磁共振檢查技術(shù)DTI在阿爾茨海默病與輕度認(rèn)知障礙中的應(yīng)用＊

1.首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京康復(fù)醫(yī)院放射科 (北京 100144) 2.首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院放射科(北京 100144) 3.北京市豐臺(tái)區(qū)南苑醫(yī)院放射科(北京 100076)

郭龍軍1李坤成2陳忠偉3

目的 應(yīng)用磁共振彌散張量成像(diffusion tensor imaging，DTI)研究并鑒別阿爾茨海默病與輕度認(rèn)知障礙患者的腦白質(zhì)損傷情況。方法 對(duì)于45例阿爾茨海默病患者(AD組)和45例輕度認(rèn)知障礙患者(MCI組)進(jìn)行腦部DTI掃描，測(cè)量部分區(qū)域各項(xiàng)異性分?jǐn)?shù)值(FA)和平均彌散率(mean diffusivity，MD)并進(jìn)行比較。結(jié)果 與MCI組相比，AD組兩側(cè)海馬旁回、兩側(cè)下額枕束、兩側(cè)下縱束和兩側(cè)后扣帶回的FA值均顯著降低，P＜0.05。與MCI組相比，AD組兩側(cè)海馬旁回、兩側(cè)下額枕束、兩側(cè)下縱束和兩側(cè)后扣帶回的MD值均顯著升高，P＜0.05。結(jié)論 DTI技術(shù)可以靈敏檢測(cè)出AD患者與MCI患者的腦白質(zhì)結(jié)構(gòu)差異，從而可作為MCI與AD的鑒別指標(biāo)。

磁共振彌散張量成像；阿爾茨海默??；輕度認(rèn)知障礙；腦白質(zhì)病變

磁共振彌散張量成像(diffusion tensor imaging，DTI)是一種新型的應(yīng)用于臨床的MRI檢測(cè)技術(shù)，可以無(wú)創(chuàng)追蹤腦白質(zhì)纖維并反映其解剖連通性，因此對(duì)疾病的診斷和鑒別具有重要意義[1]。老年癡呆癥又稱阿爾茨海默病(Alzheimers disease,AD)，是發(fā)生在老年及老年前期的一種原發(fā)性退行性腦病，指的是一種持續(xù)性高級(jí)神經(jīng)功能活動(dòng)障礙；輕度認(rèn)知功能障礙(Mild cognitive impairment,MCI)是介于正常老化與癡呆之間的一種狀態(tài)，其特點(diǎn)是病人出現(xiàn)與其年齡不相稱的記憶力下降表現(xiàn)，亦可出現(xiàn)其他認(rèn)知功能輕度損害；輕度認(rèn)知功能障礙的a類分型主要轉(zhuǎn)化為老年癡呆，而臨床對(duì)老年癡呆并沒(méi)有很好的治療方法，因此早期檢測(cè)并針對(duì)性預(yù)防顯得尤為重要。我院為探討DTI鑒別阿爾茨海默病與輕度認(rèn)知障礙患者的腦白質(zhì)損傷情況開(kāi)展了相關(guān)研究，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料選取2012年3月～2014年2月間來(lái)我院經(jīng)磁共振檢查技術(shù)DTI檢查并確診為老年癡呆的患者45例為觀察組，同時(shí)選取輕度認(rèn)知障礙患者45例作為對(duì)照組；觀察組患者男性29例，女性16例，年齡58～79歲，平均(68.9±4.6)歲，對(duì)照組男性31例，女性14例，患者年齡59～80歲，平均(69.1±4.2)歲；組間一般資料如年齡、性別、受教育水平等比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P＞0.05，具有可比性。

1.2診斷標(biāo)準(zhǔn)

1.2.1 阿爾茨海默病(AD)診斷標(biāo)準(zhǔn)：所有AD患者均符合美國(guó)神經(jīng)國(guó)立神經(jīng)病、語(yǔ)言交流障礙和卒中研究所、老年性癡呆及相關(guān)疾病學(xué)會(huì)(NINCDS-ADRDA)制定的AD診斷標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)易精神狀態(tài)檢測(cè)(MMSE)評(píng)分≤23分初篩確定存在癡呆及Hachinski缺血指數(shù)量表(HIS)得分＜4分排除血管性和混合性癡呆[2]。

1.2.2 輕度認(rèn)知障礙(MCI)診斷標(biāo)準(zhǔn)：輕度認(rèn)知障礙(MCI)參照Petersen標(biāo)準(zhǔn)：(1)有記憶力減退的主訴，時(shí)間持續(xù)≥6個(gè)月，臨床記憶量表比其他條件相同的正常對(duì)照組低1.5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差；(2)日常生活能力無(wú)缺損；(3)沒(méi)有嚴(yán)重認(rèn)知缺損，總體認(rèn)知功能正常；(4)簡(jiǎn)易智力總體檢查(MMSE)評(píng)分24～27分；(5)蒙特利爾評(píng)定量表(MoCA)評(píng)分15～24分；(6)不符合NINCDS-ADRDA制定的癡呆標(biāo)準(zhǔn)[3]。

1.3 影像學(xué)檢查方法檢測(cè)儀器為Siemens3.0T MR儀，采用標(biāo)準(zhǔn)頭線圈進(jìn)行顱腦掃描，64個(gè)擴(kuò)散梯度方向，b值最高值取1000 s/mm2。檢查序列包括：T1W-3DMPRAGE、T2W、FLAIR、DTI。在彩色編碼FA圖像上選取感興趣區(qū)(ROI)并測(cè)量平均擴(kuò)散率(MD)和FA值。選取ROI方法為：(1)海馬旁回、后扣帶回：在纖維顯示最大層面選??；(2)下額枕束：經(jīng)胼胝體膝部橫斷面島葉內(nèi)側(cè)前后走行的纖維束內(nèi)選取；(3)下縱束：經(jīng)乳頭體的橫斷面選取。所有ROI面積均為16mm2。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法應(yīng)用SPSS l7.0軟件分析，計(jì)量數(shù)據(jù)采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示，組間比較采用t檢驗(yàn)，P＞0.05，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P＜0.05，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 兩組患者的MD值比較兩組患者的MD值比較，見(jiàn)表1、表2。

2.2 兩組患者的FA值比較兩組患者的FA值比較，見(jiàn)表3、表4。

表1 兩組患者的兩側(cè)海馬旁回、兩側(cè)下額枕束MD值比較(,×10-6mm2/s)

表1 兩組患者的兩側(cè)海馬旁回、兩側(cè)下額枕束MD值比較(,×10-6mm2/s)

注：AD組和MCI組的兩側(cè)海馬旁回、兩側(cè)下額枕束MD值比較差異顯著，P＜0.05。

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表2 兩組患者的兩側(cè)下縱束和兩側(cè)后扣帶回的MD值比較(×10-6mm2/s)

表2 兩組患者的兩側(cè)下縱束和兩側(cè)后扣帶回的MD值比較(×10-6mm2/s)

注：AD組和MCI組的兩側(cè)下縱束和兩側(cè)后扣帶回的MD值比較差異顯著，P＜0.05。

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表3兩組患者的兩側(cè)海馬旁回、兩側(cè)下額枕束FA值比較

表3兩組患者的兩側(cè)海馬旁回、兩側(cè)下額枕束FA值比較

注：AD組和MCI組的兩側(cè)海馬旁回、兩側(cè)下額枕束FA值比較差異顯著，P＜0.05。

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表4 兩組患者的兩側(cè)下縱束和兩側(cè)后扣帶回的FA值比較

表4 兩組患者的兩側(cè)下縱束和兩側(cè)后扣帶回的FA值比較

注：AD組和MCI組的兩側(cè)下縱束和兩側(cè)后扣帶回的FA值比較差異顯著，P＜0.05。

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3 討 論

3.1 阿爾茨海默病和輕度認(rèn)知障礙的疾病特點(diǎn)阿爾茨海默病屬于神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病，其特點(diǎn)以記憶力、計(jì)算力、定向力和理解力進(jìn)行性減退為主，嚴(yán)重影響患者日常生活和工作，危害其身體健康。阿爾茨海默病目前發(fā)病率較高，但臨床尚缺乏有效的診斷方法，主要基于臨床癥狀結(jié)合神經(jīng)心理學(xué)量表測(cè)試，較大程度上受到主觀因素影響[4]。

MCI是一種介于正常老化和癡呆之間的臨床狀態(tài)，患者表現(xiàn)為記憶障礙和(或)輕度認(rèn)知功能障礙，但并不影響日常生化。目前MCI向AD的平均年轉(zhuǎn)化率為10%～15%，5年轉(zhuǎn)化率高達(dá)50%以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通老年人。MCI被許多學(xué)者公認(rèn)為“癡呆前期狀態(tài)”，代表著AD的極早期狀態(tài)[5]。

3.2 DTI對(duì)于AD和MCI的研究

3.2.1 DTI技術(shù)基本原理和應(yīng)用優(yōu)勢(shì)：DTI是通過(guò)彌散加權(quán)成像技術(shù)改進(jìn)和發(fā)展之后，除了可測(cè)量水分子的彌散速度之外，還能精確施加更多的彌散梯度方向和重復(fù)掃描技術(shù)來(lái)推測(cè)組織結(jié)構(gòu)內(nèi)部微觀狀態(tài)，對(duì)于頭顱核磁共振來(lái)說(shuō)，DTI的優(yōu)越性在于可以精確描述白質(zhì)纖維束的走行和細(xì)微改變，是目前唯一無(wú)創(chuàng)性顯示神經(jīng)系統(tǒng)白質(zhì)纖維束完整性的影像技術(shù)[6-8]。

3.2.2 DTI研究參數(shù)：各項(xiàng)異性分?jǐn)?shù)值(FA)和平均彌散率(mean

diffusivity，MD)DTI研究主要用于反映腦白質(zhì)纖維的完整性，其中FA反映有向的彌散能力，而MD則反映自由的無(wú)向彌散程度。FA值增高說(shuō)明組織的結(jié)構(gòu)排列規(guī)整緊密，各向異性強(qiáng)；FA下降則說(shuō)明腦組織中微結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，與其他結(jié)構(gòu)的聯(lián)系纖維受到損傷，進(jìn)而導(dǎo)致腦白質(zhì)纖維喪失完整性[9-10]。而當(dāng)白質(zhì)纖維遭到破壞之后，彌散屏障遭到破壞，致使原本沿著白質(zhì)纖維束方向的彌散減弱，向四周的無(wú)向彌散增強(qiáng)，因此出現(xiàn)FA值下降和MD上升。已有研究顯示：在顳葉海馬旁白質(zhì)和后扣帶回等與記憶密切相關(guān)的區(qū)域，AD和MCI患者普遍出現(xiàn)了FA下降和MD升高，且AD患者比MCI患者更加明顯。已知后扣帶回和海馬旁回對(duì)于記憶、感知和理解方面有重要作用，是Papez環(huán)路的組成部分，且后扣帶纖維是膽堿能系統(tǒng)的重要組成部分，其損失是阿爾茨海默病的重要發(fā)病機(jī)制之一[11]。我們研究發(fā)現(xiàn)：在AD患者中，后扣帶回和海馬旁回的FA和MD值較MCI患者差異顯著，說(shuō)明AD患者的確存在Papez環(huán)路的白質(zhì)損害。

在此次研究中，AD組較MCI組相比，其兩側(cè)海馬旁回、兩側(cè)下額枕束、兩側(cè)下縱束和兩側(cè)后扣帶回的FA值均顯著降低，MD均顯著升高，說(shuō)明DTI技術(shù)可以靈敏檢測(cè)出AD患者與MCI患者的腦白質(zhì)結(jié)構(gòu)差異，在未來(lái)臨床上作為MCI與AD的鑒別指標(biāo)。同時(shí)我們還發(fā)現(xiàn)：MCI的FA值和MD值均存在輕度異常，但本次研究缺乏正常對(duì)照，尚有待未來(lái)進(jìn)一步研究。

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[2]付劍亮,常誠(chéng),李文彬,趙玉武.磁共振彌散張量成像對(duì)阿爾茨海默病腦白質(zhì)損害的評(píng)估及鑒別價(jià)值[J].中國(guó)臨床神經(jīng)科學(xué),2010,18(5):456-462

[3]趙強(qiáng).磁共振彌散張量成像在輕度認(rèn)知功能障礙中的應(yīng)用價(jià)值研究[J].山東大學(xué),2012

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(本文編輯:謝婷婷)

Magnetic Resonance Imaging Technology DTI in Alzheimer's Disease and the Application of Mild Cognitive Impairment

GUO Long-jun1, LI Kun-cheng2, CHEN Zhong-wei3. 1 Department of Radiology,Beijing Rehabilitation Hospital Affiliated to the Capital University of Medical Sciences,Beijing 100144,China; 2 The Xuanwu Hospital Radiology Department to the Capital University of Medical Sciences,Beijing 100144.3 Beijing Fengtai District Nanyuan Hospital Radiology Department, Beijing 100076

Objective to application of magnetic resonance diffusion tensor imaging (coursing together tensor imaging, DTI) research and identification of alzheimer's disease and mild cognitive impairment in patients with cerebral white matter damage.Methods for 45 cases of alzheimer's disease (AD) and 45 cases of patients with mild cognitive impairment (MCI) in brain DTI scan, measure the area of the opposite sex (FA) and an average score value dispersion rate (mean diffusivity, MD) and the comparison.Results compared with MCI group, AD groups on both sides of the parahippocampal gyrus, sides on both sides of the pillow, on both sides of the longitudinal beam and cingulate FA values were significantly lower after, P＜0.05). Compared with MCI group, AD groups on both sides of the parahippocampal gyrus, sides on both sides of the pillow, on both sides of the longitudinal beam and the cingulate cortex, MD, of the rise, P＜0.05).Conclusions DTI technology can be sensitive to detect the AD patients with MCI patients of cerebral white matter structure difference, which can be used for identification of MCI and AD.

Magnetic Resonance Diffusion Tensor Imaging; al Alzheimer's Disease; Mild Cognitive Impairment; Brain White Matter Lesions

R749.16 R445.2

A

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目，編號(hào)：81141018; 北京市科技支撐重點(diǎn)項(xiàng)目，編號(hào)：Z101107052210002

10.3969/j.issn.1672-5131.2015.11.001

李坤成

2015-10-04