李香春，劉江紅，王海平，韓德昌，董 錚，孫正君，董甜甜，趙志超

063000河北省唐山市工人醫(yī)院核磁共振室(李香春，王海平，韓德昌，孫正君，董甜甜，趙志超)，放射學科(董錚)；首都醫(yī)科大學宣武醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科(劉江紅)

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·論著·

彌散張量成像對遺忘型輕度認知障礙診斷和預后評估的價值

李香春，劉江紅，王海平，韓德昌，董 錚，孫正君，董甜甜，趙志超

063000河北省唐山市工人醫(yī)院核磁共振室(李香春，王海平，韓德昌，孫正君，董甜甜，趙志超)，放射學科(董錚)；首都醫(yī)科大學宣武醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科(劉江紅)

【摘要】目的探討磁共振彌散張量成像(DTI)評估遺忘型輕度認知障礙(aMCI)患者的診斷和預后價值。方法選取2012年7月—2015年4月河北省唐山市工人醫(yī)院臨床診斷為aMCI的患者115例，根據(jù)損害認知領域的情況分為單一遺忘型輕度認知損害(aMCI-s)組(60例)和多領域遺忘型輕度認知損害(aMCI-m)組(55例)。分別在就診時、出院后第12個月時對患者進行神經(jīng)心理學測試、影像學DTI掃描，評估患者轉(zhuǎn)歸情況以及感興趣區(qū)各向異性分數(shù)(FA)值、表觀擴散系數(shù)(ADC)值。結果隨訪結束后，由于患者死亡、顱腦影像學異常、無故失訪等情況，最終共納入94例患者，其中aMCI-s組50例，aMCI-m組44例。94例患者中有24例12個月后轉(zhuǎn)化為阿爾茨海默病(AD)，總轉(zhuǎn)化率為25.5%。aMCI-s組和aMCI-m組AD轉(zhuǎn)化率分別為16.0%(8/50)和36.4%(16/44)，兩組AD轉(zhuǎn)化率比較，差異有統(tǒng)計學意義(χ2=5.10，P=0.02)。aMCI-s組胼胝體膝部、胼胝體壓部、扣帶回FA值高于aMCI-m組，胼胝體膝部、額枕下束、上縱束Ⅱ ADC值低于aMCI-m組，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。aMCI-s組胼胝體膝部、胼胝體壓部、扣帶回FA值高于aMCI-s轉(zhuǎn)化為AD組，胼胝體膝部、胼胝體壓部、扣帶回、上縱束Ⅱ ADC值低于aMCI-s轉(zhuǎn)化為AD組，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。aMCI-m組胼胝體膝部、扣帶回、額枕下束FA值高于aMCI-m轉(zhuǎn)化為AD組，胼胝體膝部、扣帶回、上縱束Ⅱ ADC值低于aMCI-m轉(zhuǎn)化為AD組，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。aMCI-s轉(zhuǎn)化為AD組和aMCI-m轉(zhuǎn)化為AD組胼胝體膝部、胼胝體壓部、扣帶回、額枕下束、上縱束Ⅱ FA值比較，差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)；aMCI-s轉(zhuǎn)化為AD組胼胝體膝部、胼胝體壓部、扣帶回、額枕下束、上縱束Ⅱ ADC值低于aMCI-m轉(zhuǎn)化為AD組，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。結論aMCI-m較aMCI-s更容易發(fā)展為AD，DTI能夠反映aMCI的病理變化程度，鑒別診斷aMCI類型并判斷其預后。

【關鍵詞】遺忘型輕度認知障礙；阿爾茨海默??；彌散張量成像；診斷；預后

Li XC，Liu JH，Wang HP，et al.Value of diffusion tensor imaging in the diagnosis and prognosis of amnestic mild cognitive impairment[J].Chinese General Practice，2016，19(11)：1282-1287.

彌散張量成像(diffusion tensor imaging，DTI)是一種新型磁共振成像技術，能夠在無創(chuàng)的情況下揭示纖維束的微觀結構，目前廣泛用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的診斷[1]。由于DTI技術能夠?qū)Υ竽X白質(zhì)纖維進行定量及走行測定，近年來有學者將其引入到認知障礙性疾病的研究中，并認為與MRI評估比較，DTI具有更早診斷的優(yōu)勢[2]。DTI在初診的應用研究較多，但追蹤性的預后研究鮮有報道，本研究應用DTI技術對遺忘型輕度認知障礙(amnestic mild cognitive impairment，aMCI)患者的感興趣區(qū)(region of interest，ROI)腦白質(zhì)結構特征進行觀察并隨訪，以評估DTI在aMCI的診斷及預后預測方面的臨床價值。

1資料與方法

1.2納入與排除標準納入標準：符合Petersen MCI診斷標準[3]，以記憶障礙為主訴并有家屬證實且病程>3個月，臨床記憶量表測定成績低于同齡、同文化程度常模1.5個標準差；語言、空間、執(zhí)行等認知功能相對正常，具備購物算賬、乘坐公共交通等正常的日常生活能力；無癡呆表現(xiàn)，臨床癡呆評定量表(clinical dementia rating，CDR)評分為0.5分；蒙特利爾認知評估量表(montreal cognitive assessment，MoCA)評分<4分，MMSE評分在24～27分，Hachinski缺血指數(shù)(HIS)<4分。認知障礙的評估均由經(jīng)過系統(tǒng)培訓的神經(jīng)心理測查員完成。根據(jù)上述診斷、評分量表結果將aMCI患者中表現(xiàn)為孤立的記憶障礙者定義為aMCI-s；以記憶損害為主，伴有其他認知領域損害者定義為aMCI-m。

排除標準：體內(nèi)植入金屬或具有磁共振檢查禁忌證，其他引起腦功能衰退的系統(tǒng)疾病，早期局灶性神經(jīng)系統(tǒng)體征，腦卒中樣起病以及由于腦血管疾病引起的癡呆；具有抑郁、睡眠障礙、腦卒中病史以及嚴重和不穩(wěn)定的內(nèi)科病史；情感障礙、精神分裂、藥物和乙醇濫用史；血清學檢查甲狀腺功能低下、葉酸和維生素B12水平低下。

1.3方法

1.3.1神經(jīng)心理測試CDR量表分為定向力、記憶、工作和社會交往能力、判斷與解決問題能力、個人業(yè)余愛好與家庭生活、獨立生活自理能力6項能力，每項進行0、0.5、1、2、3等級評定，各項得分不進行疊加，僅對6項能力綜合評定為一個總分。MoCA評估包括記憶、注意與集中、語言、視空間技能、計算、定向力、抽象思維，總分為30分。MMSE量表由30個項目組成，每項1分，總分0～30分。HIS評分包括人格相對保持、訴說軀體癥狀、急性起病、階段性惡化、夜間譫妄、波動性病程、抑郁、情感失控、有關動脈粥樣硬化證據(jù)、卒中病史、高血壓病史、局灶性神經(jīng)癥狀及體征共13項，得分0～18分，總分≥4分為具有血管認知損害。

1.3.2影像學方法使用超導磁共振儀(Philips intera achieva 3.0T)，以海綿墊固定患者頭部。

常規(guī)磁共振成像檢查：軸位T1WI〔重復時間(TR)/回波時間(TE)=2 000 ms/20 ms〕、T2WI(TR/TE=3 000 ms/80 ms)、Flair(TR/TE=11 000 ms/120 ms)序列，冠狀位T2WI(TR/TE=3 000 ms/80 ms)快速自旋回波序列(TSE序列)掃描；矢狀位T1WI(TR/TE=2 000 ms/20 ms)；矢狀位層厚6.0 mm、軸位層厚7.0 mm、冠狀位層厚6.0 mm，層間距均為0；矩陣512×512，掃描視野(FOV)=220 mm×220 mm。

3.1.1 醫(yī)學圖書館管理人員的軟實力要提高。醫(yī)學院校圖書館管理人員在一定程度上存在差異，包括知識水平的不同，相關專業(yè)不一，所以對圖書資料專業(yè)知識了解不足，計算機信息技術，英語水平普遍底，導致醫(yī)學圖書館管理素質(zhì)參差不齊。圖書館學家阮岡納贊說過：“不管圖書館坐落在什么地方，開館時間和設備怎樣，也不管管理圖書館的方法怎樣，一個圖書館成敗的關鍵還是在于圖書館工作者”[19]。因此，醫(yī)學圖書館的發(fā)展與館員的素質(zhì)密切相關。大數(shù)據(jù)時代醫(yī)學圖書館如何應對面臨的挑戰(zhàn)，如何更好的開展圖書館的工作，就要不斷學習圖書館相關知識，和醫(yī)學相關知識。具備卓越的洞察力，有對信息組織和檢索能力。

DTI掃描：掃描層面與前后聯(lián)合線平行，采用單次激發(fā)自旋回波的平面回波成像序列(spin echo-echo planar imaging，SE-EPI)；TR/TE=10 000 ms/90 ms、FOV=256 mm×256 mm×120 mm；矩陣=128×128、SENSE factor=2；層數(shù)=70，層厚均為2 mm，層間距為0；15個非線性方向，b值為0、800 s/mm2，掃描時間4.13 min。采用FiberTrak軟件進行DTI參數(shù)處理，在不同層面彩色張量圖及B0圖中測量各向異性分數(shù)(FA)值、表觀擴散系數(shù)(ADC)值。ROC體素范圍控制：海馬、前額葉、頂葉、顳葉、枕葉為6～10個，胼胝體壓部及膝部、額枕下束、扣帶回、上縱束Ⅱ為2個。檢測由2名具有5年以上經(jīng)驗的放射科醫(yī)師完成，該醫(yī)師在不知道診斷結果的情況下進行ROI的設置，并連續(xù)測量3個相鄰層面取其平均值。

1.4隨訪情況患者在本院就診并入組后，在就診時和出院后第12個月時進行神經(jīng)心理學測試、影像學DTI掃描。觀察兩組阿爾茨海默病(Alzheimer disease，AD)轉(zhuǎn)化率；并且對aMCI進行程度上劃分，aMCI-s程度較輕，aMCI-m程度較重，即aMCI-s轉(zhuǎn)化為aMCI-m者視為惡化，aMCI-m轉(zhuǎn)化為aMCI-s者為提高，且提高中包括轉(zhuǎn)化為正常者。

2結果

2.1隨訪情況在隨訪中有4例患者死亡，分別是肺部疾病2例(aMCI-s組1例、aMCI-m組1例)，心血管疾病2例(均為aMCI-s組)。8例患者顱腦影像學異常，分別是1例基底核區(qū)和左側額顳葉交界處皮質(zhì)小梗死灶(aMCI-s組)，3例海馬小梗死灶(aMCI-s組2例、aMCI-m組1例)，1例右側額葉梗死灶(aMCI-m組)，2例顳葉缺血性病灶(均為aMCI-m組)，1例右頂顳葉梗死灶(aMCI-s組)。9例患者無故失訪(aMCI-s組3例、aMCI-m組6例)。最終納入94例患者，其中aMCI-s組50例，aMCI-m組44例；42例無特殊疾病史，30例患有糖尿病，12例患有高血壓，10例患有慢性支氣管炎。

2.2兩組aMCI轉(zhuǎn)歸情況94例患者中有24例12個月后轉(zhuǎn)化為AD，總轉(zhuǎn)化率為25.5%。aMCI-s組和aMCI-m組AD轉(zhuǎn)化率分別為16.0%(8/50)和36.4%(16/44)，兩組AD轉(zhuǎn)化率比較，差異有統(tǒng)計學意義(χ2=5.10，P=0.02)。aMCI-s組惡化率為36.0%(18/50)，提高率為22.0%(11/50)；aMCI-m組提高率為15.9%(7/44)，其中2例轉(zhuǎn)化為正常者。兩組提高率比較，差異無統(tǒng)計學意義(χ2=0.56，P=0.45)。

2.3影像學指標比較aMCI-s組胼胝體膝部、胼胝體壓部、扣帶回FA值高于aMCI-m組，胼胝體膝部、額枕下束、上縱束ⅡADC值低于aMCI-m組，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05，見表1)。aMCI-s組胼胝體膝部、胼胝體壓部、扣帶回FA值高于aMCI-s轉(zhuǎn)化為AD組，胼胝體膝部、胼胝體壓部、扣帶回、上縱束ⅡADC值低于aMCI-s轉(zhuǎn)化為AD組，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05，見表2)。aMCI-m組胼胝體膝部、扣帶回、額枕下束FA值高于aMCI-m轉(zhuǎn)化為AD組，胼胝體膝部、扣帶回、上縱束ⅡADC值低于aMCI-m轉(zhuǎn)化為AD組，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05，見表3)。aMCI-s轉(zhuǎn)化為AD組和aMCI-m轉(zhuǎn)化為AD組胼胝體膝部、胼胝體壓部、扣帶回、額枕下束、上縱束ⅡFA值比較，差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)；aMCI-s轉(zhuǎn)化為AD組胼胝體膝部、胼胝體壓部、扣帶回、額枕下束、上縱束ⅡADC值低于aMCI-m轉(zhuǎn)化為AD組，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05，見表4)。

表1　aMCI-s組和aMCI-m組聯(lián)合纖維束FA值和ADC值比較±s)

注：aMCI-s=單一遺忘型輕度認知損害，aMCI-m=多領域遺忘型輕度認知損害，F(xiàn)A=各向異性分數(shù)，ADC=表觀擴散系數(shù)

表2　aMCI-s組和aMCI-s轉(zhuǎn)化為AD組聯(lián)合纖維束FA值和ADC值比較±s)

注：AD=阿爾茨海默病

表3　aMCI-m組和aMCI-m轉(zhuǎn)化為AD組聯(lián)合纖維束FA值和ADC值比較±s)

表4　aMCI-s轉(zhuǎn)化為AD組和aMCI-m轉(zhuǎn)化為AD組聯(lián)合纖維束FA值和ADC值比較±s)

3討論

MCI是一種介于年齡相關性記憶損害和早期老年性癡呆之間的過渡狀態(tài)。吳欽娟等[4]將MCI分為3種類型：(1)aMCI，此類患者以記憶損害為主，其他認知領域保持相對的完整性，可存在日常功能輕微損害，主要發(fā)展為AD；(2)多認知領域輕度損害，其損害不一定包括記憶且損害程度達不到癡呆標準，除了記憶障礙外，患者至少有1種其他認知領域異常，或者沒有記憶障礙，但是至少有2種認知功能異常，可對日?；顒釉斐捎绊?，此類型可以發(fā)展為AD，也可能發(fā)展為其他癡呆或非癡呆性疾?。?3)單項非記憶認知領域損害，此型患者可能出現(xiàn)動作或執(zhí)行功能障礙、單純語言功能障礙、視空間功能障礙等，但記憶正常，此類患者可隨著原發(fā)病進一步發(fā)展，或者發(fā)展成為癡呆。無論哪種MCI，主要的轉(zhuǎn)變方向均是癡呆，且有研究表明MCI向癡呆的轉(zhuǎn)化率遠高于正常老年人[5-6]。國外有研究顯示，MCI患者3年AD轉(zhuǎn)化率為44%，年均轉(zhuǎn)化率為15%[7]。陳美蓉等[8]對130例aMCI患者進行2年隨訪，其AD轉(zhuǎn)化率為33.8%(44/130)，年均轉(zhuǎn)化率為18%。本研究觀察的94例患者中，年均轉(zhuǎn)化率為25.5%(24/94)，較報道的轉(zhuǎn)化率高，這可能與納入患者的病情程度、治療情況、患者自身生理特征等不同有關。張貴麗等[9]在評估MCI人群精神心理認知和精神行為心理情況時發(fā)現(xiàn)，aMCI-s較aMCI-m更容易恢復為正常認知。說明aMCI-s不僅在病情程度上較aMCI-m輕，而且患者病理的可逆性較高，應該作為防治的重點對象。

從上述分析可以看出，aMCI是AD的臨床前或早期階段，此類患者是AD的高危人群，而目前臨床治療AD的藥物也多在AD早期未出現(xiàn)神經(jīng)元不可逆改變時具有阻斷或延緩病程的作用。因此，篩檢、診斷aMCI患者，使其得到較早的干預治療具有重要意義。腦白質(zhì)中，垂直神經(jīng)纖維走行方向的彌散會受到髓鞘及神經(jīng)束膜等限制，因此垂直神經(jīng)纖維方向的彌散速度小于順沿纖維彌散，即彌散的各向異性[10-11]。DTI技術通過反映水分子的布朗運動來觀察、測量腦白質(zhì)纖維，微觀層面可以反映纖維束排列的緊密度、軸突膜、軸突髓鞘化程度等，宏觀層面可以反映纖維束走行方向的一致程度[12-13]。FA值是水分子各向異性成分占整個彌散張量的比例，其取值范圍為0～1，趨近于1則向異性增大，說明組織排列越規(guī)則緊密，趨近于0則各向同性，組織規(guī)則性差[14-15]。李亞迪[16]對33例aMCI患者及31例正常老年人進行DTI檢查時指出，aMCI患者在扣帶前部、雙側額顳葉、左側枕下回旁白質(zhì)、頂下小葉、舌回旁白質(zhì)、梭狀回旁白質(zhì)、右側腦室三角區(qū)外上方白質(zhì)的FA值顯著低于正常老年人。其進行的是全腦FA值的比對，可見aMCI雖然是AD的臨床前期，但是腦多個區(qū)域已經(jīng)存在腦白質(zhì)損害，結合本研究觀察，在多區(qū)域損害中兩種類型的aMCI患者的腦白質(zhì)損害程度具有差異性。aMCI-m組在觀察的3個ROI中FA值低于aMCI-s組，說明aMCI-m患者白質(zhì)纖維的方向性損傷程度較重。同時aMCI-m組的ADC值在觀察的3個ROI均高于aMCI-s組，ADC值反映的是水分子在各個方向上的平均彌散能力，ADC值越大說明分子彌散能力越弱，反映白質(zhì)纖維微觀結構的完整性破壞越大[17]。FA值、ADC值在胼胝體膝部表現(xiàn)出一致的組間顯著差異，說明此部分白質(zhì)纖維的損害較為突出。王華麗等[18]對aMCI患者的DTI參數(shù)及MMSE、認知功能篩查測驗(CASI)評分進行相關性分析，認為MMSE和CASI總分與顳葉、頂葉、海馬體的FA值呈正相關，與ADC值呈負相關。因此，aMCI-m較高水平的DTI指標異常說明患者認知功能損傷的程度較深，其AD轉(zhuǎn)化率較高。

以隨訪1年后aMCI轉(zhuǎn)歸的病例情況為依據(jù)，篩選出aMCI-s和aMCI-m中發(fā)展為AD者，通過與基線DTI指標的比較，轉(zhuǎn)化為AD者均表現(xiàn)出較低的FA值和較高的ADC值，說明潛在的aMCI轉(zhuǎn)化者在初診時已經(jīng)具備了惡化的白質(zhì)纖維病理基礎。其中，aMCI-s在胼胝體膝部、胼胝體壓部、扣帶回的FA值、ADC值差異程度一致，aMCI-m在胼胝體膝部、扣帶回的兩指標差異程度一致，說明aMCI的AD轉(zhuǎn)化者在胼胝體膝部、扣帶回的損害程度均較其他區(qū)域嚴重。在對比兩組AD轉(zhuǎn)化者DTI指標時，ADC值表現(xiàn)出了較敏感的差異性，說明aMCI-m轉(zhuǎn)化為AD者白質(zhì)纖維的完整性更差。

綜上所述，aMCI患者是AD的危險人群，是早期干預的目標人群，區(qū)分aMCI-s和aMCI-m對于判斷認知減退速度、預后具有重要意義。DTI參數(shù)對區(qū)分aMCI類型及判斷其預后具有重要價值，aMCI-s具備一定的逆轉(zhuǎn)空間，應作為防治AD的重要對象。本研究隨訪時間較為有限，病例范圍、數(shù)量均較小，在進一步研究中，擬對更大范圍的aMCI患者進行基因分型的DTI指標觀察，為AD的早期篩診提供更多參考。

作者貢獻：李香春、劉江紅進行課題設計與實施、資料收集整理、撰寫論文、成文并對文章負責；董錚、孫正君、董甜甜、趙志超進行課題實施、評估、資料收集；王海平、韓德昌進行質(zhì)量控制及審校。

本文無利益沖突。

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(本文編輯：賈萌萌)

Value of Diffusion Tensor Imaging in the Diagnosis and Prognosis of Amnestic Mild Cognitive Impairment

LIXiang-chun，LIUJiang-hong，WANGHai-ping，etal.

UnitofMRI，TangshanGongrenHospital，Tangshan063000，China

【Abstract】ObjectiveTo investigate the value of diffusion tensor imaging(DTI)in the diagnosis and prognosis of amnestic mild cognitive impairment(aMCI).MethodsFrom July 2012 to April 2015，we enrolled 115 patients who were diagnosed with aMCI in Tangshan Gongren Hospital in Hebei Province.According to the domains of cognitive damage，the patients were divided into two groups：single-domain aMCI group(aMCI-s group，n=60)and multiple-domain aMCI group(aMCI-m group，n=55).When receiving the first treatment and 12 months after discharge from hospital，neuropsychological test and imaging DTI scan were conducted on the patients，and relapse，F(xiàn)A values and ADC values of regions of interest were evaluated.ResultsWhen follow-up ended，94 patients were at last included after the exclusion of patients who died，had brain imaging abnormality and got lost for no reason.Among the 94 patients，50 patients were assigned into aMCI-s group，and 44 patients were assigned into aMCI-m group.Among them，24 patients had disease translating into alzheimer′s disease 12 months after discharge，and the overall translation rate was 25.5%.The translation rates of the aMCI-s group and the aMCI-m group were 16.0%(8/50)and 36.4%(16/44)，and the two groups were significantly different in AD translation rate(χ2=5.10，P=0.02).The aMCI-s group was higher than the aMCI-m group in FA values of corpus callosum knee，splenium of corpus callosum，cingulate fasciculus，and the aMCI-s group was lower than aMCI-m group in ADC value of corpus callosum knee，inferior fronto-occipital fasciculus and superior longitudinal fasciculus Ⅱ(P<0.05).The aMCI-s group was higher than the aMCI-s-AD group in the FA values of corpus callosum knee，splenium of corpus callosum and cingulate fasciculus，and the aMCI-s group was lower than the aMCI-s-AD group in the ADC values of corpus callosum knee，splenium of corpus callosum，cingulate fasciculus and superior longitudinal fasciculus Ⅱ(P<0.05).The aMCI-m group was higher than the aMCI-m-AD group in corpus callosum knee，cingulate fasciculus and inferior fronto-occipital fasciculus，and the aMCI-m group was lower than the aMCI-m-AD group in ADC value of corpus callosum knee，cingulate fasciculus and superior longitudinal fasciculus Ⅱ(P<0.05).The aMCI-s-AD group and the aMCI-m-AD group were not significantly different in the FA values of corpus callosum knee，splenium of corpus callosum，cingulate fasciculus，inferior fronto-occipital fasciculus and superior longitudinal fasciculus Ⅱ(P>0.05)；the aMCI-s-AD group was lower than the aMCI-m-AD group in ADC values of corpus callosum knee，splenium of corpus callosum，cingulate fasciculus，inferior fronto-occipital fasciculus and superior longitudinal fasciculus Ⅱ(P<0.05).ConclusionaMCI-m is more likely to develop into AD than aMCI-s，and DTI could reflect the pathological changes of aMCI and could be used to determine aMCI types and predict its prognosis.

【Key words】Amnestic mild cognitive impairment；Alzheimer disease；Diffusion tensor imaging;Diagnosis;Prognosis

(收稿日期：2015-10-09；修回日期：2015-12-11)

【中圖分類號】R 741

【文獻標識碼】A

doi：10.3969/j.issn.1007-9572.2016.11.011

通信作者：劉江紅，100053北京市，首都醫(yī)科大學宣武醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科；E-mail：13341070223@189.com

基金項目：國家自然科學基金資助項目(81301208)