磁共振波譜成像在評(píng)價(jià)腦白質(zhì)疏松癥患者認(rèn)知功能損害中的應(yīng)用價(jià)值

劉國(guó)權(quán)

（廣東省茂名市中醫(yī)院影像科，廣東 茂名 525000）

腦白質(zhì)疏松癥也被稱為腦白質(zhì)損害，是指腦白質(zhì)出現(xiàn)擴(kuò)散或融合現(xiàn)象，腦室周圍或皮質(zhì)下腦白質(zhì)出現(xiàn)斑點(diǎn)或斑片狀改變的一種疾病[1]。其病理改變主要是神經(jīng)元細(xì)胞受損[2]。該病會(huì)導(dǎo)致患者的記憶力下降、精神狀態(tài)和行為狀態(tài)異常、反應(yīng)靈敏度下降，且患者會(huì)隨著病情的進(jìn)展而出現(xiàn)腦血管疾病、血管性癡呆[3]、皮層下癡呆等腦部疾病。腦白質(zhì)疏松癥患者最顯著的臨床改變就是認(rèn)知功能損害，但其發(fā)病機(jī)制目前并不清楚，也沒有直接有效的治療方式。現(xiàn)階段，彌散加權(quán)成像、功能核磁共振、磁共振波譜分析等多種神經(jīng)影像學(xué)技術(shù)均被應(yīng)用于腦白質(zhì)疏松癥的研究中，其中磁共振波譜成像（MRS）是唯一一種可以在體觀察活體組織代謝指標(biāo)的無創(chuàng)技術(shù)。MRS 能定量分析活體腦組織代謝物質(zhì)的變化[4]，常用的指標(biāo)有N- 乙酰天門冬氨酸（NAA）、肌酸（Cr）、膽堿（Cho）等。MRS可通過分析腦組織中代謝物質(zhì)的水平推測(cè)患者腦部病變的情況，明確腦部病變的區(qū)域，評(píng)估患者認(rèn)知功能損害的程度，為后續(xù)治療提供依據(jù)。近年來關(guān)于MRS在中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病中的應(yīng)用已有較多文獻(xiàn)報(bào)道，但關(guān)于MRS 參數(shù)與腦白質(zhì)疏松癥患者認(rèn)知功能之間相關(guān)性的研究較少。基于以上背景，筆者選擇2020 年6 月至2021 年5 月廣東省茂名市中醫(yī)院收治的50 例腦白質(zhì)疏松癥患者作為研究對(duì)象，另招募50 例健康志愿者，探究MRS 在評(píng)價(jià)腦白質(zhì)疏松癥患者認(rèn)知功能損害中的應(yīng)用價(jià)值。現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

將2020 年6 月至2021 年5 月我院收治的50 例腦白質(zhì)疏松癥患者作為觀察組，另招募50 例健康志愿者作為對(duì)照組。兩組研究對(duì)象的納入標(biāo)準(zhǔn)是：年齡在50 ～80 歲之間；觀察組患者經(jīng)頭顱影像學(xué)檢查確診患有腦白質(zhì)疏松癥[5]；對(duì)照組健康人經(jīng)頭顱影像學(xué)檢查未見異常；臨床資料完整；具有良好的依從性，能夠配合行神經(jīng)心理量表測(cè)評(píng)及磁共振檢查；知曉研究?jī)?nèi)容，并簽署了知情同意書。兩組研究對(duì)象的排除標(biāo)準(zhǔn)是：患有其他嚴(yán)重的神經(jīng)系統(tǒng)疾病；患有嚴(yán)重的內(nèi)科系統(tǒng)性疾病；不能行MRI 檢查或MRS 檢查；合并有心理疾病或精神疾病；存在其他可導(dǎo)致認(rèn)知功能損害的疾病。在觀察組患者中，有男性16 例，女性34 例；其年齡為50 ～80 歲，平均年齡為（67.25±5.31）歲；其體質(zhì)指數(shù)（BMI）為20 ～26，平均BMI 為（24.23±2.16）；其中，腦白質(zhì)疏松癥分級(jí)（按照M?ntyl? 分級(jí)法）為1 級(jí)、2 級(jí)、3 級(jí)的患者分別有19 例、14 例、17 例。在對(duì)照組健康人中，有男性13 例，女性37 例；其年齡為50 ～80 歲，平均年齡為（68.12±4.88）歲；其BMI 為20 ～26，平均BMI 為（23.76±2.33）。對(duì)照組健康人無任何疾病。兩組研究對(duì)象的年齡、性別相比，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），具有可比性。本研究通過我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)。

1.2 方法

1.2.1 認(rèn)知功能評(píng)估 分別采用簡(jiǎn)易智能精神狀態(tài)檢查量表（MMSE）和蒙特利爾認(rèn)知評(píng)估量表（MoCA）評(píng)估兩組研究對(duì)象的認(rèn)知功能。MMSE 的總分為30分，≤19 分為文盲，20 ～22 分為小學(xué)文化程度，23 ～26 分為初中及初中以上文化程度，以上均表示患者存在認(rèn)知功能損害，27 ～30 分表示患者的認(rèn)知功能正常。MoCA 的總分為30 分，＜26 分表示患者存在認(rèn)知功能損害，≥26 分表示患者的認(rèn)知功能正常。評(píng)分時(shí)患者的受教育年限≤12 年加1 分。

1.2.2 MRS 檢查及數(shù)據(jù)采集 采用德國(guó)西門子超導(dǎo)性3.0T 磁共振成像系統(tǒng)及鳥籠式8 通道掃描線圈設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，檢查時(shí)患者取仰臥位，并保持意識(shí)清醒。首先對(duì)患者進(jìn)行常規(guī)的T1WI、T2WI、FLAIR檢查，明確其頭顱是否有其他異常病變。之后對(duì)其進(jìn)行點(diǎn)解析波譜分析，獲取1H-MRS 數(shù)據(jù)。掃描參 數(shù)：TR=1700 ms，TE=135 ms，F(xiàn)OV=16 mm×16 mm，層 厚=15 mm，VolR-L=80 mm，A-P=80 mm，Voxelsize=10 mm×10 mm×15 mm，Bandwidth=1200 Hz，NEX=3，采集時(shí)間為413 s。ROI 區(qū)域?yàn)檩S位T2加權(quán)像中央，區(qū)域大小為80 mm×80 mm×15 mm。ROI區(qū)為軸位T2WI中央，大小為80 mm×80 mm×15 mm，放置于半卵圓中心、側(cè)腦室前角、顳葉海馬、雙側(cè)前額葉、胼胝體膝部區(qū)域。將MRS 掃描數(shù)據(jù)及圖像傳到西門子公司專用的系統(tǒng)工作站進(jìn)行處理，選取半高全寬＜10 Hz、水相抑制＞95% 的波譜曲線，應(yīng)用Spectrumcalculation 軟件進(jìn)行自動(dòng)化處理。

1.3 觀察指標(biāo)

比較兩組研究對(duì)象的MMSE 評(píng)分及MoCa 評(píng)分。比較兩組研究對(duì)象的MRS 參數(shù)，包括NAA/Cho、NAA/Cr、Cho/Cr。分析觀察組患者的MRS 參數(shù)NAA/Cr 與其總體認(rèn)知功能的相關(guān)性。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

用SPSS 20.0 軟件處理本研究中的數(shù)據(jù)，計(jì)數(shù)資料用% 表示，用χ2 檢驗(yàn)，計(jì)量資料用均數(shù)± 標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，用t檢驗(yàn)，觀察組患者的MRS 參數(shù)NAA/Cr 與其總體認(rèn)知功能的相關(guān)性采用person 相關(guān)性分析，P＜0.05 表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組研究對(duì)象MMSE 評(píng)分、MoCa 評(píng)分的比較

觀察組患者的MMSE 評(píng)分和MoCa 評(píng)分均低于對(duì)照組健康人，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。詳見表1。

表1 兩組研究對(duì)象MMSE 評(píng)分、MoCa 評(píng)分的比較（分，± s）

表1 兩組研究對(duì)象MMSE 評(píng)分、MoCa 評(píng)分的比較（分，± s）

組別 MMSE 評(píng)分 MoCa 評(píng)分觀察組（n=50） 25.12±8.52 21.43±7.01對(duì)照組（n=50） 28.75±9.11 27.82±9.15 t 值 2.057 3.919 P 值 0.042 ＜0.001

2.2 兩組研究對(duì)象MRS 參數(shù)的比較

觀察組患者的NAA/Cho、NAA/Cr 均低于對(duì)照組健康人，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。兩組研究對(duì)象的Cho/Cr 相比，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。詳見表2。

表2 兩組研究對(duì)象MRS 參數(shù)的比較（± s）

表2 兩組研究對(duì)象MRS 參數(shù)的比較（± s）

組別 NAA/Cho NAA/Cr Cho/Cr觀察組（n=50） 1.72±0.26 1.62±0.31 0.99±0.10對(duì)照組（n=50） 1.98±0.34 1.85±0.33 1.00±0.05 t 值 4.295 3.591 0.632 P 值 ＜0.001 ＜0.001 0.528

2.3 觀察組患者的MRS 參數(shù)NAA/Cr 與其總體認(rèn)知功能的相關(guān)性分析

經(jīng)person 相關(guān)性分析得知，觀察組患者的MRS參數(shù)NAA/Cr 與其MMSE 評(píng)分存在顯著的正相關(guān)（r=0.44，P＜0.05）。詳見表3。

表3 觀察組患者的MRS 參數(shù)NAA/Cr 與其總體認(rèn)知功能的相關(guān)性分析

3 討論

腦白質(zhì)疏松癥是一種通過影像學(xué)表現(xiàn)來描述的疾病，其在核磁共振成像T2加權(quán)圖像上及液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列上呈現(xiàn)高信號(hào)[6]，病理改變包括星形膠質(zhì)細(xì)胞增生、華勒變性、彌漫性脫髓鞘[7]、軸突損傷等，最早累及額葉和前額葉皮質(zhì)下環(huán)路[8]。隨著疾病的進(jìn)展，會(huì)進(jìn)一步累及大腦的半卵圓中心、側(cè)腦室前角、胼胝體、顳葉海馬等結(jié)構(gòu)[9]。此病患者的臨床癥狀以認(rèn)知功能障礙為主，如記憶力、注意力、計(jì)算力及語(yǔ)言功能減退，執(zhí)行功能、視空間功能、記憶力受損，嚴(yán)重者會(huì)發(fā)生血管性癡呆和抑郁[10]。腦白質(zhì)疏松癥的發(fā)病機(jī)制目前并未研究清楚，在治療方面多通過積極干預(yù)原發(fā)疾病（如高血壓、血脂異常等）達(dá)到間接改善患者病情的目的，除此之外多為應(yīng)用腦細(xì)胞營(yíng)養(yǎng)藥物、改善生活方式等一般治療，目前并沒有特殊的治療方法。近年來多種神經(jīng)影像學(xué)技術(shù)在腦白質(zhì)疏松癥的研究中得到應(yīng)用，其中MRS 是唯一一種無創(chuàng)的活體器官代謝物質(zhì)檢測(cè)手段，可通過檢測(cè)腦白質(zhì)疏松癥患者腦組織中代謝產(chǎn)物濃度的變化對(duì)其病情進(jìn)行初步評(píng)估，常用的指標(biāo)有NAA、Cr、Cho[11]。目前已有部分研究表明MRS 參數(shù)對(duì)腦白質(zhì)疏松癥有評(píng)估作用，但關(guān)于MRS 參數(shù)與此病患者認(rèn)知功能之間相關(guān)性的研究還較少。本研究的結(jié)果顯示，觀察組的MMSE評(píng)分、MoCA 評(píng)分均低于對(duì)照組健康人，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；在MRS 參數(shù)方面，觀察組患者的NAA/Cho、NAA/Cr 均低于對(duì)照組健康人，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；兩組研究對(duì)象的Cho/Cr 相比，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；觀察組患者的MRS 參數(shù)NAA/Cr 與其MMSE 評(píng)分存在顯著的正相關(guān)（r=0.44，P＜0.05）。由此可見，MRS 能夠基本區(qū)分腦白質(zhì)疏松癥患者與健康人群，具有較高的診斷價(jià)值。常規(guī)的MRI 無法發(fā)現(xiàn)腦白質(zhì)疏松癥患者病變區(qū)域腦組織的異常[12]，而MRS 可通過檢測(cè)腦組織中的代謝指標(biāo)對(duì)腦白質(zhì)疏松癥患者的病情進(jìn)行提示。這說明，在此病患者出現(xiàn)影像學(xué)表現(xiàn)之前其腦組織的代謝水平就已出現(xiàn)了顯著的改變。臨床上可應(yīng)用MRS 篩查出早期腦白質(zhì)疏松癥患者，以利于對(duì)其進(jìn)行二級(jí)預(yù)防。

腦白質(zhì)疏松癥可受到多種因素的影響而發(fā)病，如年齡、性別、吸煙、心血管疾病等，其中年齡是影響本病最顯著的因素。腦白質(zhì)疏松癥的病理表現(xiàn)為腦小血管不完全閉塞，主要累及腦部穿支動(dòng)脈，影響腦基底節(jié)及放射冠區(qū)域的供血，使腦白質(zhì)處于持續(xù)性缺血狀態(tài)，導(dǎo)致神經(jīng)元細(xì)胞缺失、星形膠質(zhì)細(xì)胞增生、脫髓鞘、軸突損傷等，影響患者的神經(jīng)功能。腦白質(zhì)疏松癥在我國(guó)的發(fā)病率與阿爾茨海默病大致相當(dāng)，該病臨床治療的重點(diǎn)在于早期發(fā)現(xiàn)，通過在發(fā)病早期給予藥物治療，才能延緩患者認(rèn)知功能障礙的進(jìn)展速度，提高其生活質(zhì)量。有研究曾對(duì)認(rèn)知功能正常的老年人進(jìn)行了長(zhǎng)時(shí)間的MRI 隨訪，發(fā)現(xiàn)隨著時(shí)間的推移，受檢者普遍出現(xiàn)腦白質(zhì)高信號(hào)，說明當(dāng)腦組織出現(xiàn)異常時(shí)，患者可以沒有任何臨床表現(xiàn)。只有當(dāng)腦白質(zhì)疏松癥發(fā)展到中度或重度時(shí)，患者才會(huì)出現(xiàn)明顯的認(rèn)知功能障礙，影響其日常生活，促使其就醫(yī)治療。MRS 能夠檢測(cè)到患者腦組織中相關(guān)代謝產(chǎn)物的濃度，且該技術(shù)是無創(chuàng)的，能夠直接反映患者腦部的代謝狀態(tài)，該技術(shù)有望通過定量檢測(cè)腦組織中的代謝指標(biāo)來作為診斷及治療腦白質(zhì)疏松癥的依據(jù)。本研究選取的三個(gè)MRS 指標(biāo)分別為NAA、Cr、Cho。其中NAA 是在神經(jīng)元線粒體內(nèi)合成的，可作為神經(jīng)元標(biāo)志物對(duì)患者大腦神經(jīng)元的損傷程度進(jìn)行評(píng)估。由于腦白質(zhì)疏松癥患者腦組織病變區(qū)域內(nèi)的軸突數(shù)量與功能均產(chǎn)生了變化，因而可導(dǎo)致該區(qū)域內(nèi)NAA 的水平與正常腦組織中NAA的水平出現(xiàn)顯著的差異。Cho 包括甘油磷酸膽堿、磷酸膽堿、磷脂酰膽堿，是乙酰膽堿及磷脂酰膽堿的前體物質(zhì)，能反映患者的認(rèn)知功能、記憶力及精神狀態(tài)。腦白質(zhì)持續(xù)性缺血會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)元細(xì)胞脫髓鞘，使神經(jīng)元細(xì)胞膜不斷更新，引起腦組織膠質(zhì)細(xì)胞增生，導(dǎo)致病變區(qū)域的細(xì)胞密度顯著上升，進(jìn)而可引起Cho 水平上升。但由于大腦脫髓鞘改變是普遍存在的，因此本研究中兩組研究對(duì)象的Cho/Cr 相比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。Cr 是一種腦部能量代謝中間產(chǎn)物，能反映腦部的總體代謝情況[13]。有研究發(fā)現(xiàn)，腦白質(zhì)疏松癥發(fā)病時(shí)最早累及側(cè)腦室周圍，并可隨著疾病的進(jìn)展向白質(zhì)擴(kuò)散，導(dǎo)致病變區(qū)域的白質(zhì)與皮質(zhì)之間的聯(lián)系被切斷，進(jìn)而可影響大腦的執(zhí)行功能、視空間功能及記憶力等[14]。目前關(guān)于MRS 在腦白質(zhì)疏松癥診斷中的應(yīng)用價(jià)值還有待于深入研究，需要在收集大量檢測(cè)數(shù)據(jù)及患者臨床表現(xiàn)的基礎(chǔ)上，逐步探究腦組織代謝產(chǎn)物水平與認(rèn)知功能障礙之間的關(guān)聯(lián)性，以提高M(jìn)RS 對(duì)腦白質(zhì)疏松癥的診斷價(jià)值。另外，在此基礎(chǔ)上還可以收集腦組織代謝產(chǎn)物與腦白質(zhì)疏松癥患者預(yù)后關(guān)系的數(shù)據(jù)，觀測(cè)各代謝指標(biāo)對(duì)其預(yù)后的影響。

綜上所述，腦白質(zhì)疏松癥患者M(jìn)RS 中部分代謝產(chǎn)物的相對(duì)表達(dá)量與健康人群有顯著差異，且MRS參數(shù)與此病患者認(rèn)知功能損害的程度成正相關(guān)。MRS在評(píng)價(jià)腦白質(zhì)疏松癥患者的認(rèn)知功能損害中具有較高的應(yīng)用價(jià)值。