三維動脈自旋標記成像技術下的阿爾茨海默病病人腦血流灌注特征分析

肖 錚，劉樹學，洪云恒，曹明明，陳 菁

三維動脈自旋標記成像技術下的阿爾茨海默病病人腦血流灌注特征分析

肖 錚，劉樹學，洪云恒，曹明明，陳 菁

目的 探討三維動脈自旋標記成像(3D-ASL) 技術在檢測阿爾茨海默病(AD)病人腦血流灌注情況中的應用。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。觀測在靜息狀態下所有參與試驗者動脈自旋標記成像技術下的腦血流灌注數據情況，對比觀察組和對照組相對腦血流量(CBF)。結果 觀察組，各個軸之間的腦區腦血流灌注比較有統計學意義(P<0.05)，雙側楔前葉、雙側后扣帶回、左側顳中回、左側顳下回、左側角回、雙側中扣帶回、左側頂下回的CBF值與易智能狀態檢查量表(MMSE)評分具有相關性。 結論 動脈自旋標記成像技術可以量化檢測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，AD病理機制包括腦結構的萎縮改變和腦血流灌注異常，原發性的低灌注可導致腦結構萎縮，腦中局部組織的低灌注在發病機制中起著重要的作用[1]。動脈自旋標記(arterial apin labeling，ASL)技術是目前臨床上使用較為廣泛的新型腦血流量(cerebral blood flow，CBF)評估影像學檢查方法，ASL技術選取動脈內的水分子為檢測CBF的內源性標記物，檢測結果顯著[2-3]。本研究通過使用三維動脈自旋標記成像(3D-ASL)技術檢測AD病人的腦局部組織中血流灌注情況，探討該技術在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學會發布的第4版《精神障礙診斷和統計手冊》AD診斷標準。對所有入選的AD病人在研究前進行全面神經病學和神經心理學的檢查和測試，同時簡易智能狀態檢查量表(MMSE)的評分應低于24分，MRI檢測未發現腦萎縮等異常情況。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 無精神或神經心理的疾??；常規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系統有影響的疾??；③腦卒中疾病史；④嚴重糖尿病和心肺肝腎等器官相關疾病者；⑤患有精神分裂癥和抑郁癥等精神類疾病；⑥因為其他原因不能配合檢查者。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為結構圖像磁化快速梯度回波TIWI，設定重復時間(TR)7.9 ms，回波時間(TE)3.0 ms，反轉時間(TI)380 ms，持續獲得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，成像參數為：TR/TE=4629/10.5(ms)，TI=1 525(ms)，帶寬為62.5 kHz，層厚度4 mm，層數為30層，選取240 mm×240 mm的視野，512×8的矩陣。選用統計學參數圖分析軟件預處理ASL和MRI的圖像，校正ASL圖像，直到與MRI結構圖像相配準。

2 結 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計學意義(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 觀察組各腦區腦血流灌注情況 觀察組各個軸之間的腦區腦血流灌注有統計學意義(P<0.05)。詳見表2。

表2 觀察組病人相對血流量下降區域對比

2.3 觀察組各區域CBF值與MMSE評分之間的關系(見表3)

表3 觀察組各區域平均CBF值與MMSE評分關系

3 討 論

血液流經毛細血管床與組織進行營養物質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]。正電子發射斷層攝影(PET)和單光子發射計算機斷層攝影(SPECT)和靜脈灌注成像等都是傳統的灌注成像方法，目前這些方法已經被廣泛應用于對阿爾茲海默病的研究中，PET和SPECT采用的都是發射斷層技術，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連續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]。隨著成像技術的逐漸發展，產生了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傷等優良的特點，已經在臨床上逐漸引起醫師的重視。ASL中使用的內源性造影劑為被磁性標記過的動脈血，利用翻轉脈沖對成像層面流入側的動脈血進行標記，經過一個從標記區到成像層的通過時間(翻轉時間inversion-time，TI)后，血中已經標記的質子在成像層毛細血管區與組織水中的質子進行交換，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技術應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觀測給予科學依據，提供AD疾病早期診斷基礎研究數據[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[14]。

本研究選取3dASL成像技術，對病人的阿爾茲海默癥進行觀測成像后發現，觀察組各個軸之間的腦區腦血流灌注有統計學意義(P<0.05)，雙側楔前葉、雙側后扣帶回、左側顳中回、左側顳下回、左側角回、雙側中扣帶回、左側頂下回的CBF值與MMSE評分具有相關性。該研究表明，腦體積萎縮不是導致灌注情況減低的根本原因，同時在左側丘腦等皮下區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論。

目前臨床上所知的阿爾茲海默癥病理機制包括腦結構的萎縮改變和腦血流灌注異常，據研究顯示，原發性的低灌注可以導致結構萎縮。在使用太亮的體素針對AD病人腦中灰質結構萎縮改變的情況進行研究后發現，阿爾茲海默癥病人的腦萎縮主要體現在扣帶回、楔前葉、內側丘腦和島葉等部位，這些區域與研究中的灌注量降低的腦區有較大部分的重疊[15]。表明了AD病人的血流低灌注情況與灰質結構萎縮之間存在著密切的關系。

目前研究結果難確定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系，但持續的血流灌注可以導致不同程度血管損傷，損傷后的血管結構變得狹窄可以反過來再度導致灌注的減低，這一系列的血流灌注異常情況可以導致體內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，從而導致腦組織結構的萎縮，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)

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

信息：肖錚，劉樹學，洪云恒，等.三維動脈自旋標記成像技術下的阿爾茨海默病病人腦血流灌注特征分析[J].中西醫結合心腦血管病雜志，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)