血管性認知障礙的結構影像學研究進展

趙維納，于洋，孫麗，尹昌浩

血管性認知障礙（vascular cognitive impairment，VCI）是一類由腦血管病危險因素或腦血管病引起的認知障礙，流行病學研究表明，VCI發病率僅次于阿爾茨海默病（Alzheimer's disease，AD）[1]。輕度認知障礙（mild cognitive impairment，MCI）的流病學研究表明，MCI的總發病率為20.8%，其中遺忘性MCI占29.5%，輕度血管性認知障礙占42.0%[3-4]。

VCI的臨床診斷主要是基于神經認知量表評測患者存在認知功能障礙，臨床病史及影像學有血管病證據，并且確認認知損傷和腦血管病的因果關系[5]。但VCI起病較隱匿，從時間上很難確認腦血管病變與認知功能損害的前后關系，因此，目前尚無被普遍接受的VCI早期診斷標準。通過磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）探討VCI更為直接客觀的病理改變證據及生物學特征，從而加深對VCI本質的理解[6]，這對早期診斷VCI，改善疾病預后具有重要的現實意義。本文回顧了結構影像學方法在VCI領域的研究進展。

1 常見的結構影像學技術

計算機斷層掃描（computed tomography，CT）是神經科應用最廣泛的影像學檢查技術，但由于其分辨率和組織對比度較MRI低，較少用于VCI的研究。MRI分辨率較CT更高，能夠檢測出腦內病灶的微小改變，可更好地提供正常及病變組織的形態學特點，更常用于VCI的研究中。

結構MRI（structure MRI，sMRI）、彌散加權成像（diffusion weighted imaging，DWI）和彌散張量成像（diffusion tensor imaging，DTI）都可以反映腦組織的結構改變。sMRI是一種在T1加權像上提取出皮質所占圖像區域并測量其厚度和體積的檢測手段，目前廣泛應用于探測大腦皮質結構的改變。DWI和DTI都能反映活體組織內水分子擴散運動，DWI側重于反映擴散敏感梯度場方向上的擴散運動，而DTI可以更全面地反映組織在各方向上的水分子擴散情況，顯示白質纖維束走向。DTI的評估指標包括反映擴散各向異性的各向異性分數（fractional anisotropy，FA）、反映水分子彌散運動能力的表觀擴散系數（apparent diffusion coefficient，ADC）和反映分子整體的彌散水平的平均擴散率（mean diffusivity，MD）。

2 腦皮質結構變化與血管性認知障礙

2.1 額葉、顳葉損傷與血管性認知障礙 丘腦-基底節-前額葉皮質下環路破壞是導致VCI認知功能障礙、行為異常和其他臨床癥狀的病理解剖基礎[7]。隨著白質缺血程度的加重，患者臨床認知功能喪失增加，且額葉損傷易出現注意功能下降[8]。鄭健等[9]發現癡呆綜合征患者常出現額葉、顳葉萎縮。還有研究顯示VCI患者頭顱MRI常表現顳葉萎縮，提示顳葉萎縮與血管性MCI患者認知障礙進展有關[10]。

2.2 海馬與血管性認知障礙 海馬是目前認知障礙腦影像學研究中涉及最多的區域。盡管研究結果存在異質性，但大部分研究都顯示VCI患者的海馬受累，體積減小。研究發現，海馬不同亞區對疾病存在有不同的易損性，VCI患者中海馬亞區萎縮比海馬整體萎縮更為明顯[11]。此外，海馬梗死可致長時情景記憶損傷，并且雙側海馬損失對具體記憶損傷的影響不完全一致[12]。有基于體素的形態學測量（voxel-based morphometry，VBM）和靜息態功能MRI方法的研究發現，VCI患者較正常對照組左側顳下回及海馬旁回皮質體積減小[13]。Liu等[14]通過sMRI結合VBM發現，VCI組相比健康對照組，雙側顳葉的梭狀回、顳葉外側和內側顳葉（海馬和海馬旁回）、雙側眶額皮質、左側緣上回、丘腦及右側小腦區皮質體積顯著減少。在測量深部皮質體積時發現癡呆綜合征患者雙側海馬、杏仁核、伏隔核、丘腦、殼核和蒼白球處萎縮最明顯。此外，通過MRI三維曲面映象技術對海馬的研究發現，VCI患者的海馬體積介于遺忘性輕度認知障礙患者和正常對照人群之間，通過對海馬亞區分割，進一步比較發現VCI較正常人群左側海馬下托、前下托以及CA4/DG區明顯萎縮[15]。

3 腦白質損傷與血管性認知障礙

DTI研究顯示，與AD患者相比，VCI患者除枕葉外所有白質區域FA均下降，MD均增高，這提示AD和VCI的白質纖維結構損傷可能有所不同[16]。如選取ADC為觀測指標，與正常對照組比較，VCI組雙側額葉前部、側腦室前角和后角區、下額枕束、扣帶束的FA值顯著下降，ADC顯著升高。左側上縱束、胼胝體膝部FA值及ADC值正常對照組比較FA值下降，ADC升高，存在統計學差異[17]。有研究通過與年齡相關白質改變評分（age related white matter changes，ARWMC）對側腦室周圍腦白質高信號嚴重程度進行相關性分析時發現，ARWMC評分與側腦室前角區及后角區FA值呈負相關，與ADC值呈正相關[17-18]。針對正常對照組、輕度血管性認知障礙和血管性癡呆綜合征的DTI研究結果顯示：與正常對照組相比，輕度血管性認知障礙和血管性癡呆綜合征的MD都增高，FA僅在癡呆綜合征中降低，提示隨著疾病變化，白質纖維損傷的程度也存在變化[19]。單純從DTI分析VCI可以看到白質結構和纖維損傷，說明DTI在探測VCI中具有可行性，但目前各個研究關于受損腦區分布的結果并不統一。有研究表明，VCI患者雙側額葉前部、側腦室前角和后角區、下額枕束、扣帶束的FA值顯著下降，ADC顯著升高[17]。也有研究發現VCI組穹窿、胼胝體膝部、胼胝體壓部、扣帶束前部、上縱束FA值均明顯減低[20]。

廣泛的白質損傷會首先破壞長聯合纖維，引起額葉皮層回路和聯合纖維受損導致VCI患者出現額葉執行功能損傷[21-22]。研究表明輕度血管性認知障礙較正常對照組存在廣泛的聯絡纖維FA值降低、MD值增高。輕度血管性認知障礙組在雙側矢狀層、扣帶回、上縱束、上額枕束、鉤束及海馬的FA值減低，MD值增高[23]。DTI分析能有效地評價輕度血管性認知障礙患者白質纖維的完整性受損情況[24]。

VCI的結構影像學主要從卒中位置、大腦形態學變化及大腦白質結構變化方面研究VCI引起的大腦微觀結構變化及其與認知之間的關系。目前，通過結合主訴、臨床癥狀體征及相關輔助檢查，現已能夠篩查出部分VCI患者，但探尋VCI的機制及制定統一的診斷標準仍有很長的路要走。VCI和其他病因所致的認知障礙在結構影像學上除典型腦血管病表現外，是否存在其他腦結構差異仍有待研究。結合其他模態的影像學如反映代謝的磁共振波譜、正電子發射體層顯像，反映腦功能活動的功能磁共振、功能性近紅外光譜技術綜合分析腦內變化可能成為今后研究VCI發病機制的熱點。

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