三維動脈自旋標記成像技術(shù)下的阿爾茨海默病病人腦血流灌注特征分析

肖 錚，劉樹學(xué)，洪云恒，曹明明，陳 菁

三維動脈自旋標記成像技術(shù)下的阿爾茨海默病病人腦血流灌注特征分析

肖 錚，劉樹學(xué)，洪云恒，曹明明，陳 菁

目的 探討三維動脈自旋標記成像(3D-ASL) 技術(shù)在檢測阿爾茨海默病(AD)病人腦血流灌注情況中的應(yīng)用。方法 選取2015年8月—2016年10月在我院就診的30例阿爾茲海默病病人作為觀察組，另外選取30名身體健康的正常人作為對照組。觀測在靜息狀態(tài)下所有參與試驗者動脈自旋標記成像技術(shù)下的腦血流灌注數(shù)據(jù)情況，對比觀察組和對照組相對腦血流量(CBF)。結(jié)果 觀察組，各個軸之間的腦區(qū)腦血流灌注比較有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，雙側(cè)楔前葉、雙側(cè)后扣帶回、左側(cè)顳中回、左側(cè)顳下回、左側(cè)角回、雙側(cè)中扣帶回、左側(cè)頂下回的CBF值與易智能狀態(tài)檢查量表(MMSE)評分具有相關(guān)性。 結(jié)論 動脈自旋標記成像技術(shù)可以量化檢測AD病人局部腦組織低灌注情況，分析低灌注與腦組織功能改變之間的關(guān)系。

阿爾茲海默??；動脈自旋標記；腦血流灌注；標記物

阿爾茲海默病(AD)在老年癡呆總數(shù)中占有很大比例，是一種常見的老年癡呆類型疾病，記憶力的進行性衰退是AD的主要病癥表現(xiàn)，AD病理機制包括腦結(jié)構(gòu)的萎縮改變和腦血流灌注異常，原發(fā)性的低灌注可導(dǎo)致腦結(jié)構(gòu)萎縮，腦中局部組織的低灌注在發(fā)病機制中起著重要的作用[1]。動脈自旋標記(arterial apin labeling，ASL)技術(shù)是目前臨床上使用較為廣泛的新型腦血流量(cerebral blood flow，CBF)評估影像學(xué)檢查方法，ASL技術(shù)選取動脈內(nèi)的水分子為檢測CBF的內(nèi)源性標記物，檢測結(jié)果顯著[2-3]。本研究通過使用三維動脈自旋標記成像(3D-ASL)技術(shù)檢測AD病人的腦局部組織中血流灌注情況，探討該技術(shù)在AD病人中診斷的意義。

1 資料與方法

1.1 研究方法 選取2015年8月—2016年10月在我院就診的阿爾茲海默病病人30例作為觀察組，男性18例，女性12例，年齡55歲～74歲(63.57歲±10.27歲)。入選符合美國精神醫(yī)學(xué)會發(fā)布的第4版《精神障礙診斷和統(tǒng)計手冊》AD診斷標準。對所有入選的AD病人在研究前進行全面神經(jīng)病學(xué)和神經(jīng)心理學(xué)的檢查和測試，同時簡易智能狀態(tài)檢查量表(MMSE)的評分應(yīng)低于24分，MRI檢測未發(fā)現(xiàn)腦萎縮等異常情況。同期選擇30名身體健康的正常人作為對照組，男性16名，女性14名，年齡57歲～76歲(64.65歲±9.54歲)。

1.2 入選標準 無精神或神經(jīng)心理的疾?。怀Ｒ?guī)MRI檢查后未見異常情況；無認知能力低下和記憶障礙等情況。排除標準：①抗精神類藥物長期攝入，頭部受過嚴重損傷，嗜酒；②患有葉酸缺乏、貧血、甲狀腺疾病等對中樞神經(jīng)系統(tǒng)有影響的疾病；③腦卒中疾病史；④嚴重糖尿病和心肺肝腎等器官相關(guān)疾病者；⑤患有精神分裂癥和抑郁癥等精神類疾?。虎抟驗槠渌虿荒芘浜蠙z查者。所有入選者在研究前均簽署知情同意書。

1.3 研究方法 選取美國GE 3.0TTsigna HDxt MR掃描儀，選用8通道HDNV相控陣線圈進行MRI常規(guī)檢查，檢查部位為橫斷位SE序列的TIWI和T2W2。使用橫斷位3D為結(jié)構(gòu)圖像磁化快速梯度回波TIWI，設(shè)定重復(fù)時間(TR)7.9 ms，回波時間(TE)3.0 ms，反轉(zhuǎn)時間(TI)380 ms，持續(xù)獲得176層的腦部橫斷位圖像進行觀測。使用ASL序列對MRI圖像進行采集，成像參數(shù)為：TR/TE=4629/10.5(ms)，TI=1 525(ms)，帶寬為62.5 kHz，層厚度4 mm，層數(shù)為30層，選取240 mm×240 mm的視野，512×8的矩陣。選用統(tǒng)計學(xué)參數(shù)圖分析軟件預(yù)處理ASL和MRI的圖像，校正ASL圖像，直到與MRI結(jié)構(gòu)圖像相配準。

2 結(jié) 果

2.1 兩組一般資料對比 觀察組和對照組在年齡、性別等方面差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，觀察組MMSE評分明顯低于對照組(P<0.01)。詳見表1。

表1 兩組一般資料比較

2.2 觀察組各腦區(qū)腦血流灌注情況 觀察組各個軸之間的腦區(qū)腦血流灌注有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。詳見表2。

表2 觀察組病人相對血流量下降區(qū)域?qū)Ρ?/p>

2.3 觀察組各區(qū)域CBF值與MMSE評分之間的關(guān)系(見表3)

表3 觀察組各區(qū)域平均CBF值與MMSE評分關(guān)系

3 討 論

血液流經(jīng)毛細血管床與組織進行營養(yǎng)物質(zhì)與代謝廢物交換的過程成為灌注，血流灌注在組織器官的正常運作活動中起著極其重要的作用，灌注過程的順利與否標志著器官活動和運作的情況[4-5]。正電子發(fā)射斷層攝影(PET)和單光子發(fā)射計算機斷層攝影(SPECT)和靜脈灌注成像等都是傳統(tǒng)的灌注成像方法，目前這些方法已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于對阿爾茲海默病的研究中，PET和SPECT采用的都是發(fā)射斷層技術(shù)，SPECT使用的放射性核素可運用于血流灌注情況的觀察中，PET則可以通過正電子的放射性核素達到成像的目的，需要給病人體內(nèi)注射放射性化合物，放射性化合物起到造影劑的作用，不足的是，以上方法獲得的圖像結(jié)果空間分辨率較低，安全性能低，但成本極高，所以其在臨床上的運用受到了一定的限制[6-8]。針對靜脈灌注法來說，該法的操作要求對同一層面在較短的時間內(nèi)連續(xù)注射造影劑來起到顯影血流灌注情況的目的，也存在一定弊端，如造影劑過敏，CT靜脈灌注不能忽視輻射損傷[9-10]。隨著成像技術(shù)的逐漸發(fā)展，產(chǎn)生了ASL等新型的灌注成像方法，該法具有不需注射造影劑且無創(chuàng)傷等優(yōu)良的特點，已經(jīng)在臨床上逐漸引起醫(yī)師的重視。ASL中使用的內(nèi)源性造影劑為被磁性標記過的動脈血，利用翻轉(zhuǎn)脈沖對成像層面流入側(cè)的動脈血進行標記，經(jīng)過一個從標記區(qū)到成像層的通過時間(翻轉(zhuǎn)時間inversion-time，TI)后，血中已經(jīng)標記的質(zhì)子在成像層毛細血管區(qū)與組織水中的質(zhì)子進行交換，引起局部組織縱向弛豫T1的變化，將標記前后興趣區(qū)組織T1信號相減即可獲得腦血流量的灌注信息[11-12]。3D-ASL技術(shù)應(yīng)用于阿爾茲海默病病人，能檢測、量化局部腦組織中的血流量情況，阿爾茲海默癥的臨床診斷及病情動態(tài)觀測給予科學(xué)依據(jù)，提供AD疾病早期診斷基礎(chǔ)研究數(shù)據(jù)[13]。腦血流灌注的新型突破，為今后其他腦疾病診斷奠定了基礎(chǔ)[14]。

本研究選取3dASL成像技術(shù)，對病人的阿爾茲海默癥進行觀測成像后發(fā)現(xiàn)，觀察組各個軸之間的腦區(qū)腦血流灌注有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，雙側(cè)楔前葉、雙側(cè)后扣帶回、左側(cè)顳中回、左側(cè)顳下回、左側(cè)角回、雙側(cè)中扣帶回、左側(cè)頂下回的CBF值與MMSE評分具有相關(guān)性。該研究表明，腦體積萎縮不是導(dǎo)致灌注情況減低的根本原因，同時在左側(cè)丘腦等皮下區(qū)域也存在著血流灌注情況降低的情況，還需要對以上情況進行大樣本的觀測和研究后才可得出準確的結(jié)論。

目前臨床上所知的阿爾茲海默癥病理機制包括腦結(jié)構(gòu)的萎縮改變和腦血流灌注異常，據(jù)研究顯示，原發(fā)性的低灌注可以導(dǎo)致結(jié)構(gòu)萎縮。在使用太亮的體素針對AD病人腦中灰質(zhì)結(jié)構(gòu)萎縮改變的情況進行研究后發(fā)現(xiàn)，阿爾茲海默癥病人的腦萎縮主要體現(xiàn)在扣帶回、楔前葉、內(nèi)側(cè)丘腦和島葉等部位，這些區(qū)域與研究中的灌注量降低的腦區(qū)有較大部分的重疊[15]。表明了AD病人的血流低灌注情況與灰質(zhì)結(jié)構(gòu)萎縮之間存在著密切的關(guān)系。

目前研究結(jié)果難確定ASL觀測到的血流低灌注情況與阿爾茲海默癥病人病因之間的必然聯(lián)系，但持續(xù)的血流灌注可以導(dǎo)致不同程度血管損傷，損傷后的血管結(jié)構(gòu)變得狹窄可以反過來再度導(dǎo)致灌注的減低，這一系列的血流灌注異常情況可以導(dǎo)致體內(nèi)氧代謝和葡萄糖含量的紊亂，使得細胞無法獲得正常所需的能量，會引起細胞和組織的丟失損傷，從而導(dǎo)致腦組織結(jié)構(gòu)的萎縮，也不同程度地損害了人體認知功能。

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(本文編輯王雅潔)

中山市中醫(yī)院(廣東中山 524800)，E-mail：xiaozheng861@163.com

信息：肖錚，劉樹學(xué)，洪云恒，等.三維動脈自旋標記成像技術(shù)下的阿爾茨海默病病人腦血流灌注特征分析[J].中西醫(yī)結(jié)合心腦血管病雜志，2017，15(12)：1438-1440.

R749.1 R255.2

A

10.3969/j.issn.1672-1349.2017.12.005

1672-1349(2017)12-1438-03

2016-11-21)