磁共振彌散張量成像在鑒別阿爾茨海默病與輕度認知障礙患者的腦白質損傷中的應用研究

馮天保 陳真

(1.延安大學附屬醫院心腦血管醫院放射科,陜西 延安716000;2.陜西省延安市延安市人民醫院放射科,陜西 延安716000)

阿爾茨海默病(AD)和輕度認知障礙(MCI)患者的臨床表現和神經系統損傷有很多相似之處,因此鑒別二者的診斷十分困難。神經影像學技術是目前診斷這些疾病最常用的方法之一,其中包括磁共振成像(MRI)[1]。近年來,磁共振彌散張量成像(DTI)技術的應用,為研究AD和MCI的腦白質損傷提供新手段。DTI可以測量水分子在生物組織中的彌散情況,進而反映組織的微結構和纖維走向。DTI技術可以通過計算擴散張量來提供有關神經纖維方向、程度和連通性的信息[2]。在AD和MCI患者中,腦白質損傷通常表現為神經纖維的斷裂和變形。因此,DTI可以提供有關AD和MCI患者腦白質微結構和神經纖維連通性的信息。本文探究磁共振彌散張量成像(DTI)在鑒別阿爾茨海默病(AD)與輕度認知障礙(MCI)患者的腦白質損傷中的應用效果。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2020年2月至2021年2月我院收治的42例AD患者、37例MCI患者及同期40例健康志愿者。AD患者(n=42)中男23例,女19例,平均年齡(63.67±6.28)歲;MCI患者(n=37)中男20例,女17例,平均年齡(63.54±6.05)歲;MCI患者(n=37)中男20例,女17例,平均年齡(63.27±6.35)歲;健康志愿者(n=40)中男19例,女21例,平均年齡(63.67±6.28)歲。納入標準:有記憶減退的客觀證據;臨床資料完整度滿足本次研究者;符合《精神障礙診斷與統計手冊》[3]中AD診斷標準;符合Petersen等MCI診斷標準[4],研究對象及其家屬均知情同意。排除標準:聽力障礙或者無法交流者;有快速動眼期睡眠異常和視幻覺的帕金森樣癥狀;體內有金屬植入物及對MRI檢查有禁忌;具有影響中樞神經系統的內科疾病。各組之間的一般情況無差異(P>0.05)。

1.2方法

1.2.1成像方法 成像設備為Siemens公司Verio 3.0T超

導磁共振掃描儀,梯度場強度40 mT/m,梯度切換率為150 mT/m/ms,鳥籠式頭部正交線圈。所有志愿者均先行常規T1WI、T2WI、FLAIR以排除顱內病變。DTI掃描采用單次激發SEEPI序列,掃描參數為TR/TE=10 000/112 ms,矩陣128×128,FOV220 mm,層厚5 mm,間隔1 mm,NEX為1,在21個方向上施加彌散梯度,b=0和1 000 s/mm2,掃描時間192 s。

1.2.2數據處理 DTI數據傳入工作站(SUNADW4.0),利用Siemens公司自帶的Functool2軟件的DTI處理工具進行計算,得到各向異性分數(FA)圖。以T1WI作為參考圖像,在FA圖上手工選擇兩側半卵圓中心、額葉、枕葉、胼胝體膝部、胼胝體壓部、內囊、尾狀核頭、豆狀核、丘腦和大腦腳作為感興趣區(ROI)進行FA值定量分析。所有ROI的設置由一名有經驗的放射科醫師獨立進行,研究者不知道研究對象的年齡。ROI大小設置為(15±5)mm2,并根據解剖結構的不同適當改變其大小和形狀,使ROI盡量包含在所測量的解剖結構,并盡量遠離腦室和皮質灰質。FA值結果以均數±標準差的形式表示。

1.3觀察指標 對不同患者的各腦區腦白質FA值展開對比。

2 結 果

不同患者各腦區FA值之間差異有統計學意義(P<0.05),其中AD患者各個腦區腦白質FA值均低于MCI及健康志愿者(P<0.05),MCI患者只有顳葉和胼胝體FA值低于健康志愿者(P<0.05),其余腦區FA值與健康志愿者無明顯差異(P>0.05)。見表1。

表1 各腦區腦白質FA值

3 討 論

AD是一種神經退行性疾病,其主要病理特征是神經元的喪失和神經纖維的破壞,導致患者認知和記憶能力的嚴重下降。MCI是一種介于正常老年人和老年癡呆癥之間的狀態,其主要癥狀是記憶力、注意力和思維能力的輕度下降[6]。AD和MCI患者的臨床表現和神經系統損傷有很多相似之處,因此鑒別二者的診斷十分困難。DTI是一種非侵入性的影像學技術,通過對水分子擴散的方向和速度進行成像,可以通過計算擴散張量來提供有關神經纖維方向、程度和連通性的信息,對人體的神經纖維進行定量化的評估[7]。在神經系統的疾病診斷中,DTI技術已經被廣泛應用,并且在阿爾茨海默病和輕度認知障礙的研究中也顯示出極大優勢[8]。在AD和MCI患者中,腦白質損傷通常表現為神經纖維的斷裂和變形。因此,DTI可以提供有關AD和MCI患者腦白質微結構和神經纖維連通性的信息[9]。

本文研究顯示,不同患者各腦區FA值之間差異有統計學意義(P<0.05),其中AD患者各個腦區腦白質FA值均低于MCI及健康志愿者(P<0.05),MCI患者只有顳葉和胼胝體FA值低于健康志愿者(P<0.05),其余腦區FA值與健康志愿者無明顯差異(P>0.05),分析原因:AD患者的腦白質微結構異常明顯,表現為軸突的破壞和髓鞘的喪失。這些異常主要出現在海馬、杏仁核、顳葉和額葉等部位[10]。此外,DTI技術可以通過評估海馬的微結構,來預測阿爾茨海默病的轉化風險[11]。MCI患者的腦白質微結構異常也很明顯,表現為軸突的破壞和髓鞘的喪失。這些異常主要出現在顳葉、額葉和頂葉等部位[12]。此外,DTI技術可以通過評估海馬和杏仁核的微結構,來預測MCI的進展風險[13]。因此,DTI技術在AD、MCI的診斷和研究中具有重要的應用價值。AD、MCI的臨床表現很相似,但其病理機制和治療方法卻有所不同。因此,DTI技術在鑒別診斷阿爾茨海默病和輕度認知障礙中也顯示出很大優勢[14]。研究發現,AD、MCI患者的腦白質損傷程度和部位不同,DTI技術可以通過評估海馬和杏仁核的微結構,來鑒別AD、MCI。

綜上,AD、MCI患者的腦白質損傷程度和部位不同,DTI技術可以通過評估海馬和杏仁核的微結構來鑒別AD、MCI,值得應用。