張金彪，張鳳翔，高嘉璐

0 前言

認(rèn)知功能障礙是指人腦在記憶、語言、執(zhí)行、計(jì)算和理解判斷等方面的一項(xiàng)或多項(xiàng)認(rèn)知功能受損，并影響個(gè)體日常生活的疾病。其早期表現(xiàn)主要為輕度 認(rèn) 知 功 能 障 礙（mild cognitive impairment,MCI），后期可逐漸進(jìn)展為癡呆，還可能出現(xiàn)一定的精神行為癥狀。認(rèn)知功能障礙的發(fā)生與全身多個(gè)系統(tǒng)多種疾病密切相關(guān)，大部分以神經(jīng)系統(tǒng)疾病為主。但目前該病的發(fā)病機(jī)制尚無確切結(jié)論。其中關(guān)于鐵在認(rèn)知功能下降過程中的作用已有諸多假說，如DIXON 等[1]在2012 年提出細(xì)胞鐵誘導(dǎo)性死亡、細(xì)胞鐵代謝轉(zhuǎn)運(yùn)異常、氧化應(yīng)激反應(yīng)[2-4]等假說?？傊环N新的觀點(diǎn)認(rèn)為鐵的異常沉積與其發(fā)病存在關(guān)聯(lián)。定量磁化率成像（quantitative susceptibility mapping, QSM）是近年來在磁敏感加權(quán)成像（susceptibility weighted imaging, SWI）技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展而來的新興MRI技術(shù)，旨在定量測定鐵的磁性物質(zhì)含量。腦鐵沉積常見于阿爾茨海默病（Alzheimer's disease, AD）、帕金森病（Parkinson's disease, PD）等神經(jīng)退行性疾病。近年來QSM 技術(shù)的應(yīng)用逐漸應(yīng)用到一些疾病的診斷和療效評(píng)價(jià)，本文 就QSM 技 術(shù) 在AD、PD、2 型 糖 尿 ?。╰ype 2 diabetes mellitus, T2DM）、血管性損害（vascular cognitive impairment, VCI）等疾病引發(fā)的認(rèn)知功能障礙方面的研究進(jìn)展進(jìn)行總結(jié)，旨在探索認(rèn)知功能障礙的潛在病理機(jī)制及QSM技術(shù)的臨床價(jià)值，總結(jié)QSM技術(shù)在其診斷、監(jiān)測、預(yù)后中的重要作用。

1 QSM技術(shù)成像原理

磁化率是指物質(zhì)可被磁化的材料特性。作為MRI 圖像磁敏感性偽影的來源，這一特性長期以來被視為負(fù)面效應(yīng)并在日常工作中盡力避免受之影響。QSM 作為新興的MRI 技術(shù)，利用采集到的原始相位數(shù)據(jù)逆向推演出組織器官的真實(shí)磁化率數(shù)值，主流的QSM 成像后處理方式為多步QSM 重建：（1）先對(duì)GRE 序列采集到的相位圖進(jìn)行線性擬合求得不同回波的相位圖；（2）進(jìn)行相位解纏繞恢復(fù)出組織的真實(shí)相位數(shù)據(jù)；（3）將感興趣區(qū)域以外的帶有強(qiáng)磁化率源、磁場不均勻性等因素的擾動(dòng)磁場，即背景場，從相位圖中去除以獲得局部場圖；（4）利用局部場圖和磁化率之間的關(guān)系進(jìn)行偶極場反演從而獲得真實(shí)的磁化率分布圖[5-6]。作為順磁性物質(zhì)的鐵在QSM 圖像中表現(xiàn)為正磁化率，磁化率值越高，意味著組織中鐵的含量越高。

2 QSM技術(shù)在認(rèn)知功能障礙方面的應(yīng)用

2.1 QSM技術(shù)在AD中的應(yīng)用

AD 是一種機(jī)制復(fù)雜的神經(jīng)退行性疾病，作為引發(fā)認(rèn)知功能障礙以至癡呆的最常見類型，可導(dǎo)致進(jìn)行性認(rèn)知功能下降和記憶喪失。其主要的病理學(xué)特征表現(xiàn)為由β淀粉樣蛋白（amyloid β, Aβ）沉積形成的神經(jīng)炎性斑塊和由tau蛋白高度磷酸化所導(dǎo)致的神經(jīng)纖維纏結(jié)。早年研究表明，AD患者腦內(nèi)鐵含量比正常人腦內(nèi)含量高出3～7倍[7]，且鐵已被證明可以調(diào)節(jié)與Aβ形成相關(guān)的錯(cuò)誤折疊過程，并與tau的過度磷酸化相關(guān)[8]。COGSWELL 等[9]的研究中對(duì)421 名AD 伴不同程度認(rèn)知功能障礙患者進(jìn)行了QSM、Aβ PET、tau PET掃描及心理狀態(tài)短期測試（The Short Test of Mental Status, STMS），結(jié)果顯示在灰質(zhì)核團(tuán)中，Aβ PET 與tau PET 標(biāo)準(zhǔn)化吸收值比率（standardized uptake value rate, SUVR）與對(duì)應(yīng)區(qū)域磁化率值呈正相關(guān)，如tau PET SUVR 增加20%，蒼白球區(qū)域順磁敏感性提升約0.0082 ppm；但在皮層區(qū)域，兩者關(guān)系則為負(fù)相關(guān)或無明顯關(guān)聯(lián)。此外隨著年齡的增長和認(rèn)知能力下降，蒼白球、殼核和黑質(zhì)的磁化率值隨之逐漸增加，年齡每增加10年，上述區(qū)域磁化率值提升0.0017～0.0053 ppm。該研究也印證了之前多項(xiàng)研究[10-11]，蒼白球、殼核等核團(tuán)的磁化率值相較健康對(duì)照組（healthy control, HC）升高且與更大程度的認(rèn)知功能障礙相關(guān)。

YANG 等[12]則對(duì)大腦皮層的磁化率值變化進(jìn)行了研究，與HC 組全腦QSM 橫斷面分析比較，AD 患者以左半大腦皮層為主的大腦皮質(zhì)帶的磁化率值廣泛提升，左小腦皮層Crus Ⅱ、VIIb 和VIIIa 三個(gè)亞區(qū)亦有明顯提升，這可能與試驗(yàn)參與者均為右利手相關(guān)；同時(shí)在AD組中，以右頂葉皮層和枕葉外側(cè)皮層為主的區(qū)域磁化率值提升與簡易精神狀態(tài)測評(píng)（Mini-Mental State Examination, MMSE）和蒙特利爾認(rèn)知評(píng)分（Montreal Cognitive Assessment, MoCA）降低呈正相關(guān)。AD 組右額極順磁敏感性較HC 組提升[AD：（0.034±0.007）ppm；HC：（0.030±0.005）ppm]。該研究證明了異常鐵沉積與Aβ 和tau 可能首先累及的皮質(zhì)區(qū)域高度重合[13]，特別是在顳葉，這也是受影響最大的皮層區(qū)域。這一研究結(jié)果可能是異常鐵沉積與神經(jīng)炎斑塊和神經(jīng)原纖維纏結(jié)聚集之間存在病理關(guān)聯(lián)的間接證據(jù)。TIEPOLT 等[14]則利用7 T 超高場MRI對(duì)10 具尸體額部灰質(zhì)進(jìn)行QSM 技術(shù)及Aβ PET 掃描，尸檢結(jié)果顯示含Aβ 斑塊的額部灰質(zhì)和無Aβ 斑塊的額部灰質(zhì)存在顯著的磁化率差值，但AD 組和HC 組僅蒼白球磁化率值存有顯著差異，且與認(rèn)知缺陷的嚴(yán)重程度相關(guān)。上述研究均推斷出異常鐵沉積在AD患者認(rèn)知功能下降的病理進(jìn)程中發(fā)揮著重要作用，故無創(chuàng)QSM 技術(shù)在活體內(nèi)定量檢測腦鐵沉積具有重要的科研與臨床價(jià)值。高場強(qiáng)MRI 與Aβ PET、tau PET技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用提供了無創(chuàng)定量測量鐵沉積和淀粉蛋白斑塊關(guān)聯(lián)性的方法，并為探明AD病理機(jī)制、治療途徑及預(yù)后評(píng)估提供新的幫助。

2.2 QSM技術(shù)在帕金森病中的應(yīng)用

PD 是多見于中老年人的一種神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病，其初始病因尚未明確，但鐵沉積長期以來一直與PD的發(fā)病機(jī)制有關(guān)。

一方面，α 突觸核蛋白（protein α-synuclein,αSyn）作為路易小體的主要成分，被證明含有包括鐵在內(nèi)的二價(jià)金屬的結(jié)合位點(diǎn)。鐵可以通過多巴胺和過氧化氫來增強(qiáng)αSyn 的聚集作用，αSyn 的磷酸化也會(huì)促進(jìn)亞鐵離子結(jié)合到蛋白質(zhì)的c末端[15-16]，兩者的惡性循環(huán)加快了PD患者的病情進(jìn)展。新近研究[17]利用QSM技術(shù)對(duì)31名處于PD不同病程階段的患者腦內(nèi)鐵含量進(jìn)行定量評(píng)估，研究數(shù)據(jù)表明，相比于對(duì)照組，所有病程階段PD組患者的黑質(zhì)核團(tuán)磁化率值均有升高，Ⅱ期紅核中的鐵沉積量顯著增加；但不同階段之間無顯著差異；蒼白球、殼核和尾狀核的鐵沉積量在各組之間未見明顯差異。異常鐵沉積發(fā)生在疾病的早期階段，并僅在這些患者的黑質(zhì)與紅核中發(fā)生，因此在病程早期使用鐵螯合劑有望成為一種有效的治療方法[18]。

另一方面，異常鐵沉積會(huì)刺激小膠質(zhì)細(xì)胞釋放活性氧，產(chǎn)生神經(jīng)毒性作用并使液體積聚在髓鞘中引起水腫，改變微觀結(jié)構(gòu)[19]。YANG 等[20]將QSM 與擴(kuò)散峰度成像技術(shù)相結(jié)合，發(fā)現(xiàn)二者確有一定關(guān)聯(lián)。黑質(zhì)磁化率值增加與平均峰度（mean kurtosis, MK）和徑向擴(kuò)散峰度（radial kurtosis, Kr）呈正相關(guān)；殼核中磁化率值增加與MK、軸向擴(kuò)散峰度和Kr呈正相關(guān)；反而紅核無顯著微觀結(jié)構(gòu)變化，可能與鐵沉積損傷相對(duì)較輕有關(guān)。這說明軸索萎縮與異常鐵沉積的產(chǎn)生有互為因果的可能性。QSM 技術(shù)有利于PD 患者在早期發(fā)現(xiàn)腦部微觀結(jié)構(gòu)器質(zhì)性病變，探明認(rèn)知功能損傷程度，但現(xiàn)有研究多采用單一鐵相關(guān)成像進(jìn)行橫斷面觀察。未來可聯(lián)合多種磁敏感MRI 及影像組學(xué)對(duì)PD 特定腦區(qū)鐵沉積進(jìn)行更加全面的縱向研究，為臨床診療PD提供參考。

2.3 QSM技術(shù)在血管性認(rèn)知障礙中的應(yīng)用

VCI 是因腦部血液供應(yīng)問題，包括急性、慢性缺氧性腦血管病、出血性、缺血性腦血管病引起的認(rèn)知功能障礙的臨床綜合征。

腦灌注不足是VCI的常見病理機(jī)制，持續(xù)性腦部低灌注不僅減少了氧氣和營養(yǎng)的供應(yīng)，還會(huì)導(dǎo)致有害物質(zhì)在腦中積累，損傷神經(jīng)元結(jié)構(gòu)和功能，最終產(chǎn)生認(rèn)知功能下降[21]。有研究學(xué)者利用永久性雙側(cè)頸動(dòng)脈閉塞技術(shù)制作了慢性腦灌注不足的大鼠模型，大鼠4個(gè)月后出現(xiàn)了空間記憶障礙，后續(xù)病理染色發(fā)現(xiàn)鐵在海馬體和大腦皮層有明顯沉積，且在神經(jīng)元死亡最嚴(yán)重的海馬CAl 區(qū)域沉積最多[22]。SUN 等[23]的研究招募了20 例皮質(zhì)下血管性輕度認(rèn)知障礙（subcortical vascular mild cognitive impairment,svMCI）患者，19 例無認(rèn)知障礙者為HC 組，全部進(jìn)行QSM掃描及神經(jīng)心理學(xué)測試。結(jié)果表明svMCI組鐵主要在雙側(cè)海馬和右殼核區(qū)域沉積；此外，svMCI 組右海馬的磁化率值與記憶評(píng)分呈負(fù)相關(guān)，右殼核磁化率值與注意力-執(zhí)行評(píng)分呈負(fù)相關(guān)，這說明海馬體和殼核中的鐵沉積可能是svMCI的病理標(biāo)志物。

此外，出血性腦血管病可能激活巨噬細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞，吞噬紅細(xì)胞中的血紅蛋白形成局灶性鐵血黃素沉積、催化氧化應(yīng)激損傷[24]。LI等[25]測量腦小血管疾?。╟erebral small vessel disease, CSVD）有腦微出 血（CSVD patients with cerebral microbleeds,CSVD-C）、無 腦 微 出 血（CSVD patients without cerebral microbleeds, CSVD-N）患者及HC 組的灰質(zhì)核團(tuán)磁化率值，并進(jìn)行MoCA、連線測試評(píng)分（trail making test, TMT）（包括TMT-A、TMT-B）。結(jié)果顯示CSVD-C 組丘腦[（0.00488±0.01223）ppm]、殼核[（0.08110±0.03227）ppm]和海馬體[（0.00308±0.01185）ppm]磁化率值較余兩組有明顯提升，而MoCA 評(píng)分較余兩組顯著降低；且磁化率值的提升與TMT-A 評(píng)分顯著正相關(guān)。這表明基底神經(jīng)節(jié)的鐵沉積可能在CSVD 患者的認(rèn)知能力下降中起關(guān)鍵作用，腦微出血可能會(huì)加劇這種病理過程。上述研究均證明較高的鐵沉積負(fù)擔(dān)是影響CSVD患者認(rèn)知評(píng)分的主要因素之一，表明QSM 技術(shù)可以成為評(píng)估CSVD 患者認(rèn)知能力下降危險(xiǎn)因素的定量成像方法。隨著超高場MRI 的研發(fā)及應(yīng)用，QSM 技術(shù)有很大的潛力成為一種用于CSVD患者腦鐵沉積早期檢測和癡呆預(yù)測的有效成像工具。

2.4 QSM技術(shù)在T2DM中的應(yīng)用

T2DM 是一種慢性代謝疾病，病理特征為高血糖、相對(duì)缺乏胰島素、胰島素抵抗。除了熟知的T2DM 引發(fā)周圍神經(jīng)系統(tǒng)病變外，T2DM 還可能誘發(fā)中樞神經(jīng)系統(tǒng)病變。我國T2DM 患者中，20%～30%患有MCI，約17.3%患癡呆[26]。近年來，糖尿病被發(fā)現(xiàn)是認(rèn)知障礙發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。目前T2DM相關(guān)的認(rèn)知障礙病理機(jī)制尚無定論，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中，高血糖產(chǎn)生更多的具有潛在毒性的糖基化產(chǎn)物，胰島素抵抗導(dǎo)致血腦屏障通透性增高、氧化應(yīng)激反應(yīng)等因素[27]均有可能參與了這一過程。腦內(nèi)鐵代謝異常在近年研究發(fā)現(xiàn)可能與上述機(jī)制有所關(guān)聯(lián)[28]。

LIU 等[29]通過14 天高脂飲食及5 天鏈脲佐菌素注射制造糖尿病動(dòng)物模型，并與空白對(duì)照組進(jìn)行QSM成像及莫里斯水迷宮測試評(píng)估，結(jié)果顯示糖尿病組大鼠發(fā)生了學(xué)習(xí)和記憶障礙，并且雙側(cè)海馬體磁化率值顯著升高。后續(xù)研究人員對(duì)糖尿病大鼠注射靶向鐵調(diào)素的對(duì)比實(shí)驗(yàn)也證實(shí)，鐵調(diào)素治療可以有效減少T2DM的海馬異常鐵沉積含量并改善其認(rèn)知障礙癥狀。這也證明了鐵沉積與糖尿病引發(fā)的認(rèn)知障礙在組織病理學(xué)上關(guān)系密切。

LI 等[30]的研究納入了32 例T2DM 患者和34 名的HC 組，對(duì)其進(jìn)行QSM 掃描及MoCA、TMT-A 和TMT-B 評(píng)分。與HC組相比，T2DM患者在紋狀體、額下回三角部和中央前回的磁化率值顯著升高。紋狀體作為錐體外系運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的主要神經(jīng)結(jié)構(gòu)之一[31]，這一結(jié)果表明患者執(zhí)行功能下降可能與腦鐵沉積有關(guān)；丘腦作為意識(shí)和感覺、運(yùn)動(dòng)和認(rèn)知等功能的關(guān)鍵組成部分，雙側(cè)丘腦磁化率值與TMT-B評(píng)分呈顯著相關(guān)性，可能反映了鐵沉積在認(rèn)知障礙進(jìn)程中的關(guān)鍵作用；而深層灰質(zhì)的磁化率值與既往研究相比稍低，這可能與后期數(shù)據(jù)處理方式的步驟不同或參數(shù)選擇有關(guān)。這些區(qū)域的磁化率值變化可能代表了T2DM患者中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷的定量影像學(xué)標(biāo)志物。目前相關(guān)研究以初步橫斷面研究為主，尚需更大樣本量的前瞻性研究來觀測不同階段T2DM 患者腦鐵沉積的縱向水平變化，以確定鐵沉積的動(dòng)態(tài)變化過程及某些腦區(qū)的磁化率值變化，并進(jìn)一步探索鐵沉積在灰質(zhì)核團(tuán)病理學(xué)中的潛在機(jī)制和影響。

2.5 QSM技術(shù)在亨廷頓病中的應(yīng)用

亨廷頓?。℉untington's disease, HD）是一種常染色體顯性遺傳神經(jīng)退行性疾病，由HTT基因中的胞嘧啶-腺嘌呤-鳥嘌呤（CAG）三核苷酸重復(fù)擴(kuò)增引起。突變HTT 蛋白中編碼的聚谷氨酰胺擴(kuò)增對(duì)神經(jīng)元群產(chǎn)生毒性作用并導(dǎo)致神經(jīng)元功能障礙和死亡[32]。隨著HD 病程進(jìn)展，所有患者都會(huì)經(jīng)歷進(jìn)行性功能獨(dú)立性喪失，進(jìn)行性認(rèn)知障礙是該疾病的基本特征，癡呆的發(fā)展是不可避免的結(jié)果[33]。由于正常的HTT 蛋白是鐵穩(wěn)態(tài)所必需的。因此人們一直認(rèn)為異常鐵沉積在HD 病理生理學(xué)中起作用，突變的HTT 蛋白可能通過某種病理機(jī)制導(dǎo)致組織異常鐵沉積。

早年間不同的MRI 技術(shù)已被用于測量HD 中的腦鐵沉積情況，2010 年就有國外學(xué)者使用T2-mapping或T2-加權(quán)成像[34]技術(shù)證實(shí)了HD 患者基底神經(jīng)節(jié)鐵水平升高；弛豫率增高信號(hào)和相位成像[35]等技術(shù)也被用于研究HD 中的腦鐵水平，并表明HD 患者腦中紋狀體的鐵蛋白水平顯著升高。然而，這些成像方法由于存在已知的技術(shù)局限性可能導(dǎo)致對(duì)疾病相關(guān)組織鐵含量變化的敏感性和特異性降低。QSM 技術(shù)則提供了對(duì)區(qū)域組織磁化率值的直接定量測量的方法。

新近研究[36]招募了24 名攜帶有突變HTT 基因的潛在HD 患者，他們代表了不同病情進(jìn)展的HD 患者，利用年齡乘積量表評(píng)分將其分為3 組，其中＞8 年發(fā)病組和早期HD 組各9 人，＜8 年發(fā)病組6 人。統(tǒng)一進(jìn)行神經(jīng)心理學(xué)測試來篩查輕度認(rèn)知障礙，利用QSM技術(shù)對(duì)腦內(nèi)鐵含量變化進(jìn)行了研究，并在一年后對(duì)部分參與者進(jìn)行了隨訪比較。結(jié)果表明與HC 組相比，＜8年發(fā)病組和早期HD 組中尾狀核和蒼白球的鐵含量較高，但在＞8 年發(fā)病組中鐵含量差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。其次，為期一年的隨訪研究發(fā)現(xiàn)，＜8 年發(fā)病組和早期HD 組的鐵沉積率也在逐年升高（尾狀核為11.9%/年，蒼白球?yàn)?.1%/年）。本研究證實(shí)了紋狀體中鐵含量的改變在接近發(fā)病階段更明顯并可以通過QSM技術(shù)定量測量[37]，因此有可能作為監(jiān)測HD進(jìn)展的影像學(xué)標(biāo)志物。這一發(fā)現(xiàn)也有助于我們重新評(píng)估異常鐵沉積在HD 病程中的重要性：即在漫長的發(fā)病前階段，鐵沉積速率是如何隨著疾病的進(jìn)展而變化以及發(fā)揮了怎樣的作用。還需要大量前瞻性實(shí)驗(yàn)對(duì)這一關(guān)系進(jìn)一步研究。

2.6 QSM技術(shù)在多發(fā)性硬化中的應(yīng)用

多發(fā)性硬化（multiple sclerosis, MS）是一種免疫介導(dǎo)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)慢性炎性脫髓鞘性疾病，認(rèn)知功能損害可出現(xiàn)在疾病的極早期甚至臨床前階段[38]。據(jù)報(bào)道，34%～65%的MS 癥成人患者會(huì)出現(xiàn)認(rèn)知 障 礙[39]。ZIVADINOV 等[40]收 集 了600 名MS 患 者（452名復(fù)發(fā)緩解型MS患者和148名繼發(fā)進(jìn)行型MS患者）的QSM 掃描數(shù)據(jù)，與HC 組相比，MS 患者的蒼白球、殼核以及尾狀核磁化率值較高，而丘腦磁化率值較之呈下降趨勢（-0.0075 ppm vs.-0.0011 ppm）；復(fù)發(fā)緩解型MS 和繼發(fā)進(jìn)行性MS 患者的數(shù)據(jù)比較，發(fā)現(xiàn)除丘腦外的灰質(zhì)結(jié)構(gòu)磁化率值無明顯差異，而丘腦磁化率值則是后者較低，并且與其較長的病程相關(guān)，這表明與鐵相關(guān)的丘腦損傷在疾病早期過程中就有發(fā)生，可能與疾病早期典型的炎癥環(huán)境有所關(guān)聯(lián)。要了解的關(guān)鍵問題之一便是丘腦的鐵含量下降是細(xì)胞鐵丟失的間接結(jié)果還是由于鐵代謝活躍而消耗減少[41]。后續(xù)需要更多的臨床研究更詳細(xì)地探索這一問題。

2.7 QSM技術(shù)在創(chuàng)傷性腦損傷中的應(yīng)用

創(chuàng)傷性腦損傷（traumatic brain injury, TBI）是由外力引起的大腦結(jié)構(gòu)和功能破壞，預(yù)計(jì)到2030 年將成為導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)殘疾的三大神經(jīng)系統(tǒng)疾病之一。其中的輕度TBI（mild TBI, mTBI）卻經(jīng)常因?yàn)檩p微的初始癥狀而被人們忽視。然而mTBI發(fā)生率占總TBI 的80%，并且相當(dāng)一部分患者患有長期認(rèn)知功能障礙。鐵沉積和穩(wěn)態(tài)失調(diào)被認(rèn)為在mTBI的病理生理學(xué)及其相關(guān)的長期認(rèn)知功能障礙中發(fā)揮著核心作用。鐵沉積可能從三種途徑影響長期認(rèn)知功能障礙：鐵沉積介導(dǎo)tau磷酸化；形成神經(jīng)原纖維纏結(jié)；神經(jīng)元死亡[42]。

以往有人利用磁場相關(guān)性（magnetic field correlation, MFC）技術(shù)及SWI 技術(shù)對(duì)mTBI 患者進(jìn)行了相關(guān)研究，發(fā)現(xiàn)mTBI 患者的丘腦和蒼白球的MFC值顯著升高，這表明鐵參與了mTBI 形成的灰白質(zhì)損傷過程[43]，故MFC 值曾被視作MRI 中鐵的標(biāo)志物。以往對(duì)mTBI 患者進(jìn)行的SWI 掃描也顯示灰質(zhì)核團(tuán)和大腦皮層灰質(zhì)的相位值較HC 組有所升高[44]，并指出mTBI 患者的尾狀核頭部、豆?fàn)詈恕⒑ｑR、紅核、黑質(zhì)鐵含量增加，且右側(cè)黑質(zhì)鐵含量與MMSE評(píng)分呈負(fù)相關(guān)，證明mTBI的認(rèn)知障礙可能與異常的鐵沉積有關(guān)。

相對(duì)而言，QSM 技術(shù)在TBI 患者的長期認(rèn)知功能障礙這一子方向的研究較為匱乏[45]，這可能與病例的驗(yàn)證及收集相對(duì)困難有關(guān)，腦鐵含量能否取代MFC值作為新的影像學(xué)定量測量標(biāo)志物，有待后續(xù)進(jìn)行更多的實(shí)驗(yàn)研究。

3 總結(jié)

鐵在健康成人腦中濃度約為40 mg/g，基底節(jié)區(qū)是鐵含量最豐富的區(qū)域，大腦皮質(zhì)中鐵含量相對(duì)較低，白質(zhì)和延髓的含量最低。異常鐵沉積廣泛累及疾病相關(guān)的灰質(zhì)核團(tuán)[46]，與多種疾病引發(fā)的認(rèn)知功能障礙關(guān)系密切。且過量的鐵沉積于尾狀核、海馬體和丘腦中時(shí)與記憶力減退相關(guān)，而在殼核中多與MCI相關(guān)[47]，并與多種神經(jīng)心理學(xué)評(píng)測方式都有顯著關(guān)聯(lián)。目前雖無確切證據(jù)證明異常鐵沉積是認(rèn)知功能下降的致病因素，但可以肯定鐵代謝異常參與了這一病理進(jìn)展。QSM 技術(shù)作為一種新的磁敏感定量成像方法，可以定量檢測鐵沉積的區(qū)域及含量，有助于推動(dòng)認(rèn)知功能障礙發(fā)病機(jī)制的研究。然而該技術(shù)也存在圖像后處理方式多樣化和非標(biāo)準(zhǔn)化、研究對(duì)象樣本量較小以及易受并發(fā)癥影響等局限性，這也在一定程度上對(duì)研究進(jìn)展產(chǎn)生了阻礙。未來仍需通過標(biāo)準(zhǔn)化圖像后處理方式和大樣本量的相關(guān)研究，進(jìn)一步探明腦內(nèi)異常鐵沉積與認(rèn)知功能障礙的病理關(guān)聯(lián)。

綜上所述，QSM 技術(shù)在診斷認(rèn)知功能障礙、臨床監(jiān)測、預(yù)后評(píng)估等方面都具有潛在的巨大價(jià)值。隨著該技術(shù)的進(jìn)一步改良和發(fā)展，QSM 技術(shù)可以為臨床提供客觀、準(zhǔn)確的影像學(xué)信息，顯示出廣闊的科研與臨床應(yīng)用前景。

作者利益沖突聲明：全體作者均聲明無利益沖突。

作者貢獻(xiàn)聲明：張鳳翔對(duì)稿件重要內(nèi)容進(jìn)行了修改；張金彪主要構(gòu)思了這篇文章并撰寫，整合文獻(xiàn)；高嘉璐提供并翻譯參考文獻(xiàn)，參與文章的寫作。全體作者都同意最后的修改稿發(fā)表，都同意對(duì)本研究的所有方面負(fù)責(zé)，確保本研究的準(zhǔn)確性和誠信。