張景忠 齊英杰 吳炎 陳宇 徐堅(jiān)民
(暨南大學(xué)第二臨床醫(yī)學(xué)院·廣東省深圳市人民醫(yī)院; 1.放射科;2.內(nèi)分泌科, 廣東 深圳 518020)
糖尿病(diabetes mellitus,DM)可引起多種慢性全身代謝紊亂綜合征。隨著疾病進(jìn)展,中樞神經(jīng)系統(tǒng)可受累并出現(xiàn)相應(yīng)癥狀。我國以2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)為主[1],且發(fā)病率逐年上升,超世界平均水平的6.4%[2]。DM對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的損害主要體現(xiàn)在腦白質(zhì)病變,患者發(fā)生認(rèn)知功能障礙[3]。常規(guī)核磁共振成像(Magnetic resonance imaging,MRI)檢查的診斷與評估價值在DE未出現(xiàn)明顯形態(tài)學(xué)改變前比較有限,而功能MRI (function MRI,fMRI)則能夠早期發(fā)現(xiàn)DE患者腦微結(jié)構(gòu)及功能的改變,甚至進(jìn)行定量。包括MR波譜成像(magnetic resonance spectroscopy,MRS)擴(kuò)散張量成像(diffusion tensor imaging,DTI)、血氧水平依賴成像(blood oxygenationlevel dependant,BOLD) 、磁敏感加權(quán)成像(susceptibility weighted imaging,SWI)和靜息態(tài)腦功能成像(resting-state fMRI,rfMRI)等方式。而海馬區(qū)是認(rèn)知功能早期損傷區(qū)域,在糖尿病時早期即可發(fā)生損傷,因此本研究重點(diǎn)針對磁敏感加權(quán)成像(susceptibility weighted imaging,SWI)與MRS為代表的多模態(tài)功能mRI檢查結(jié)果與T2DM患者進(jìn)行認(rèn)知功能進(jìn)行相關(guān)分析。探討多模態(tài)MRI能否用于早期診斷并評價T2DM患者病情嚴(yán)重程度,為臨床干預(yù)治療提供信息,現(xiàn)將結(jié)果報告如下。
1.1 一般資料 本研究納入2016年3月~2017年5月我院收治的49例T2DM合并腦病患者,其中男性19例,女性22例,病程<10年者為A組,共23例,病程>10年者為B組,共26例,同時招募健康志愿者21名為志愿者組,3組受試者性別比例、年齡、收縮壓與舒張壓無顯著差異(P>0.05),血糖水平不完全相同,A組與B組血糖水平無顯著差異,但均高于志愿者組,見表1。
表1 3組研究對象的一般情況比較Table 1 Comparison of the general situation of the three groups
1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn) 納入標(biāo)準(zhǔn):①符合2017年由WTO制定的T2DM診斷標(biāo)準(zhǔn)[1]。②研究對象均具有初中以上學(xué)歷,精神狀態(tài)正常,智力水平正常。③無顱腦外傷、無腦血管疾病。排除標(biāo)準(zhǔn):①出現(xiàn)T2DM忘性代謝并發(fā)癥。②攜帶心臟起搏器、骨折鋼釘?shù)润w內(nèi)金屬植入物等磁共振禁忌癥者。③Hachiski缺血評分>4分。④具有精神病史、腦血管病史或明顯認(rèn)知障礙。⑤T2-FLAIR序列腦白質(zhì)損傷分級在2級以上。所有受試者均書面對本研究表示知情同意,且得到我院倫理委員會批準(zhǔn)。
1.3 研究方法
1.3.1 檢查方法 采用3.0T西門子skyra掃描儀,掃描基線定為前后聯(lián)合連線,全腦均為掃描范圍,掃描序列包括:SWI與MRS。因受試者總掃描時間約為30min,將所有受試者的掃描圖像傳輸至工作站以便對相位圖進(jìn)行校正,在校正后的相位圖上測量額葉、后扣帶回及海馬區(qū)相鄰前、后兩個層面及其顯示最大層面,計算平均相位值。所有受試者檢測部位均為其大腦優(yōu)勢半球的海馬區(qū)域。
1.3.2 評估量表 采用中文版蒙特利爾認(rèn)知評估量表(Montreal of Cognitive Assessment,MOCA)對所有受試者進(jìn)行評分,以了解受試者的認(rèn)知能力。在測評進(jìn)行之前,首先對研究人員進(jìn)行培訓(xùn),培訓(xùn)內(nèi)容為規(guī)范的操作流程及如何進(jìn)行評分;保證所有受試者接受測評的環(huán)境基本相同,在研究人員指導(dǎo)下,受試者按照量表的指導(dǎo)語,逐步進(jìn)行答題測試,最后由研究人員統(tǒng)計受試者總分。
2.1 3組患者M(jìn)oCA評分比較 A組MoCA評分為(28.33±4.83),B組(25.77±5.12),志愿者為(29.76±2.21),3組之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05))。
2.2 3組受試者腦白質(zhì)分級比較 根據(jù)T2-FLAIR圖像將受試者腦白質(zhì)損傷進(jìn)行分級,見表2。
表2 受試者腦白質(zhì)損傷分級Table 2 Classification of brain white matter injury
2.3 受試者左側(cè)海馬區(qū)SWI相位值與MRS值結(jié)果比較 所有受試者均慣用右手,因此相對應(yīng)的檢查為左側(cè)大腦。受試者左側(cè)大腦SWI相位值、Ins/Cr、Cho/Cr、NAA/Cr均不完全相同,經(jīng)Duunett-t檢驗(yàn)進(jìn)行兩兩比較后可知,B組的SWI相位值、Ins/Cr值、Cho/Cr值均高于A組(P<0.05),A組高于志愿者組(P<0.05);A組NAA/Cr值高于B組,但顯著低于志愿者組,見表3、圖1。
表3 左側(cè)海馬區(qū)SWI相位值與MRS值結(jié)果比較Table 3 Comparison of SWI value and MRS value in left hippocampal area
圖1 受試者掃描結(jié)果Figure 1 The scan results注:A.SWI掃描結(jié)果;B.MRS圖;C.SWI相位圖
2.4 MoCA評分與受試者左側(cè)海馬區(qū)SWI相位值與MRS值的關(guān)系 通過Pearson相關(guān)性分析可見,MoCA評分與SWI相位值成正相關(guān)關(guān)系,其中與A組的相關(guān)性高于B組(P<0.05);MoCA評分與Ins/Cr、Cho/Cr、NAA/Cr均具有負(fù)相關(guān)關(guān)系(P<0.05),見表4。
表4 MoCA評分與受試者左側(cè)海馬區(qū)SWI相位值與MRS值的相關(guān)性Table 4 Correlation between MoCA score and SWI phase value and MRS value in left hippocampal area of subjects
本研究結(jié)果在T2DM造成的腦損傷中,SWI具有較為靈敏的提示作用。證明[14-15]DM動物腦模型中海馬與海馬紋狀體及旁回等低信號斑塊,在免疫組化檢測后發(fā)現(xiàn)其中富含鐵離子,而SWI相位值在額葉、海馬及PCC減低,隨病程延長其相位值呈現(xiàn)愈加降低的趨勢。本研究結(jié)果在受試者中證實(shí)了這一結(jié)果。且有研究[16]提出鐵的沉積有可能被當(dāng)做對DM患者認(rèn)知功能評估的標(biāo)準(zhǔn)。如本研究中涉及的Ins/Cr、Cho/Cr升高,而、NAA/Cr降低[17-18],提示病變已經(jīng)造成了神經(jīng)元功能障礙或細(xì)胞缺失。由于海馬參與組成了近記憶回路,且密切關(guān)系到認(rèn)知功能。 因此,本研究表明,B組受試者的SWI相位值、Ins/Cr值、Cho/Cr值均高于A組,A組高于志愿者組,與是否患病,病程長短形成了梯度關(guān)系。但A組NAA/Cr值高于B組,顯著低于志愿者可能與本研究例數(shù)較小有關(guān)。針對A組與B組患者,進(jìn)行了MoCA評分與SWI、MRS相關(guān)性分析可見,MoCA評分與SWI相位值成正相關(guān)關(guān)系。提示在早期使用SWI能更有效提示病變程度。而MoCA評分與Ins/Cr、Cho/Cr、NAA/Cr均具有負(fù)相關(guān)關(guān)系,并且這一變化伴有海馬體積萎縮,海馬神經(jīng)元缺失及形成老年斑塊可能是其產(chǎn)生的機(jī)制,神經(jīng)纖維纏結(jié)也可能與此有關(guān)。認(rèn)知功能下降與雙側(cè)腦功能區(qū)域與患者海馬連接功能下降有關(guān)[19],與之相關(guān)的還有枕葉舌回活動減少[20]。
SMI與MRS能有效提示早期T2DM腦部患者海馬病變,對T2DM患者中樞神經(jīng)演變進(jìn)行早期診斷與可視化評估,反映T2DM腦部患者腦部病變程度,為早期干預(yù)贏得時間。但fMRI的其他方法與指標(biāo)還需要更大樣本更進(jìn)一步的研究進(jìn)行驗(yàn)證。