劉碩，丁軍，管玉瑤，李佟，牛猛，馮艷，劉冬瑤

(吉林大學(xué)中日聯(lián)誼醫(yī)院放射科，吉林長春130033)

阿爾茨海默病患者DSC-MRI與認(rèn)知功能的相關(guān)性

劉碩，丁軍，管玉瑤，李佟，牛猛，馮艷，劉冬瑤

(吉林大學(xué)中日聯(lián)誼醫(yī)院放射科，吉林長春130033)

目的通過研究T*2加權(quán)動態(tài)磁敏感增強(qiáng)灌注成像(DSC-MRI)與阿爾茨海默病患者認(rèn)知功能的相關(guān)性，評價DSC-MRI參數(shù)對AD患者病情評估中的作用。方法選取2014年12月至2016年2月間收住于吉林大學(xué)中日聯(lián)誼醫(yī)院南湖院區(qū)神經(jīng)內(nèi)科符合臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)的30例AD患者，對所有病例采用1.5T磁共振掃描儀進(jìn)行頭顱平掃后再進(jìn)行灌注掃描，隨后將所得灌注圖像傳入后處理工作站，生成偽彩圖及進(jìn)行灌注參數(shù)測量，灌注參數(shù)包括腦血容量(CBV)、腦血流量(CBF)、平均通過時間(MTT)和達(dá)峰時間(TTP)。分別對雙側(cè)額葉、顳葉、海馬、海馬旁回、杏仁體、楔前葉、基底節(jié)等區(qū)域進(jìn)行測量，采用SPSS21.0統(tǒng)計軟件分析，并將分析結(jié)果與MoCA評分行相關(guān)性分析。結(jié)果在本次試驗中MR灌注參數(shù)TTP與MoCA評分呈負(fù)相關(guān)，灌注參數(shù)CBV、CBF、MTT與MoCA評分無相關(guān)性。結(jié)論腦DSC-MRI灌注參數(shù)TTP與臨床認(rèn)知功能結(jié)合對評估AD臨床進(jìn)展程度有一定幫助。

T*2加權(quán)動態(tài)磁敏感增強(qiáng)灌注成像；阿爾茨海默病；認(rèn)知功能；達(dá)峰值時間；蒙特利爾認(rèn)知評估

阿爾茨海默病(Alzhermer's disease，AD)是一種獲得性神經(jīng)系統(tǒng)慢性退行性疾病，早期病程進(jìn)行緩慢，但隨著疾病的進(jìn)展，患者會出現(xiàn)主觀記憶功能減退、語言障礙、時間和空間定向力障礙、判斷力差、情緒改變、自理能力下降等異常行為[1-2]。目前，AD已經(jīng)成為導(dǎo)致老年人死亡的最重要疾病之一，且尚無有效的治療方法[3]，每年全球用于阿爾茨海默病的費用就高達(dá)1 000億美元。因此，對AD病情進(jìn)展的監(jiān)測就成為了對疾病干預(yù)、控制的重要環(huán)節(jié)。本研究目的在于探討DSC-MRI與AD患者腦認(rèn)知功能的相關(guān)性，評估DSC-MRI參數(shù)在AD病情進(jìn)展中的應(yīng)用價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料本研究收集了2014年12月至2016年2月間收住于吉林大學(xué)中日聯(lián)誼醫(yī)院南湖院區(qū)神經(jīng)內(nèi)科住院及門診就診的AD患者30例，其中男性18例，女性12例，年齡65～85歲。診斷標(biāo)準(zhǔn)符合符合美國神經(jīng)病學(xué)、言語障礙和卒中—阿爾茨海默病和相關(guān)疾病學(xué)會(NINCDS—ADRDA)AD診斷標(biāo)準(zhǔn)。排除由外傷、手術(shù)、腦腫瘤、腦血管性病變導(dǎo)致的認(rèn)知功能障礙。

1.2 主要儀器及檢查方法使用德國Siemens 1.5T超導(dǎo)型全身磁共振掃描儀，頭顱專用八通道線圈。重復(fù)時間1 580 ms，回波時間32 ms，翻轉(zhuǎn)角：90°，矩陣=128×128，F(xiàn)OV=230×230 cm，層厚：5 mm，間隔：1.5 mm。PWI檢查所需的靜脈注射采用高壓注射器團(tuán)注，注射速度：4.5 mL/s，注射部位：右側(cè)肘靜脈。核磁灌注所需團(tuán)注的對比劑采用釓對比劑。將所得原始灌注圖像傳入西門子自帶軟件系統(tǒng)。選取大腦中動脈作為輸入動脈的參考值，并分析所得灌注圖像，得到各感興趣區(qū)域偽彩圖及相應(yīng)灌注參數(shù)，灌注參數(shù)圖包括腦血流量(CBF)、腦血容量(CBV)、對比劑平均通過時間(MTT)和對比劑最大峰值時間(TTP)，見圖1。由兩位經(jīng)驗豐富的MR醫(yī)師對分別選擇雙側(cè)額葉、顳葉、楔前葉、枕葉、海馬、海馬旁回、杏仁體相同解剖部位進(jìn)行多點測量，回避重要血管，每個感興趣區(qū)域選擇0.5～1.5 cm2。

圖1 AD患者偽彩圖

1.3 神經(jīng)狀態(tài)評定采用蒙特利爾認(rèn)知評估(MoCA)量表，測出量表分值。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法將本次調(diào)查數(shù)據(jù)采用SPSS 21.0進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析，計量資料以均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差、最大值、最小值表示，同時繪制帶正態(tài)曲線的直方圖，腦MR灌注參數(shù)與認(rèn)知功能采用Pearson相關(guān)分析，以P? 0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 基本情況MoCA最小11.36，最大21.41，平均值為16.33，標(biāo)準(zhǔn)差為3.34，經(jīng)過正態(tài)性檢驗顯示指標(biāo)符合正態(tài)分布(圖2)。

圖2MoCA分布圖

2.2 指標(biāo)間相關(guān)性分析通過Pearson對14個部位的TTP值與MoCA指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析，分析顯示TTP值與MoCA相關(guān)系數(shù)均為負(fù)，提示2類指標(biāo)間存在負(fù)向趨勢，經(jīng)過檢驗顯示有5項指標(biāo)相關(guān)系數(shù)差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P?0.05)。

根據(jù)相關(guān)系數(shù)大小排序：右側(cè)海馬TTP (r=-0.617，P=0.000?0.01)、右側(cè)楔前葉TTP(r=-0.566，P=0.001?0.01)、右側(cè)顳葉TTP(r=-0.556，P=0.001? 0.01)、左側(cè)杏仁體TTP(r=-0.466，P=0.010?0.01)、左側(cè)海馬TTP(r=-0.371，P=0.043?0.05)；說明上述5個部位TTP測量值同MoCA存在負(fù)相關(guān)，MoCA隨TTP的提高而下降。本次實驗中CBV、CBF、MTT與MoCA無相關(guān)性(表1)。

表1 相關(guān)系數(shù)

3 討論

3.1 T*2加權(quán)動態(tài)磁敏感增強(qiáng)灌注成像動態(tài)磁敏感性對比增強(qiáng)磁共振灌注成像(DSC-MRI)作為目前最成熟MR灌注技術(shù)已經(jīng)普遍應(yīng)用于臨床的各項診斷及實驗之中，不同于常規(guī)MR增強(qiáng)掃描技術(shù)，它主要反映的是與微循環(huán)相關(guān)即毛細(xì)血管水平的血流動力學(xué)信息，通過測量灌注系數(shù)來觀察腦微循環(huán)灌注量，所以MR灌注成像能夠探測到疾病早期潛在的血流異常改變[4]。常見的灌注參數(shù)包括腦血容量(CBV)、腦血流量(CBF)、平均通過時間(MTT)和達(dá)峰時間(TTP)。本研究顯示在各實驗組中，以TTP及MTT的絕對值最為穩(wěn)定，CBV及CBF受不同個體、不同解剖部位影響較大，絕對值變化較大，有學(xué)者認(rèn)為這可能與腦循環(huán)代償機(jī)制有關(guān)[5]。本研究顯示除參數(shù)TTP外，其余參數(shù)無統(tǒng)計學(xué)意義。

3.2 關(guān)于AD病理機(jī)制及其認(rèn)知功能障礙的研究AD是老年人群中最常見的癡呆癥病種，是以認(rèn)知功能障礙和記憶損害為特征的神經(jīng)退行性疾病，病理機(jī)制表現(xiàn)為膠質(zhì)細(xì)胞及阿爾茨海默病核心病理分子A β、高磷酸化的Tau蛋白的初期毒性共同作用導(dǎo)致神經(jīng)元變性、死亡,突觸數(shù)量減少和結(jié)構(gòu)破壞[6]。診斷AD患者最常見的臨床表現(xiàn)是主觀記憶功能減退、語言障礙、時間和空間定向力障礙、判斷力差、情緒改變、自理能力下降等異常行為[7]。因此本研究采用腦部多部位ROI測量及臨床最敏感的MoCA功能量表。

近些年來，不斷有學(xué)者通過PET證實了AD患者葡萄糖代謝減退，而這些葡萄糖正是神經(jīng)細(xì)胞能量的重要來源，其代謝障礙會導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞丟失和組織損傷，并最終導(dǎo)致腦結(jié)構(gòu)萎縮和認(rèn)知功能損害[8]。本研究結(jié)果顯示AD患者灌注參數(shù)TTP與MoSA量表評分呈負(fù)相關(guān)，即額葉、顳葉、楔前葉、枕葉、海馬、海馬旁回、杏仁體這些ROI的達(dá)峰時間越長，患者的認(rèn)知功能相對越差。本研究中灌注參數(shù)TTP與AD患者認(rèn)知功能有顯著負(fù)相關(guān)，TTP代表的是對比劑到達(dá)感興趣區(qū)的峰值速度，反映患者局部腦組織的血流動力學(xué)的改變。本次研究表明慢血流狀態(tài)影響到腦皮質(zhì)各區(qū)域，局部以右側(cè)海馬、右側(cè)楔前葉、右側(cè)顳葉、左側(cè)杏仁體明顯。因此本文認(rèn)為腦血液循環(huán)速度的減慢與認(rèn)知功能的損傷密切相關(guān)，慢性血流低灌注誘發(fā)膠質(zhì)細(xì)胞及AD核心病理分子的神經(jīng)元毒性作用共同導(dǎo)致腦組織代謝下降。這與國內(nèi)外證實腦低灌注是AD的重要發(fā)病因素的研究相一致[9-12]。流行病學(xué)數(shù)據(jù)指出隨著年齡增長，腦內(nèi)微血管會出現(xiàn)輕中度甚至重度損傷，血管損傷可導(dǎo)致進(jìn)一步的腦細(xì)胞灌注減低，這個過程優(yōu)先于神經(jīng)退變是導(dǎo)致AD發(fā)生的重要危險因素。

目前PET腦成像技術(shù)應(yīng)用于AD病情評估相比于其他功能成像方法較為普遍。主要方法是通過測定腦組織中葡萄糖代謝率(CMRGlu)以觀察AD患者腦功能變化。AD患者的18F-FDG PET顯像呈現(xiàn)特征性皮質(zhì)代謝降低，其降低程度、范圍與疾病的嚴(yán)重程度呈正相關(guān)[8]，但是PET對設(shè)備、技術(shù)要求較高，基層醫(yī)院難以普及。MR灌注成像(PWI)不同于常規(guī)MR增強(qiáng)掃描技術(shù)，它主要反映的是與微循環(huán)相關(guān)即毛細(xì)血管水平的血流動力學(xué)信息，通過測量灌注系數(shù)來觀察腦微循環(huán)灌注量，動態(tài)磁敏感性對比增強(qiáng)磁共振灌注成像(DSC-MRI)是目前最成熟也是成像效果最好的MR灌注技術(shù)。DSC-MRI對AD的研究目前鮮有報道，但本研究已經(jīng)證明了DSC-MRI的灌注參數(shù)與AD病情評估密切相關(guān)，且DSC-MRI與PETT相比，無需放射性對比劑且掃描時間短，并能在短期內(nèi)重復(fù)掃描[13-14]，因此，DSC-MRI更適合推廣于臨床。

綜上所述，本研究指出慢血流低灌注是AD發(fā)病的重要因素，DSC-MRI灌注參數(shù)TTP在本次研究中最為穩(wěn)定，且與AD患者認(rèn)知功能呈負(fù)相關(guān)。因此，通過監(jiān)測AD患者局部腦區(qū)域TTP變化可以為病情發(fā)展及進(jìn)程提供重要參考，最終為臨床AD治療及干預(yù)提供幫助。

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Relationship between DSC-MRI and cognitive function in patients with Alzheimer's disease.

LIU Shuo,DING Jun, GUAN Yu-yao,LI Tong,NIU Meng,FENG Yan,LIU Dong-yao.
Department of Radiology,China-Japan Union Hospital of Jilin University,Changchun 130033,Jilin,CHINA

ObjectiveTo evaluate the application value of DSC-MRI parameters in the assessment of AD's disease through studying the correlation between T*2weighted dynamic susceptibility enhanced perfusion imaging (DSC-MRI)and the cognitive function in patients with Alzheimer’s disease(AD).MethodsA total of 30 cases of AD patients,who meet the clinical diagnostic criteria and admitted to Department of Neurology of China-Japan Union Hospital of Jilin University from December 2014 to February 2016,were selected as the research objects.1.5T magnetic resonance scanner was used for head scan and then perfusion scan in all the patients.The perfusion images were then transferred to the post-processing workstation to generate pseudo-color images and perfusion parameters.The perfusion parameters included cerebral blood volume(CBV),cerebral blood flow(CBF),mean transit time(MTT)and time to peak(TTP).On bilateral frontal lobe,temporal lobe,hippocampus,hippocampal side back,amygdala,precuneus, basal ganglia region were measured,and SPSS21.0 statistical software was used to analyze the correlation analysis with Montreal Cognitive Assessment(MoCA).ResultsThis study showed that there was a negative correlation between TTP and MoCA scores,and no correlation between CBV,CBF,MTT and MoCA scores.ConclusionCerebral DSC-MRI perfusion parameters TTP combined with clinical cognitive function is helpful for estimating the clinical progression ofAlzheimer’s disease.

Dynamic susceptibility enhanced perfusion imaging(DSC-MRI);Alzheimer's disease(AD);Cognitive function;Time to peak(TTP);Montreal CognitiveAssessment(MoCA)

R741

A

1003—6350（2017）11—1793—03

2016-12-07)

10.3969/j.issn.1003-6350.2017.11.024

丁軍。E-mail：dingjun69@163.com