劉 海， 陳士新， 許 華， 王 豐

三二〇一醫(yī)院 醫(yī)學(xué)影像科，陜西 漢中 723000

阿爾茨海默病(alzheimer disease，AD)為臨床常見神經(jīng)退行性疾病，多發(fā)于老年人群，患者可表現(xiàn)出記憶功能降低、語言功能障礙、執(zhí)行功能下降等認(rèn)知功能損害，甚至發(fā)生人格的改變，最終喪失自我照顧能力，增加患者痛苦及社會負(fù)擔(dān)[1]。早期診斷對AD的干預(yù)具有重要意義，但臨床常用神經(jīng)心理學(xué)檢查具有一定局限性，磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)具有空間分辨率高、軟組織分辨率高、檢測序列多樣等特征，在AD中應(yīng)用越來越廣泛，3.0 T MRI檢測可通過檢測腦組織體積對神經(jīng)系統(tǒng)病理改變進(jìn)行分析。腦組織海馬在AD中具有重要意義。此外，Korte等[2]研究報道，腦血流量降低為AD發(fā)生的始動因素。磁共振三維動脈自旋標(biāo)記(three-dimensional arterial spin labeling，3D-ASL)可通過標(biāo)記血的氫質(zhì)子流量，定量分析腦血流灌注。本研究旨在分析3.0 T MRI檢測AD患者腦血流灌注、海馬體積與認(rèn)知功能的相關(guān)性?，F(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取自2019年5月至2021年4月三二〇一醫(yī)院收治的72例AD患者設(shè)為AD組，另選取同期體檢的75例健康者設(shè)為健康組。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)AD診斷符合《精神與行為障礙分類(ICD-10)》[3]中相關(guān)診斷標(biāo)準(zhǔn)，符合“癡呆”的診斷標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)AD的臨床發(fā)病、客觀認(rèn)知障礙評定結(jié)果特征、生物標(biāo)志物，排除其他可能導(dǎo)致認(rèn)知障礙疾病的情況；(2)心肝腎功能正常；(3)無姿勢性震顫。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)影像學(xué)資料不完整；(2)合并帕金森癡呆、額顳葉癡呆、路易體癡呆、嚴(yán)重腦白質(zhì)病變；(3)不耐受MRI檢測或存在影響MRI檢測結(jié)果的情況(如佩戴金屬假牙、心臟起搏器)；(4)妊娠期及哺乳期女性。AD組中，男性42例，女性30例；年齡53～84歲，平均(65.11±5.23)歲；體質(zhì)量指數(shù)(body mass index，BMI)20～26 kg/m2，平均(24.11±1.21)kg/m2。健康組中，男性43例，女性32例；年齡52～82歲，平均(65.68±5.75)歲；BMI 19～21 kg/m2，平均(24.36±1.50)kg/m2。兩組患者的一般資料比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)研究倫理委員會審核通過。所有患者均知情同意。

1.2 研究方法 采用Signacio HKxt 3.0 T MRI診斷儀(美國GE公司)行頭顱MRI檢查，采用配套的8通道相控陣頭部線圈，研究對象均取仰臥體位，頭先進(jìn)，檢測時保持安靜，配備耳墊幫助隔音，雙手放在身體兩側(cè)，左右兩側(cè)對稱，利用矢狀位定位T2WI，矩陣為256×256，像素大小為0.7×0.7×3.0，TE 97 ms，層厚3.0 mm，TR 7 000 ms，進(jìn)行2次采集；根據(jù)T1WI掃描，像素大小為1.0×1.0×1.0，TE 3.16 ms，層厚1.0 mm，TR 1 900 ms，進(jìn)行1次采集，然后采用處理軟件勾畫海馬并實(shí)施分割，提取并計算其體積。圖像分析則采用雙盲法，測量海馬體積則由影像科具有豐富經(jīng)驗(yàn)的兩位醫(yī)師達(dá)成統(tǒng)一的意見后實(shí)施。利用公式(標(biāo)準(zhǔn)化體積=個體的實(shí)際體積/個體的顱腔體積×103)進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的處理，從而減少因頭顱的體積影響到測量海馬的具體數(shù)值。3D-ASL參數(shù)：TE 10 ms，層厚4 mm，TR 4 500 ms，層距0，像素2 mm×2 mm×4 mm，獲取高分辨率T1WI快速擾相梯度回波圖像，陣列空間敏感性編碼技術(shù)加速因子2：00 ph，矩陣240×240，掃描的范圍自顱頂位置到顱底位置。為保證數(shù)據(jù)具有統(tǒng)一的準(zhǔn)確度，用同樣規(guī)格的圓圈，通過鏡像對稱的手段放置感興趣區(qū)(region of interest，ROI)。結(jié)束掃描后將獲得的全部數(shù)據(jù)傳輸?shù)紾E的工作站給予相應(yīng)的處理，手動進(jìn)行ROI勾畫，使用SPM8處理軟件從T1WI圖像分割獲取灰質(zhì)、白質(zhì)和腦脊液圖譜，將灰質(zhì)圖譜轉(zhuǎn)換為3D-ASL圖像空間進(jìn)行部分容積校正，最后通過單室模型將部分容積校正的3D-ASL圖像量化為腦血流量圖譜，得到腦灌注圖，獲得腦血流半定量測量值以及信號強(qiáng)度。評估灌注圖的質(zhì)量，將顱底具有較重偽影和具有運(yùn)動偽影的圖像剔除，評估腦血流圖內(nèi)有無灌注減低位置存在。各個患者的測量位置有雙側(cè)顳葉、額葉、枕葉及頂葉皮質(zhì)，雙側(cè)放射冠旁的腦白質(zhì)及雙側(cè)扣帶回，隨后利用分析軟件將上述部位全部進(jìn)行測量，每個部位檢測3次ROI，確保其大小能夠一致，記錄具體的平均值；測量過程中最好將腦溝、靜脈竇和腦室避開，以便于降低測量的誤差。

1.3 檢測指標(biāo) (1)海馬體積：包括雙側(cè)的海馬體積、經(jīng)顱腔容積校正海馬體積。(2)腦血流信號強(qiáng)度：檢測并記錄研究對象雙側(cè)的放射冠、扣帶回、枕葉、頂葉、顳葉、額葉的血流信號強(qiáng)度。(3)認(rèn)知功能：根據(jù)蒙特利爾認(rèn)知評估(Montreal cognitive assessment，MoCA)量表[4]評價兩組研究對象的認(rèn)知功能，包括命名、執(zhí)行功能、注意力、語言功能、抽象概括能力、記憶能力、定向力，總評分范圍0～30分，評分≥26分為正常，得分越高提示患者認(rèn)知功能越好。

2 結(jié)果

2.1 兩組海馬體積比較 AD組雙側(cè)的海馬體積、經(jīng)顱腔容積校正海馬體積均明顯低于健康組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表1。

表1 兩組海馬體積比較體積/cm3)

2.2 兩組腦血流信號強(qiáng)度比較 AD組雙側(cè)的放射冠、扣帶回、枕葉、頂葉、顳葉、額葉的腦血流信號強(qiáng)度明顯低于健康組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表2。

表2 兩組腦血流信號強(qiáng)度比較

2.3 兩組認(rèn)知功能比較 AD組執(zhí)行功能、命名、注意力、語言功能、抽象概括能力、記憶能力、定向力、MoCA總分均低于健康組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表3。

表3 兩組認(rèn)知功能比較評分/分)

2.4 AD患者腦血流灌注、海馬體積與認(rèn)知功能的相關(guān)性分析 Pearson相關(guān)分析結(jié)果顯示，AD患者的左右海馬體積、經(jīng)顱腔容積校正左右海馬體積，以及左右放射冠、左右扣帶回、左右枕葉、左右頂葉、左右顳葉、左右額葉的腦血流信號均與認(rèn)知功能呈正相關(guān)(r=0.405、0.450、0.512、0.643、0.820、0.458、0.472、0.492、0.710、0.628、0.549、0.428、0.351、0.573、0.510、0.489，P<0.05)。

3 討論

近年來，我國AD發(fā)病率呈上升趨勢[5-6]。隨著影像學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，3.0 T MRI檢測被廣泛應(yīng)用到AD的臨床檢測中，該技術(shù)可以用于定量分析腦血流灌注、海馬體積，并評估其與認(rèn)知功能的相關(guān)性。

本研究結(jié)果顯示，AD組患者雙側(cè)的海馬體積、經(jīng)顱腔容積校正海馬體積明顯低于健康組(P<0.05)，提示3.0 T MRI檢測出AD患者海馬體積萎縮。其原因可能是3.0 T MRI圖像分辨率、時間分辨率均較高，可直接作出矢狀面、橫斷面、冠狀面以及各種斜面的圖像，在腦功能成像中應(yīng)用效果更好，能有效顯示腦部結(jié)構(gòu)、功能和代謝，MRI反映的腦結(jié)構(gòu)改變發(fā)生在記憶力下降之前[7]。Josephs等[8]研究發(fā)現(xiàn)，AD患者海馬和新皮層(顳下和額中)腦容量降低，腦萎縮率較正常人更高。Xie等[9]研究顯示，AD重要病理特征為腦組織萎縮，海馬為位于腦顳葉內(nèi)的某個部位名稱，具有長時記憶的存儲轉(zhuǎn)換和定向等功能，AD患者海馬組織是首先受到損傷的區(qū)域，其結(jié)構(gòu)及功能的變化在AD病情發(fā)展中具有重要意義。侯丹瑋等[10]研究顯示，MRI檢測出AD患者顳角深度、各腦葉體積均降低，腦組織萎縮明顯。上述研究與本研究結(jié)果相互印證。

3.0 T MRI檢測中，3D-ASL灌注成像以標(biāo)記血中氫質(zhì)子為內(nèi)源性示蹤劑，實(shí)現(xiàn)全腦灌注情況的觀察，無需注射造影劑、無創(chuàng)傷性，可重復(fù)性高，不受血腦屏障的影響，能定量檢測腦血流信號變化，在腦血流灌注的觀察中具有良好的應(yīng)用[11-12]。本研究結(jié)果顯示，AD組雙側(cè)的放射冠、扣帶回、枕葉、頂葉、顳葉、額葉的腦血流信號強(qiáng)度明顯低于健康組(P<0.05)，提示AD患者腦部血流灌注相較健康人群降低。這可能是AD患者普遍存在腦部血管病變，腦血管淀粉樣沉積、腔隙性腦梗死、膠質(zhì)增生、小動脈硬化等情況均可導(dǎo)致毛細(xì)血管收縮引，減少腦部血流灌注，上調(diào)產(chǎn)生淀粉樣蛋白的淀粉蛋白前β-分解酶1和促進(jìn)tau蛋白的過度磷酸化，可誘導(dǎo)淀粉樣蛋白聚集和tau蛋白過度磷酸化，啟動淀粉樣蛋白級聯(lián)，最終誘導(dǎo)神經(jīng)元損傷來增強(qiáng)神經(jīng)退行性變，促進(jìn)AD發(fā)生與發(fā)展，并在患者認(rèn)知能力下降中發(fā)揮關(guān)鍵作用[13]。

認(rèn)知功能損傷為AD的重要特征。本研究結(jié)果顯示，AD組執(zhí)行功能、命名、注意力、語言功能、抽象概括能力、記憶能力、定向力、MoCA總分均低于健康組(P<0.05)，且Pearson相關(guān)分析結(jié)果顯示，雙側(cè)的海馬體積、經(jīng)顱腔容積校正海馬體積，以及放射冠、扣帶回、枕葉、頂葉、顳葉、額葉的腦血流信號均與認(rèn)知功能呈正相關(guān)，提示AD患者認(rèn)知功能全面降低，且認(rèn)知功能降低程度與腦血流降低、海馬體積萎縮程度呈正相關(guān)。分析其原因可能為，海馬為記憶、學(xué)習(xí)的核心，隨著海馬體積萎縮，海馬的神經(jīng)細(xì)胞對信息的固定效果降低，可影響患者記憶的形成及穩(wěn)固，導(dǎo)致其認(rèn)知功能降低；同時，腦血流灌注降低可增加神經(jīng)元代謝紊亂，組織缺血缺氧也會增加神經(jīng)細(xì)胞凋亡，抑制乙酰膽堿通路，最終降低認(rèn)知功能，促進(jìn)AD進(jìn)程[14-15]。然而，本研究存在樣本量限制和納入醫(yī)院單一等缺點(diǎn)，后期可進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量，進(jìn)行多中心研究，并深入分析AD患者中海馬腦血流灌注與海馬體積的關(guān)系。

綜上所述，3.0 T MRI檢測出AD患者的腦血流灌注、海馬體積均降低，且其水平與患者認(rèn)知功能呈正相關(guān)。