阿爾茨海默病的磁共振成像研究現狀

吳 娟 江文宇 林 衛廣西壯族自治區江濱醫院康復科，廣西南寧 530021

阿爾茨海默病的磁共振成像研究現狀

吳 娟 江文宇 林 衛
廣西壯族自治區江濱醫院康復科，廣西南寧 530021

阿爾茨海默病是一種病因不明的進行性變性疾病，該病主要表現為癡呆。AD起病隱襲，早期不易發現，且目前尚無確定的生物學標記物進行診斷，具有早期診斷困難等特征。本文對近年來AD疾病的磁共振研究現狀進行綜述。

阿爾茨海默病；核磁共振成像；海馬；體積

隨著人類生活環境的不斷改善，人類平均壽命也得到了不斷的提高，與此同時癡呆癥的發生率也逐漸增大，阿爾茨海默病（alzheiner disease，AD）是老年癡呆癥最主要的類型，約有60%～70%的老年癡呆癥患者是患有AD，已經成為全球性的公共健康問題[1-3]。AD是常見的神經系統變性疾病之一，其病理三大特征主要為海馬椎體細胞顆粒空泡變性和神經元缺失、老年斑、神經元纖維纏結，其臨床上主要表現為高級認知能力降低、記憶認知功能障礙等，隨著病情的發展逐漸表現為失語、失認等執行功能障礙，最終導致患者生活不能自理，患者的平均生存期為8～12年[4-5]。由于AD起病隱襲、漸進性惡化，并伴有智力下降，目前尚無有效的治療方法。但是如果AD發病早期，通過一些與神經遞質相關的藥物對其進行干預，可以大大的延緩病變的發展，提高患者的自理能力和生存質量。因此研究AD早期診斷方法和發病機制是目前急需解決的問題之一[6]。近年隨著MRI技術的不斷進步，為AD早期診斷提供了有效的方法，本文總結了功能磁共振成像（function magnetic resonance imaging，MRI）在AD的研究現狀。

1　磁共振成像的基本原理

1990年Ogawa等[7]研究發現，含氧血紅蛋白具有抗磁性，而脫氧血紅蛋白中的鐵具有順磁性，梯度回波序列可以檢查出脫氧血紅蛋白改變血管周圍水分子的質子信號，進而產生血氧水平依賴（BOLD）增強效應，而BOLD的增強不僅可以通過內源性氧增強劑達到增強的目的，也可以通過外源性刺激達到增強的目的，這為MRI奠定了生物學基礎。在1991年，Belliveau等首次將MRI應用到腦功能研究中，開創了MRI在腦功能中應用的先例[8]。由于MRI可以提示患者腦結構與其行為機制之間的聯系，為研究患者腦內變化部位和程度提供了可能，同時MRI還可以有效的檢測出藥物的作用部位、作用過程以及其作用機制，為揭示患者腦部結構、功能和行為之間的關系提供了可能。AD患者在早期主要是海馬等邊緣系統受到影響，并隨著病情的發展，患者新皮層整個區域都受到影響，最后影響到患者的軀體感覺區和初級視覺皮層[9]。隨著MRI技術的不斷進步，為AD發病機制的研究提供了可能，目前我國已經有不少機構運用MRI研究AD的發病機制和病情發展。

2　腦組織結構的MRI測量

目前對腦組結構的測量主要為線性測量和體積測量等。線性測量，由于AD早期主要受累海馬、嗅區皮層以及杏仁核等內側顳葉等，并隨著病情的發展逐漸加重，因此內側顳葉萎縮程度成為核磁共振成像線性測量的主要指標之一；研究表明，輕度AD患者在海馬高度、脈絡膜裂寬度以及側腦室顳角寬度等都與正常人群不同，可以用于AD早期診斷；王蕊等[10]研究表明，AD早前患者的左側海馬高度和右側側腦室顳角寬度等與正常人具有統計學意義（P＜0.05）。體積測量，近年大量研究表明MRI的體積測量比線性測量方法更為敏感；Georgi等[11]研究發現內側顳葉輕微萎縮是AD早期的臨床癥狀，可以作為AD早期特異性和敏感性的診斷指標之一；但是Killiany等研究發現運用MRI測量海馬體積測量和嗅區皮層的特異性和敏感度相差不大，且由于嗅區皮層變異性較大，邊界具有一定的不確定性，不利于嗅區皮層區域的精確界定，而海馬界定相對容易，因此目前在MRI體積測量中大部分仍然選擇海馬測量[12]。

3　腦鐵含量在MRI測定

在AD發生和發展過程中常發生腦內鐵沉淀，因此觀察患者腦內鐵沉淀情況，可以在一定程度上預測AD發展情況。目前臨床上主要采用MRI檢測患者腦鐵含量，檢測方法主要為弛豫時間測量、鐵的場強依賴性弛豫率測量（FDRI）、磁場相關性（MFC）以及磁敏感加權成像（SWI）四種方法。Bartzokis等[13]研究發現，通過測量患者丘腦區和基底節區T2值變化情況，可以反應局部鐵沉淀情況，但是該方法的的測量結果準確度不高。FDRI主要是在低場和高場的MR設備中進行2次掃描，在兩次掃描過程中要求患者不能移動，一旦移動會造成檢測結果不確定。MFC對患者腦內鐵含量測量準確度較高，但是由于MFC受水分子擴散影響較大，如果患者腦部發生水腫等癥狀，則會影響檢測結果的準確性。SWI主要利用各種物質磁化率不同進行成像，其基礎為T2加權梯度回波序列。王贊等[14]利用SWI成像檢測AD患者小腦、額葉中腦鐵的沉淀量，并于AD神經量表進行相關性分析，結果顯示SWI對腦鐵沉積具有較好準確度，可以客觀準確的評價AD病情。

4　MRI在AD診斷中的應用

4.1研究意義

在20世紀90年代以前，腦功能成像主要采用PET方法，但是由于其價格昂貴等原因，其在臨床上使用率較小。自20世紀90年代發明MRI以來，大量學者將MRI用于AD臨床研究，目前MRI已經成為無創性認知神經研究的主要手段之一[15-16]。有研究表明[17]，通過MRI對攜帶AD基因者腦部進行檢測發現，攜帶易患AD基因者在20歲前其腦結構和臨床癥狀與正常人基本相同，但是其分腦區的功能開始降低，而降低的腦分區恰好是AD患者功能降低區。湛彥強等[18]研究表明，將MRI用于AD早期診斷，可以有效的找出特異、可靠、敏感、客觀的生物學標記。但是由于對AD發病機制不清楚，目前尚缺乏可靠的生物學特異標記，目前AD的確診主要依賴細胞喪失、神經纖維纏結以及老年斑三大神經病理學，但是方法易受主觀因素的影響，且準確率較低，無法在臨床癥狀出現淺進行預警，不利于AD患者的早期干預。近年隨著對AD患者海馬面積、體積以及線性結構的研究，發現AD患者的海馬結構萎縮速度顯著大于健康人，同時AD早期患者樹突聯絡喪失和神經元壞死常伴有一定的膠質增生，而MRI對海馬結構等均可準確客觀的測量[19-20]。如果通過MRI檢測AD患者腦結構確定一個診斷標準，對AD早期診斷和干預具有重要意義。

4.2在診斷中的應用

Bernardes等[21]同時對7例健康人、8例輕度阿爾茨海默病患者和7例中度阿爾茨海默病患者進行研究，對三組患者均進行視覺編碼刺激，要求所有受試者觀察幾何圖案45s然后進行回憶，結果顯示AD患者回憶較少，且在刺激期間僅視覺聯合區被激活，而健康人中的中老年人和年輕人對圖案均具有較好的回憶，且右腦回、右前額區右側內嗅皮層和左下前顳葉均有明顯的激活，且與年齡無關，這說明MRI可以用于AD患者機能障礙初期的診斷。輕度認知功能損害（mild longnitive impairment，MCI）是AD早期的臨床表現，目前MCI已成為AD早期診斷的研究熱點。張超等[22]研究健康老人、MCI患者以及AD患者在記憶激活方面的差異性，主要采用視覺刺激的方法，即在每個周期呈現3張照片，每張照片呈現7秒，并在21s后讓受試者進行回憶，結果發現，AD患者和MCI患者在顳葉內側激活降低，但是在感覺實驗組中，MCI患者和AD患者與健康老人在激活模式方面無顯著性差異，提示顳葉內側激活降低可以作為大腦邊緣系統機能障礙的特異性指標，即AD前期為MCI。近年通過MRI研究表明[23]，AD患者的顳葉激活范圍與健康人相比，其范圍較小，強度相對較弱，同時MRI可以有效的區分額顳型、血管型等不同癡呆類型。

4.3對病因學的研究

目前對AD的發病機制尚不明確，但是大部分學者認為基因突變和多型性是導致AD發生的重要病因之一[24]。Smith等[25]對經神經心理學測試具有AD風險的婦女進行MRI研究，結果發現，具有AD家族史和攜帶APOE等位基因的婦女有AD高風險，其他均為低風險；高風險組和低風險組患女者在認知功能方面無顯著性差異；在進行頂葉左側額葉激活情況研究發現高風險組的左側頂葉激活明顯增強；通過回憶試驗發現，高風險組頂葉左側周邊功能幾乎全部喪失。

綜上所述，顳葉內側的海馬結構和內嗅皮層是人類記憶功能的主要區域，也是目前MRI研究的重點。目前對中晚期的AD具有統一的臨床診斷標準，且特異性和敏感性較高，雖然研究表明利用MRI測量腦區萎縮情況可以作為AD的早期診斷標準，但是由于AD結構變化主要發生在大腦功能改變之后，所以真正實施起來具有一定的困難，需要進一步研究。

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Research status of magnetic resonance imaging of Alzheimer's disease

WU Juan JIANG Wenyu LIN Wei
Department of Rehabilitation,Guangxi Jiangbin Hospital,Nanning 530021，China

Alzheimer's disease (AD) as an unknown progressive and degenerative disease is mainly manifested as dementia.AD is an insidious onset disease,and it is not easy to find.Moreover,at present,there is no determination of biological markers for diagnosis.It has features such as early diagnosis difficulties.In this paper,the current status of magnetic resonance research of AD disease in recent years is reviewed.

Alzheimer's disease;Magnetic resonance imaging;Hippocampus;Volume

R445.2；R749.16

A

2095-0616（2016）17-27-03

（2016-07-20）