磁共振波谱成像对艾滋病患者认知障碍的诊断价值

王 玲，史大鹏*，韩 雄，赵清霞，闫 斌，李宏军

获得性免疫缺陷综合征(acquired immune deficiency syndrome，AIDS)为感染人类免疫缺陷病毒(human immune deficiency virus，HIV)后引起的严重免疫抑制综合征，部分患者合并有认知障碍。对于AIDS脑代谢物变化与认知障碍之间的关系较少为人关注。本研究采取分组对照研究的方法，对有认知障碍的AIDS患者[AIDS痴呆综合征(AIDS dementia complex，ADC)]和无认知障碍的AIDS患者(neuroasymptomatic AIDS，NAS)]以及正常志愿者(seronegative controls，SN)分别进行1H-MRS检查，对照分析各组代谢物的变化，以探讨AIDS脑代谢物变化与认知障碍的关系。

1 材料与方法

1.1 临床资料

收集2008年7月至2009年1月期间AIDS患者40例，其中男28例，女12例，年龄18～40岁，中位年龄33岁，所有患者血清学检查HIV(＋)，并经国家质检总局艾滋病确证实验室证实，40例AIDS患者均未合并脑内机会性感染或肿瘤。另收集正常志愿者20名，年龄18～40岁，中位年龄30岁。所有检查对象检查前均告知检查内容并签署知情同意书。

1.2 MRS检查

采用西门子Trio Tim 3.0 T超导型磁共振成像系统、头部相控阵线圈，采用自动化匀场和水抑制技术，分别行高分辨率矢状位T1WI扫描，并行冠状位和横断位T1WI重建；MRS参数为TR 1700 ms，TE 135 ms，体素大小为10 mm×10 mm×30 mm，谱宽2500Hz，谱线分别设置在后顶叶皮层(灰质)区，额叶白质区和基底节(深部灰质)区，获取氮-乙酰基天门冬氨酸(NAA)、胆碱(Cho)、肌醇(MI)和肌酸(Cr)的峰下面积，并计算NAA/Cr、MI/Cr和Cho/Cr比率。为保证不同患者、不同组间试验数据的可比性，所有受试者谱线设置位置保持不变。

1.3 认知功能测定

所有患者均由一名神经内科主任医师进行神经心理学评估，根据病史和MMSE等成套神经心理量表，排除临床确诊为痴呆、假性痴呆(如抑郁性痴呆)、精神发育迟滞、归因于社会环境极度贫乏和教育受限的认知功能低下或药源性智能损害的患者，应用蒙特利尔认知评估量表(Montreal Cognitive Assessment，MoCA)进一步筛选，根据评分结果将AIDS患者分为两组，分别为有认知障碍组(ADC)和无认知障碍组(NAS)。由于本研究组患者受教育程度均在中学以下，设定MoCA＝25分为标准，≤25分为ADC组，此组患者均有认知障碍；＞25分为NAS组，此组患者没有认知障碍。

1.4 统计学方法

本组实验采用SPSS统计软件，t检验进行统计分析，比较两组间的一致性。P值显著性水平为0.05。

2 结果

根据蒙特利尔认知评估标准，本组40例AIDS患者中ADC组21例、NAS组19例，对ADC组、NAS组和SN组在MRS图像上分别测量各例NAA、Cho、MI 和Cr的峰下面积，计算各代谢物与Cr比值的均值，结果见表1及图1～6。

表1 ADC组、NAS组和SN组1H-MRS代谢物变化

由表1可见，在额叶白质区，ADC组和NAS组NAA/Cr均下降，但NAS组下降幅度不如ADC组明显；ADC组、NAS组以及SN组间两两比较，NAA/Cr差异均有统计学意义(P＜0.05)。ADC组Cho/Cr升高，与SN组比较差异有统计学意义(P＜0.05)；ADC组MI/Cr虽有升高，但与NAS组及SN组比较，差异无统计学意义。

在基底节区，ADC组和NAS组NAA/Cr均下降，ADC组、NAS组以及SN组间两两比较，差异均有统计学意义(P＜0.05)；ADC组Cho/Cr明显升高，与NAS组或SN组比较，差异有统计学意义(P＜0.05)；ADC组和NAS组MI/Cr均有升高，但各组间比较，差异均无统计学意义。

在后顶叶正中灰质区，ADC组的NAA/Cr下降、Cho/Cr升高以及 MI/Cr下降，但与SN组比较差别无统计学意义。

3 讨论

AIDS患者的脑认知障碍及痴呆通常与额叶白质区、基底节区的神经胶质增生、炎症以及其他病理改变有关[1-4]，此种改变常常可以为MRS所反映。有学者报道AIDS患者脑白质区和基底节区NAA/Cr降低，Cho/Cr和MI/Cr升高；且代谢物异常改变通常和认知障碍的出现以及严重程度有关，即AIDS痴呆患者NAA(或NAA/Cr)降低，而无认知障碍的AIDS患者NAA或NAA/Cr多在正常范围[5,6]。由于AIDS患者认知障碍为神经损害的早期阶段，可早于脑形态结构异常改变之前出现，因此采用MRS检测脑代谢物变化对于早期发现AIDS患者神经损害有重要意义。

本组资料以蒙特利尔认知评估(MoCA)作为AIDS患者认知障碍评估的依据，MoCA量表已成为国内广泛认可的认知障碍评估方法[7]，由于MoCA量表对轻度认知障碍患者有较好的敏感性和特异性，MoCA内容包括视空间执行能力、命名、记忆、注意、语言流畅、抽象思维、延迟记忆及定向力方面的认知评估，且考虑了文化程度对评分结果的影响，因而可以比较完整地反映出神经认知状态；考虑到本研究组AIDS患者普遍受教育程度较低，故以25分为标准划分有无认知功能障碍[8]。

本文选取额叶深部白质区、基底节区和顶叶灰质区作为1H-MRS测量受试脑区，来探讨AIDS患者脑代谢物变化与有无认知障碍的关系，结果表明ADC组和NAS组在额叶白质区、基底节区NAA/Cr均降低，且ADC组降低程度较NAS组明显；NAA被认为是成熟神经元的标志，NAA的降低常表明神经元或树突、轴突出现损害；本组ADC组和NAS组NAA/Cr水平的差别反映了NAA与认知障碍程度的关联，在无认知障碍减退患者，即NAS组患者，NAA/Cr水平虽出现异常，但异常程度仅为轻度降低，说明AIDS患者无论有无认知障碍均可能存在神经元的损害，至患者出现确切的认知障碍，即ADC组患者，NAA/Cr明显降低，表明NAA/Cr代谢不仅能反映认知障碍的程度，而且在患者尚无认知障碍时既可能出现NAA/Cr异常，该结果提示MRS可以作为一种敏感的手段早期发现AIDS患者神经损害。Cho被认为和细胞膜的完整性相关，Cho水平的升高表示细胞膜的损害，神经胶质细胞增殖加速，Cho/Cr的改变与认知障碍的关系较少为人关注，本研究注意到在ADC组额叶白质区和基底节区Cho/Cr明显升高，而且Cho/Cr的异常仅在ADC组出现，在NAS组Cho/Cr并未出现异常变化，说明Cho/Cr的升高仅在认知障碍达到一定程度时才会出现。根据上述观察结果，NAA/Cr和Cho/Cr两种指标相结合可以更准确评判AIDS患者的神经损伤程度。

本组研究为确定顶叶皮层代谢物变化能否反映AIDS患者认知障碍程度，将顶叶灰质作为测量区之一，结果表明虽然在ADC组也可见到NAA/Cr的降低、Cho/Cr 的升高和MI/Cr的升高，但与对照组比较差别并无统计学意义，此种现象提示顶叶灰质区代谢物变化与认知障碍关系不密切，与文献报道基本一致[9]。需要指出的是，虽然有学者将MI视为神经胶质增生和炎性活动的重要标记物，有的作者也报道MI/Cr或MI随着疾病的严重程度而升高[9]。但本研究注意到三个受试脑区MI/Cr均未出现明显异常，其原因尚待深入分析。

依赖MRS判断AIDS患者认知障碍与脑代谢物变化的关系也会受到患者自身因素以及扫描技术等影响，但MRS作为一种可靠的、非侵袭性的功能影像方法可以探测出受检者脑生化代谢物的变化，初步研究证明，AIDS患者有无认知障碍以及认知障碍的程度与NAA/Cr和Cho/Cr的变化密切相关，可作为评价AIDS患者早期神经损伤的敏感指标。

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