阿爾茨海默病患者DSC-MRI與認知功能的相關性

劉碩，丁軍，管玉瑤，李佟，牛猛，馮艷，劉冬瑤

(吉林大學中日聯誼醫院放射科，吉林長春130033)

阿爾茨海默病患者DSC-MRI與認知功能的相關性

劉碩，丁軍，管玉瑤，李佟，牛猛，馮艷，劉冬瑤

(吉林大學中日聯誼醫院放射科，吉林長春130033)

目的通過研究T*2加權動態磁敏感增強灌注成像(DSC-MRI)與阿爾茨海默病患者認知功能的相關性，評價DSC-MRI參數對AD患者病情評估中的作用。方法選取2014年12月至2016年2月間收住于吉林大學中日聯誼醫院南湖院區神經內科符合臨床診斷標準的30例AD患者，對所有病例采用1.5T磁共振掃描儀進行頭顱平掃后再進行灌注掃描，隨后將所得灌注圖像傳入后處理工作站，生成偽彩圖及進行灌注參數測量，灌注參數包括腦血容量(CBV)、腦血流量(CBF)、平均通過時間(MTT)和達峰時間(TTP)。分別對雙側額葉、顳葉、海馬、海馬旁回、杏仁體、楔前葉、基底節等區域進行測量，采用SPSS21.0統計軟件分析，并將分析結果與MoCA評分行相關性分析。結果在本次試驗中MR灌注參數TTP與MoCA評分呈負相關，灌注參數CBV、CBF、MTT與MoCA評分無相關性。結論腦DSC-MRI灌注參數TTP與臨床認知功能結合對評估AD臨床進展程度有一定幫助。

T*2加權動態磁敏感增強灌注成像；阿爾茨海默??；認知功能；達峰值時間；蒙特利爾認知評估

阿爾茨海默病(Alzhermer's disease，AD)是一種獲得性神經系統慢性退行性疾病，早期病程進行緩慢，但隨著疾病的進展，患者會出現主觀記憶功能減退、語言障礙、時間和空間定向力障礙、判斷力差、情緒改變、自理能力下降等異常行為[1-2]。目前，AD已經成為導致老年人死亡的最重要疾病之一，且尚無有效的治療方法[3]，每年全球用于阿爾茨海默病的費用就高達1 000億美元。因此，對AD病情進展的監測就成為了對疾病干預、控制的重要環節。本研究目的在于探討DSC-MRI與AD患者腦認知功能的相關性，評估DSC-MRI參數在AD病情進展中的應用價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料本研究收集了2014年12月至2016年2月間收住于吉林大學中日聯誼醫院南湖院區神經內科住院及門診就診的AD患者30例，其中男性18例，女性12例，年齡65～85歲。診斷標準符合符合美國神經病學、言語障礙和卒中—阿爾茨海默病和相關疾病學會(NINCDS—ADRDA)AD診斷標準。排除由外傷、手術、腦腫瘤、腦血管性病變導致的認知功能障礙。

1.2 主要儀器及檢查方法使用德國Siemens 1.5T超導型全身磁共振掃描儀，頭顱專用八通道線圈。重復時間1 580 ms，回波時間32 ms，翻轉角：90°，矩陣=128×128，FOV=230×230 cm，層厚：5 mm，間隔：1.5 mm。PWI檢查所需的靜脈注射采用高壓注射器團注，注射速度：4.5 mL/s，注射部位：右側肘靜脈。核磁灌注所需團注的對比劑采用釓對比劑。將所得原始灌注圖像傳入西門子自帶軟件系統。選取大腦中動脈作為輸入動脈的參考值，并分析所得灌注圖像，得到各感興趣區域偽彩圖及相應灌注參數，灌注參數圖包括腦血流量(CBF)、腦血容量(CBV)、對比劑平均通過時間(MTT)和對比劑最大峰值時間(TTP)，見圖1。由兩位經驗豐富的MR醫師對分別選擇雙側額葉、顳葉、楔前葉、枕葉、海馬、海馬旁回、杏仁體相同解剖部位進行多點測量，回避重要血管，每個感興趣區域選擇0.5～1.5 cm2。

圖1 AD患者偽彩圖

1.3 神經狀態評定采用蒙特利爾認知評估(MoCA)量表，測出量表分值。

1.4 統計學方法將本次調查數據采用SPSS 21.0進行統計學分析，計量資料以均數、標準差、最大值、最小值表示，同時繪制帶正態曲線的直方圖，腦MR灌注參數與認知功能采用Pearson相關分析，以P? 0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 基本情況MoCA最小11.36，最大21.41，平均值為16.33，標準差為3.34，經過正態性檢驗顯示指標符合正態分布(圖2)。

圖2MoCA分布圖

2.2 指標間相關性分析通過Pearson對14個部位的TTP值與MoCA指標進行相關性分析，分析顯示TTP值與MoCA相關系數均為負，提示2類指標間存在負向趨勢，經過檢驗顯示有5項指標相關系數差異有統計學意義(P?0.05)。

根據相關系數大小排序：右側海馬TTP (r=-0.617，P=0.000?0.01)、右側楔前葉TTP(r=-0.566，P=0.001?0.01)、右側顳葉TTP(r=-0.556，P=0.001? 0.01)、左側杏仁體TTP(r=-0.466，P=0.010?0.01)、左側海馬TTP(r=-0.371，P=0.043?0.05)；說明上述5個部位TTP測量值同MoCA存在負相關，MoCA隨TTP的提高而下降。本次實驗中CBV、CBF、MTT與MoCA無相關性(表1)。

表1 相關系數

3 討論

3.1 T*2加權動態磁敏感增強灌注成像動態磁敏感性對比增強磁共振灌注成像(DSC-MRI)作為目前最成熟MR灌注技術已經普遍應用于臨床的各項診斷及實驗之中，不同于常規MR增強掃描技術，它主要反映的是與微循環相關即毛細血管水平的血流動力學信息，通過測量灌注系數來觀察腦微循環灌注量，所以MR灌注成像能夠探測到疾病早期潛在的血流異常改變[4]。常見的灌注參數包括腦血容量(CBV)、腦血流量(CBF)、平均通過時間(MTT)和達峰時間(TTP)。本研究顯示在各實驗組中，以TTP及MTT的絕對值最為穩定，CBV及CBF受不同個體、不同解剖部位影響較大，絕對值變化較大，有學者認為這可能與腦循環代償機制有關[5]。本研究顯示除參數TTP外，其余參數無統計學意義。

3.2 關于AD病理機制及其認知功能障礙的研究AD是老年人群中最常見的癡呆癥病種，是以認知功能障礙和記憶損害為特征的神經退行性疾病，病理機制表現為膠質細胞及阿爾茨海默病核心病理分子A β、高磷酸化的Tau蛋白的初期毒性共同作用導致神經元變性、死亡,突觸數量減少和結構破壞[6]。診斷AD患者最常見的臨床表現是主觀記憶功能減退、語言障礙、時間和空間定向力障礙、判斷力差、情緒改變、自理能力下降等異常行為[7]。因此本研究采用腦部多部位ROI測量及臨床最敏感的MoCA功能量表。

近些年來，不斷有學者通過PET證實了AD患者葡萄糖代謝減退，而這些葡萄糖正是神經細胞能量的重要來源，其代謝障礙會導致神經細胞丟失和組織損傷，并最終導致腦結構萎縮和認知功能損害[8]。本研究結果顯示AD患者灌注參數TTP與MoSA量表評分呈負相關，即額葉、顳葉、楔前葉、枕葉、海馬、海馬旁回、杏仁體這些ROI的達峰時間越長，患者的認知功能相對越差。本研究中灌注參數TTP與AD患者認知功能有顯著負相關，TTP代表的是對比劑到達感興趣區的峰值速度，反映患者局部腦組織的血流動力學的改變。本次研究表明慢血流狀態影響到腦皮質各區域，局部以右側海馬、右側楔前葉、右側顳葉、左側杏仁體明顯。因此本文認為腦血液循環速度的減慢與認知功能的損傷密切相關，慢性血流低灌注誘發膠質細胞及AD核心病理分子的神經元毒性作用共同導致腦組織代謝下降。這與國內外證實腦低灌注是AD的重要發病因素的研究相一致[9-12]。流行病學數據指出隨著年齡增長，腦內微血管會出現輕中度甚至重度損傷，血管損傷可導致進一步的腦細胞灌注減低，這個過程優先于神經退變是導致AD發生的重要危險因素。

目前PET腦成像技術應用于AD病情評估相比于其他功能成像方法較為普遍。主要方法是通過測定腦組織中葡萄糖代謝率(CMRGlu)以觀察AD患者腦功能變化。AD患者的18F-FDG PET顯像呈現特征性皮質代謝降低，其降低程度、范圍與疾病的嚴重程度呈正相關[8]，但是PET對設備、技術要求較高，基層醫院難以普及。MR灌注成像(PWI)不同于常規MR增強掃描技術，它主要反映的是與微循環相關即毛細血管水平的血流動力學信息，通過測量灌注系數來觀察腦微循環灌注量，動態磁敏感性對比增強磁共振灌注成像(DSC-MRI)是目前最成熟也是成像效果最好的MR灌注技術。DSC-MRI對AD的研究目前鮮有報道，但本研究已經證明了DSC-MRI的灌注參數與AD病情評估密切相關，且DSC-MRI與PETT相比，無需放射性對比劑且掃描時間短，并能在短期內重復掃描[13-14]，因此，DSC-MRI更適合推廣于臨床。

綜上所述，本研究指出慢血流低灌注是AD發病的重要因素，DSC-MRI灌注參數TTP在本次研究中最為穩定，且與AD患者認知功能呈負相關。因此，通過監測AD患者局部腦區域TTP變化可以為病情發展及進程提供重要參考，最終為臨床AD治療及干預提供幫助。

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Relationship between DSC-MRI and cognitive function in patients with Alzheimer's disease.

LIU Shuo,DING Jun, GUAN Yu-yao,LI Tong,NIU Meng,FENG Yan,LIU Dong-yao.
Department of Radiology,China-Japan Union Hospital of Jilin University,Changchun 130033,Jilin,CHINA

ObjectiveTo evaluate the application value of DSC-MRI parameters in the assessment of AD's disease through studying the correlation between T*2weighted dynamic susceptibility enhanced perfusion imaging (DSC-MRI)and the cognitive function in patients with Alzheimer’s disease(AD).MethodsA total of 30 cases of AD patients,who meet the clinical diagnostic criteria and admitted to Department of Neurology of China-Japan Union Hospital of Jilin University from December 2014 to February 2016,were selected as the research objects.1.5T magnetic resonance scanner was used for head scan and then perfusion scan in all the patients.The perfusion images were then transferred to the post-processing workstation to generate pseudo-color images and perfusion parameters.The perfusion parameters included cerebral blood volume(CBV),cerebral blood flow(CBF),mean transit time(MTT)and time to peak(TTP).On bilateral frontal lobe,temporal lobe,hippocampus,hippocampal side back,amygdala,precuneus, basal ganglia region were measured,and SPSS21.0 statistical software was used to analyze the correlation analysis with Montreal Cognitive Assessment(MoCA).ResultsThis study showed that there was a negative correlation between TTP and MoCA scores,and no correlation between CBV,CBF,MTT and MoCA scores.ConclusionCerebral DSC-MRI perfusion parameters TTP combined with clinical cognitive function is helpful for estimating the clinical progression ofAlzheimer’s disease.

Dynamic susceptibility enhanced perfusion imaging(DSC-MRI);Alzheimer's disease(AD);Cognitive function;Time to peak(TTP);Montreal CognitiveAssessment(MoCA)

R741

A

1003—6350（2017）11—1793—03

2016-12-07)

10.3969/j.issn.1003-6350.2017.11.024

丁軍。E-mail：dingjun69@163.com