顱腦磁共振彌散張量成像在老年血管性腦白質疏松認知障礙中的應用

汪蘭 王輝

(1浙江衢化醫院放射科，浙江 衢州 324000；2橫店文榮醫院放射科)

腦白質疏松是腦小血管病的一種類型，也稱腦白質損害，為彌漫性腦缺血所導致的一種神經傳導纖維脫髓鞘疾病〔1〕，其典型癥狀包括認知功能障礙、運動功能障礙、尿失禁、假性延髓麻痹、人格和情感改變等，其最常見的臨床表現為認知功能障礙〔2〕。腦白質疏松出現認知功能障礙的機制復雜，主要為皮層-皮層環路和額葉-皮層下環路神經纖維受損；病灶累及額葉-皮層聯絡纖維、額葉深部白質纖維及杏仁核、海馬、扣帶回等神經環路，從而造成產生信息提取延遲、錯誤信息增加〔3,4〕。血管性認知障礙程度和腦白質疏松嚴重程度關系密切，腦白質疏松程度越重，認知功能障礙程度越重，故評估腦白質疏松患者的腦白質微結構損害程度對診斷血管性認知障礙具有重要意義。傳統磁共振成像可顯示腦部結構，但對腦白質傳導束的改變提供信息較少。磁共振彌散張量成像是在磁共振彌散加權成像的基礎上發展的一項無創性的定量磁共振成像技術，可通過表觀彌散系數(ADC)和各向異性分數(FA)等參數的改變反映白質纖維束的走向、密度抑制性和髓鞘完整性。故磁共振彌散張量成像可以特異性觀察患者腦白質細微結構變化，在腦白質疏松診斷中具有重要價值〔5,6〕。本文對40例老年血管性腦白質疏松認知障礙患者磁共振彌散張量成像進行研究，探討其與患者認知功能障礙的關系。

1 資料與方法

1.1臨床資料 選擇浙江衢化醫院和橫店文榮醫院2017年1月至2018年8月老年血管性腦白質疏松認知障礙患者40例作為觀察組，同期老年體檢者40例作為對照組。研究經浙江衢化醫院倫理委員會審批后進行。兩組年齡、性別、受教育年限、高血壓、腦卒中、糖尿病比例比較差異無統計學意義(P>0.05)。見表1。

表1 兩組一般資料比較

納入標準：觀察組顱磁共振成像顯示腦白質損害；對照組顱磁共振成像正常；兩組年齡60歲以上、簽署知情同意書。排除標準：惡性腫瘤、藥物、免疫、炎癥反應、代謝異常等非血管性因素導致的腦白質損害者、腦出血者、帕金森病、阿爾茨海默病、甲狀腺功能低下、腦積水等原因導致認知障礙者；嚴重肝腎疾病、精神疾病、全身炎癥性疾病等影響認知功能者、血管性癡呆者。

1.2研究方法 收集兩組年齡、性別、受教育年限、高血壓、腦卒中、糖尿病等一般資料。蒙特利爾認知評估量表(MoCA)和簡易精神狀態量表(MMSE)評估：由神經內科醫生經過培訓后對兩組進行MoCA和MMSE評估。MMSE最高分30分，27～30分為正常，<27分為認知功能障礙；大學(包括大專)≤23分、中學(包括中專)≤22分、小學≤20分、文盲≤17分為癡呆。MoCA總分30分，受教育年限12年及以下者加1分，≥26分為正常，<26分為認知障礙。磁共振成像檢查：采用美國通用電氣公司GE Signa 1.5T磁共振掃描儀對兩組對象顱腦進行掃描，掃描結束得到圖像在工作站上經處理，得到SWI圖像，觀察丘腦、基底節、深部白質、皮層及皮層下白質。對腦白質病變進行評分，將大腦左右半球分為額葉、枕葉、丘腦、側腦室周圍和半卵圓中心等區域，每個區域按照0～3分4級標準評分，左右側評分相加(0～6分)，5個區總分30分。磁共振彌散張量成像：所有患者采用美國通用電氣公司GE Signa 1.5T磁共振成像儀進行顱腦掃描，在3D T1W1矢狀位上定位，保持掃描極限水平，運用DT1分析軟件包，重建ADC圖、各向FA圖等，在FA軸位圖選擇感興趣區，測量ADC和FA值。

1.3統計學方法 采用SPSS20.0軟件進行t及χ2檢驗，相關性采用Pearson分析。

2 結 果

2.1兩組MoCA和MMSE評分 觀察組MoCA評分和MMSE評分明顯低于對照組(P<0.05)。見表2。

表2 兩組MoCA和MMSE評分比較分，n=40)

2.2兩組腦白質病變評分 兩組顳葉評分差異無統計學意義(P>0.05)，觀察組額葉、枕葉、丘腦、側腦室周圍和半卵圓中心評分明顯高于對照組(P<0.05)。見表3。

2.3兩組腦白質不同部位ADC值比較 觀察組顳葉、額葉、枕葉、丘腦、側腦室周圍和半卵圓中心ADC值均明顯高于對照組(P<0.05)。見表4。

2.4兩組腦白質不同部位FA值比較 觀察組顳葉、額葉、枕葉、丘腦、側腦室周圍和半卵圓中心FA值均明顯低于對照組(P<0.05)。見表5。

表3 兩組腦白質不同部位病變評分比較分，n=40)

表4 兩組腦白質不同部位ADC值比較

表5 兩組腦白質不同部位FA值比較分，n=40)

2.5腦白質不同部位ADC值與MoCA和MMSE評分相關性 額葉、側腦室周和半卵圓中心ADC值與MoCA和MMSE評分呈負相關(P<0.05)。見表6。

表6 腦白質不同部位ADC值與MoCA和MMSE評分相關性

2.6腦白質不同部位FA值與MoCA和MMSE評分相關性 額葉、側腦室周圍和半卵圓中心FA值與MOCA和MMSE評分呈正相關(P<0.05)。見表7。

表7 腦白質不同部位FA值與MoCA和MMSE評分相關性

3 討 論

彌散張量成像技術為一種新的磁共振技術，其可利用不同大小的擴散敏感梯度顯示體內水分子擴散運動的方向性和擴散能力強弱，為唯一一種可以無創性顯示組織水分子擴散的影像學檢查方法〔7〕。大腦白質中，髓鞘限制水橫向通過軸突彌散，從而表現出擴散各向異性。在大腦白質中，髓鞘和神經束膜等可限制垂直神經纖維走行方向彌散，故垂直神經纖維方向彌散速度較順沿纖維彌散小，腦白質具有彌散各向異性〔8，9〕。彌散張量成像技術可通過水分子的布朗運動來測量和觀察腦白質纖維，從而從微觀層面反映纖維束排列緊密度、軸突髓鞘化程度等，在宏觀層面反映纖維束走向一致性〔10～12〕。ADC不具有方向性，為各個方向上平均擴散度，反映單位時間內水分子擴散面積，其值大小隨施加擴散梯度強弱及擴散持續時間的改變而改變〔13〕。ADC值的大小可反映水分子擴散的速度和擴散范圍，可以量化白質纖維束的微觀結構完整性，反映細胞外間隙大小〔14〕。ADC值越小表明分子彌散能力越強，白質纖維微觀結構完整性破壞越小，反之，ADC值越大表明分子彌散能力越弱，白質纖維微觀結構完整性破壞越大〔15，16〕。FA值表示水分子各向異性成分與整個彌散張量的比值，FA的取值范圍為0～1，其取值越大表示各向異性越大，組織排列越緊密規則，其值越小表明各向異性越小，組織排列規則型差〔17〕。FA值主要用于反映神經纖維結構的完整性〔18〕。本研究結果表明老年血管性腦白質疏松患者多個腦白質正常區域ADC值升高、FA值下降，提示老年血管性腦白質疏松患者腦白質區存在選擇性微細結構損害，ADC和FA改變程度和老年血管性腦白質疏松的認知功能障礙關系密切，可反映患者認知功能障礙程度。磁共振彌散張量成像可以為腦白質損害提供更詳細的指標，從而彌補常規磁共振的不足，在老年血管性腦白質疏松認知功能障礙早期診斷中具有重要價值。