胼胝體和扣帶回彌散張量成像改變對皮質下缺血性血管性癡呆患者認知功能障礙的影響

周樹虎 梁汝慶 申雪花

濟寧醫學院附屬醫院神經內科 濟寧 272000

胼胝體和扣帶回彌散張量成像改變對皮質下缺血性血管性癡呆患者認知功能障礙的影響

周樹虎 梁汝慶 申雪花

濟寧醫學院附屬醫院神經內科 濟寧 272000

目的 應用磁共振彌散張量成像(DTI)技術，探討皮質下缺血性血管性癡呆(SIVD)患者胼胝體和扣帶回彌散張量參數改變與認知功能的關系。方法 對60例SIVD患者和40例年齡匹配的非癡呆對照者，采用測定感興趣區彌散張量參數的方法，比較其纖維束完整性差異及與MMSE的關系。結果 (1)與對照組比較，SIVD組胼胝體膝部、雙側扣帶回的FA值顯著下降及ADC值顯著升高，而胼胝體壓部的FA值和ADC值無顯著性差異。(2)胼胝體膝部、雙側扣帶回的FA值與MMSE評分呈明顯正相關。結論 胼胝體和扣帶回彌散張量改變有助于SIVD患者認知功能障礙的早期預測。

皮質下缺血性血管性癡呆；彌散張量成像；胼胝體；扣帶回

皮質下缺血性血管性癡呆(subcortical ischemic vascular disease，SIVD)[1]是引起血管性癡呆最常見的原因，磁共振成像主要表現為腦白質高信號即腦白質病變和腔隙性梗死。由于阿爾茨海默病(Alzheimer’s disease，AD)是癡呆的最常見類型，現行的癡呆診斷標準是建立在對AD認知功能損害的特征研究上，強調記憶力減退和進行性不可逆的認知功能障礙。按現行臨床癡呆診斷標準可能導致SIVD患者的漏診或延誤診斷。SIVD與AD相比，病因明確，具有較大的均質性，相對可干預，具有一定的可治性、可逆性。若能早期診斷、早期治療，可不同程度地延緩或阻止癡呆的發展，因此對于SIVD的早期診斷就顯得尤為重要。

彌散張量成像(diffusion tensor imaging，DTI)作為一種新興的磁共振影像檢測技術，通過測量腦細胞分子擴散的FA和ADC值，能準確的監測到常規磁共振無法檢測的腦白質顯微結構改變。本研究基于監測胼胝體和扣帶回的聯絡纖維束損害程度及其與認知功能障礙的相關性，以期為SIVD患者的早期診斷提供依據。

1 資料和方法

1．1 一般資料 選取2015-07-2016-06在我院神經內科住院和門診的SIVD患者60例(SIVD組)，男40例，女20例，年齡(67.11士6.49)歲。選擇同期行健康體檢老年人40例(對照組)，男22例，女18例，年齡(69.68±6.88)歲。

納入標準：(1)年齡60～80歲；(2)SIVD組符合NINDS-AIREN可能的VaD診斷標準及Erkinjuntti等[2]提出的SIVD的臨床診斷標準及影像學診斷標準；(3)SIVD組MMSE評分≤24分，對照組MMSE評分≥25分。排除標準：(1)大的皮層下梗死(最大直徑>15 mm)；(2)明顯頸動脈狹窄患者(>50%)；(3)2周內發生腔梗者；(4)不能配合神經心理測試者。

1．2 研究方法

1．2．1 MMSE量表評價：MMSE由Folstein編制于1975年，采用國內張明園等修訂版評價。量表包括時間與地點定向、語言、心算、即刻與短時聽覺詞語記憶和結構模仿等項目。

1．2．2 MRI檢查及數據后處理：應用GE Signa 3.0 T超導型MR成像系統，8通道相控陣線圈進行掃描。所有入選者均行MRI T1、T2、T2Flair及DTI序列掃描。DTI掃描采用SE-EPI序列，掃描參數：TR/TE=60 000/71.8 ms，矩陣為128×128，FOV為24 cm，1次采集，b值=1 000 s/mm2，彌散敏感梯度方向數15個，層厚4 mm，層間距0。將MRI影像DICOM數據輸至計算機，應用Volume One和dTV軟件處理后獲得表觀彌散圖及色碼定向圖，在胼胝體膝部、壓部和雙側扣帶回中部聯絡纖維束上測量不同感興趣區的FA和ADC值(圖A、B)。

1．2．3 測量DTI聯絡纖維束感興趣區：見圖1。

圖1 雙側扣帶回中部，A：表觀彌散圖；B：色碼定向圖 胼胝體膝部(細箭頭)和壓部(粗箭頭),C：表觀彌散圖；D：色碼定向圖

2 結果

SIVD組胼胝體膝部的FA值及ADC值與對照組比較差異均有統計學意義，而胼胝體壓部未見有顯著性差異。SIVD組雙側扣帶回的FA值顯著下降及ADC值顯著升高(見表1)。胼胝體膝部和雙側扣帶回的FA值與MMSE評分呈明顯正相關，而胼胝體壓部的FA值與MMSE評分無顯著相關(見表2)。

表1 2組胼胝體和扣帶回FA、ADC值比較

注：與對照組比較，aP<0.05，bP<0.01

表2 SIVD組FA值與認知功能量表評分間的Pearson相關系數

注：與對照組比較，aP<0.05

3 討論

雖然常規MRI技術已被廣泛應用于SIVD研究中，但認知功能與這些影像數據的相關性仍存在爭議[3]。DTI作為一種新興的磁共振影像學檢測技術，通過測量腦細胞分子擴散的FA和ADC值可更好地反映腦白質纖維的完整性，尤其常規MRI上無法顯示的腦白質損害方面。DTI主要的參數指標是ADC值和FA值。ADC值升高表明細胞膜或髓鞘擴散屏障受到破壞。FA值的增加，提示腦白質纖維走向較為一致，排列緊密，髓鞘發育正常；而FA值的降低表明纖維的微細結構遭到破壞，如髓鞘完整性受到破壞，神經膠質細胞異常，可引起皮質之間環路連接受損。通過測量FA、ADC值參數可間接反映腦白質組織的完整性，定量分析腦組織的顯微結構改變，有利于早期發現潛在的病變[4]。相對于常規MRI、DTI提供了一種更為直接且精確的白質損害評估辦法。DTI探測輕度認知功能障礙患者的腦白質改變甚至早于臨床癡呆癥狀的出現[5-6]。Correia等[7]報道，缺血性腦白質變性患者平均FA值較正常低。本文應用DTI技術研究胼胝體膝部、壓部和雙側扣帶回中部聯絡纖維束顯微結構的改變，以期為SIVD患者的早期診斷提供臨床依據。

定位學說認為左側大腦半球集中了與學習、記憶功能有關的神經核團，負責語言、記憶及認知功能[8]。與認知相關的信息首先經過左側大腦半球的加工和處理，然后通過半球間的聯絡纖維傳遞，右側大腦半球對信息進行校正后，再將整合后的信息輸出，完整的認知功能需雙側大腦半球的協調作用。胼胝體聯系兩側大腦半球的同源區域，在皮質處理的早期階段處理整合雙側半球的知覺信息及高級認知功能。胼胝體膝部連接兩側額葉前部皮質纖維，而壓部連接雙側枕顳葉的區域。胼胝體膝部病變可致運動性障礙、左手執行減少、雙耳聽力下降，切除胼胝體壓部保留胼胝體膝部患者認知功能完整保留。本研究中SIVD組胼胝體膝部的FA值及ADC值與對照組比較差異均有統計學意義，而胼胝體壓部未見有顯著性差異，且胼胝體膝部FA值與MMSE評分呈明顯正相關。SIVD患者胼胝體膝部彌散張量改變，說明兩大腦半球額葉前部皮質-皮質和皮質-皮質下的連接對認知功能至關重要，可解釋SIVD患者以額葉執行功能障礙為主的認知功能損害。而胼胝體壓部連接雙側枕顳葉的區域，對認知障礙的影響并不明顯，DTI上亦未見彌散張量參數顯著性改變。

扣帶回是一束巨大的邊緣系統，通過長短不一的纖維束包繞著胼胝體，其下半部分與海馬旁皮質毗鄰，聯系著額葉前部皮質[9]。在胼胝體上部，遍布著扣帶回的聯絡纖維束。聯絡纖維束的主要作用是直接或間接地聯系著大腦間各個區域。分析SIVD患者多個聯絡纖維束的彌散張量改變表明，復雜的認知行為功能由廣泛分布于大腦不同區域的皮質下白質介導。缺血性腦白質病變和多發性腔?？赡茏钄喽喾N纖維束環路，腦白質病變優先破壞了額葉長聯絡纖維，影響了這些與認知和情感相關的必須白質纖維束，阻斷了額葉皮質下的非運動性環路，導致皮質-皮質、皮質-皮質下失聯絡，引起起始和執行功能障礙，造成認知損害和行為異常?？蹘Щ嘏c注意力的集中、認知和運動的隨意控制、感情的表達有關，間接反映了額葉的功能。本研究中SIVD患者雙側扣帶回的FA值顯著下降及ADC值顯著升高，且與MMSE評分呈明顯正相關，說明扣帶回關鍵參與了SIVD患者高級認知功能的損害。

DTI作為一種新興的可直接評價腦聯絡纖維束完整性的影像學技術，能準確監測到常規影像學技術無法探測的白質聯絡纖維束顯微結構的改變，胼胝體和扣帶回彌散張量參數的改變有助于認識和解釋早期SIVD患者的認知功能損害，可能為SIVD患者的早期診斷提供參考。

[1] Korczyn AD，Vakhapova V，Grinberg LT．Vascular dementia[J]．J Neurol Sci，2012，322(1-2)：2-10．

[2] Erkinjuntti T，Inzitari D，Pantoni L，et al．Research criteria for subcortical vascular dementia in clinical trials[J]．J Neural Transm Suppl，2000，59：23-30．

[3] Xu Q，Zhou Y，Li YS，et al．Diffusion Tensor Imaging Changes Correlate with Cognition Better than Conventional MRI Findings in Patients with Subcortical Ischemic Vascular Disease[J]．Dement Geriatr Cogn Disord，2010，30(4)：317-326．

[5] Tuladhar AM，Van Norden AG，de Laat KF，et al．White matter integrity in small vessel disease is related to cognition[J]．Neuroimage Clin，2015，7：518-524．

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(收稿2016-12-07)

Effectof MR diffusion tensor imaging in subcortical ischemic vascular dementia with cognitive impairment on corpus callousm and cingulate bundles

Zhou Shuhu，Liang Ruqing，Shen Xuehua

Department of Neurology，the Affiliated Hospital of Jining Medical University，Jining 272000，China

Objective To investigate the abnormality of association fiber tracts in corpus callousm and cingulate bundles using diffusion tensor imaging (DTI) to detect the relationship between the DTI parameters and cognitive status in subcortical ischemic vascular dementia (SIVD)．Methods A region of interest-based DTI approach was applied to explore fiber tract differences and neuropsychological assessments between 60 SIVD patients and 40 matched nondemented normal aging．Results Compared with control group，SIVD had significant lower FA and greater ADC in the genu of corpus callosum，bilateral cingulate bundles，while the splenium of corpus callosum had no significant difference．Significant positively correlation was found between MMSE and the FA value of bilateral cingulate bundles and the genu of corpus callosum．Conclusion The changes of DTI parameters in corpus callousm and cingulate bundles may predict the cognitive impairment of SIVD．

Subcortical ischemic vascular dementia；Diffusion tensor imaging；Corpus callousm；Cingulate bundles

濟寧市科技發展項目(2014jnyyf04)

R743

A

1673-5110(2017)10-0009-04