張曉倩 孟祥水*

血管性認知障礙（vascular cognitive impairment,VCI）是指與腦血管因素相關的認知障礙全過程，包括從輕度血管性認知障礙（vascular mild cognitive impairment,VaMCI）到晚期的血管性癡呆（vascular dementia,VaD）這一大類病癥。VCI的腦血管因素既包括腦血管本身的疾病，如腦出血、腦梗死、蛛網膜下腔出血等，也包括心臟病變與顱外大血管病變所間接引起的腦血流灌注異常。這些導致血流灌注異常的疾病都可能引起認知功能障礙[1]。目前國際上常用的VCI分類方法為2002年Rockwood K分類法，即根據(jù)病情程度分為3個亞型：非癡呆性血管性認知障礙 （vascular cognitive impairment no dementia,VCIND）、VaD和伴有血管因素的阿爾茨海默?。ˋlzheimer’sdisease，AD）混合性癡呆[2]。

流行病學研究表明，VCI發(fā)病率僅次于AD，嚴重影響老年人生活質量。我國輕度認知障礙（mild cognitive impairment,MCI）的發(fā)病率為 20.8%，其中VCI占42.0%，早期通過各種手段發(fā)現(xiàn)、診斷VaMCI，對延緩其進一步的發(fā)展具有重大的臨床意義[3]。隨著影像技術的快速發(fā)展，MRI已成為診斷中樞神經系統(tǒng)腫瘤、炎癥、血管性病變及代謝等疾病的重要檢查手段，尤其是擴散張量成像（DTI）、灌注加權成像（PWI）、磁敏感加權成像（SWI）、磁共振波譜成像（MRS）、血氧水平依賴（BOLD）等功能 MRI（fMRI）技術的快速發(fā)展，能夠從分子水平對中樞神經系統(tǒng)代謝、微血管灌注、分子擴散、腦功能等方面進行疾病機制的研究[4]。目前，有關腦認知功能障礙的多模態(tài)fMRI研究已成為國內外腦科學研究的熱點。

1 DTI

1.1 基本原理 DTI是在擴散加權成像（DWI）的基礎上在6個以上的線性方向上施加擴散敏感梯度而獲取的影像，是DWI的發(fā)展和深化，也是目前唯一的能有效觀察和追蹤腦白質纖維束的無創(chuàng)性檢查方法[5]。其主要參數(shù)包括平均擴散率（MD）、各向異性分數(shù)（FA）、相對各向異性、容積比等。

1.2 研究應用 有研究者[6]采用DTI分析皮質下缺血性腦血管?。╯ubcortical ischemic vascular disease，SIVD），研究顯示存在VCI的SIVD病人組較認知功能正常的對照組腦白質區(qū)MD值增大、FA值減低，可能與執(zhí)行-注意功能、記憶功能具有顯著相關性。郭等[7]的研究支持DTI對皮質下缺血性認知損害病人白質微結構改變，認為DTI能夠更敏感地反映病人認知功能早期異常改變，并提出內側前額葉白質微結構的改變是影響病人執(zhí)行能力的重要因素。支等[8]對58例腦小血管病病人腦室旁及放射冠區(qū)白質的DTI研究結果與Kim等[6]對SIVD白質區(qū)MD、FA的研究結果一致，并提出腦室旁白質完整性的破壞是腦小血管病病人認知損害的重要影像學標志，MD值與注意執(zhí)行功能間具有顯著相關性。

在動物實驗方面，López-Gil等[9]利用 DTI分析不同時間節(jié)點自發(fā)性高血壓（spontaneous hypertensive，SAH）和正常血壓大鼠的腦結構和網絡屬性的差異，并將結果與體現(xiàn)大鼠認知功能的行為學指標進行相關性分析，結果表明SAH大鼠在許多白質及灰質區(qū)域存在纖維連接不完整，基于圖論的腦結構網絡分析顯示SAH大鼠腦網絡的全局效率和局部效率較正常血壓大鼠明顯減低，而且這些網絡屬性結果與SAH大鼠不同時間節(jié)點的行為學指標呈明顯相關性，表明DTI可以較好地預測SAH大鼠的認知功能。

在VCI的發(fā)病機制方面，Liu等[10]研究發(fā)現(xiàn)，VCIND病人的膽堿能纖維投射通路損害，F(xiàn)A值顯著降低，這可能是導致VCIND的內在機制。Saggu等[5]的研究結果表明，腦低灌注后白質星形膠質細胞的反應性增生及促炎性改變可能與后續(xù)白質損傷、脫髓鞘、軸突退化及連續(xù)空間記憶缺失有關，是血管認知障礙發(fā)病機制中一個內在因素，而針對這些途徑的靶向治療可能會為臨床治療提供新思路。

2 MRS

2.1 基本原理 MRS是利用原子核的磁共振現(xiàn)象和化學位移作用進行特定原子核及其化合物定量分析方法。不同化合物的相同原子核之間，相同化合物的不同原子核之間，其共振頻率的差別是MRS的理論基礎。MRS具有臨床意義的主要代謝物參數(shù)有 N-乙酰天門冬氨酸（NAA）、肌酸（Cr/Pcr）、膽堿（Cho）、肌醇（mI）、乳酸（Lac）、脂質（Lip）、谷氨酸和谷氨酰胺（Glx）等[11]。

2.2 研究應用 利用1H-MRS對認知障礙的研究已成為國內外研究的熱點之一。多項研究顯示，與正常對照組相比，VCI組病人在丘腦、海馬、顳葉、扣帶回等部位NAA含量和/或NAA/Cr比值降低[12-14]。其中，Zhu等[12]研究發(fā)現(xiàn)，VaMCI病人左額葉NAA/Cr比值與劍橋認知測試-中文版（CAMCOG-C）的認知評分及其在定向、語言和語言理解等項目的亞評分均呈正相關，VaMCI病人在左海馬區(qū)NAA/Cr比值降低，且記憶評分與NAA/Cr比值之間存在顯著的相關性。陸等[14]進一步研究發(fā)現(xiàn)，血管源性認知障礙不同臨床發(fā)展階段腦內代謝物含量亦存在差異，與VCIND組比較，VaD組左側扣帶回后部、海馬NAA/Cr比值更低，差異具有統(tǒng)計學意義。還有研究提出，MRS對認知障礙的病情預后監(jiān)測有一定的應用價值，NAA和Cr絕對水平下降可預測病人認知功能進行性下降，這可能對疾病的預后及藥物干預效果的評價提供幫助[15]。

此外，由于不同病因引起的認知障礙的代謝特點不同，1H-MRS還有助于VCI和AD等其他類型認知障礙的鑒別診斷。一項臨床研究[16]發(fā)現(xiàn)，與正常對照組和AD組比較，VCI組病人左側丘腦NAA絕對濃度值降低，后扣帶回Cho和甘油磷酰膽堿絕對濃度值升高，Glx絕對濃度值下降；而AD組病人則表現(xiàn)為左額葉Glx絕對濃度值降低，后扣帶回NAA絕對濃度值降低。另有研究[17]發(fā)現(xiàn)，1H-MRS同樣可以有助于多領域遺忘型輕度認知損傷（multiple-domain amnestic mild cognitive impairment,M-aMCI）[18]和VCIND的鑒別診斷，與正常對照組比較，M-aMCI和VCIND組中的所有區(qū)域的NAA/Cr比值均顯著降低；M-aMCI組在后扣帶回的Glu/Cr比值明顯低于VCIND組，VCIND組額葉白質區(qū)的mI/Cr比值和側腦室周圍的白質區(qū)Cho/Cr均顯著高于M-aMCI組。

3 BOLD-fMRI

3.1 基本原理 BOLD-fMRI主要有任務態(tài)和靜息態(tài)2種應用模式。任務態(tài)主要是測量任務表現(xiàn)期間的大腦活動，有block實驗設計和事件相關的實驗設計2種主要實驗模式。靜息態(tài)BOLD-fMRI被廣泛地應用于功能性連接，探索大腦功能網絡改變引起的相關疾病[19-20]。靜息態(tài)fMRI分析方法主要包括：局部一致性、低頻振蕩振幅 （amplitude of low frequency fluctuation,ALFF）、功能連接、獨立成分分析、腦網絡等。目前國內外針對VCI的研究多為靜息態(tài)fMRI對VCI的影響。

3.2 研究應用 林等[21]研究發(fā)現(xiàn)在靜息態(tài)下VCIND病人較對照組的雙側額下回、顳上回以及左側島葉等司語言管理認知區(qū)域的ALFF增強，在扣帶回、舌回、楔前葉等默認網絡功能連接點的ALFF減低；并且VCIND病人在扣帶回/楔前葉處的腦活動改變與蒙特利爾認知評估評分呈顯著的正相關。陳等[22]研究發(fā)現(xiàn)VCI病人在眶額回、殼核、丘腦等處存在廣泛的ALFF值改變，其中左側殼核及丘腦的ALFF值與認知功能損害相關。Lei等[23]研究發(fā)現(xiàn)由煙霧病導致的VCI表現(xiàn)出一種特定的ALFF內在模式，且ALFF的變化與臨床認知功能的減退相關。

4 SWI

4.1 基本原理 SWI是近年發(fā)展起來的一種根據(jù)不同組織間磁敏感性差異形成影像對比的新技術，能夠更敏感地顯示腦靜脈及腦內微出血灶[24]。

4.2 研究應用 Ii等[25]認為對于老年人，在SWI序列中發(fā)現(xiàn)微出血病灶可以作為發(fā)現(xiàn)大腦淀粉樣血管病的有力工具。Liu等[26]通過研究腦皮質缺血性血管性癡呆（subcortical ischemic vascular dementia，SIVaD）的腦鐵積累及其與認知障礙的相關性，發(fā)現(xiàn)SIVaD病人左海馬、右尾狀核的相位值和神經心理評分之間具有高度相關性，并提出了腦鐵沉積可能是SIVaD的生物標志物，將影響著SIVaD的病理生理進程。

5 PWI

5.1 基本原理 PWI反映的主要是組織中微觀血流動力學信息，分為對比劑首次通過法和動脈自旋標記（arterial spin labeling，ASL）法。目前在利用 PWI對VCI的研究中較常用的為ASL技術，其對卒中病人側支循環(huán)的血流灌注改變極為敏感，因此還可以通過檢測側支循環(huán)的存在進行疾病治療及認知恢復的評價。

5.2 研究應用 Sun等[27]利用ASL MRI技術研究發(fā)現(xiàn)，皮質下血管性認知功能損害組病人與無認知障礙的SIVD組病人比較，前者皮質腦血流量普遍減少，主要集中在左側海馬、左側顳上極、右上額眶葉、右內側額眶葉、右側顳葉中部、雙側丘腦等部位。另有研究[28]發(fā)現(xiàn)，已存在MCI的AD病人與無認知損害表現(xiàn)而后發(fā)展為輕度認知減退病人相比，兩者ASL表現(xiàn)相似，從而提出ASL可能成為從正常人中篩選發(fā)生認知障礙的高危人群的有效檢測方法。

6 小結

多模態(tài)fMRI能夠在VCI發(fā)生形態(tài)學改變前就提示腦組織微結構及腦功能的改變[29]，對VCI早期診斷、干預、治療，甚至預后具有一定的研究及診斷價值，但目前fMRI對VCI的研究還存在一定局限性。例如：DTI的數(shù)據(jù)后處理較為繁瑣，病人不能完全配合fMRI的靜息態(tài)、任務態(tài)測定；病人檢查當時的病理、生理狀態(tài)等都可能影響腦血流量的變化等；除典型腦血管病表現(xiàn)外，VCI疾病本身與其他病源性認知損害是否存在腦結構或功能差異，目前尚未得到較一致的結果。在未來的研究中，應進行針對VCI的MRI形態(tài)學與功能成像相結合的對比研究，以及將多模態(tài)MRI應用于VCI的治療評估等。