轻度认知障碍老人局部脑代谢的1H-MRS相关研究

徐兰芬 曾虹玲 朱莉 周慧

轻度认知障碍老人局部脑代谢的1H-MRS相关研究

徐兰芬 曾虹玲 朱莉 周慧

目的探讨轻度认知障碍(MCI)老人和正常认知老人海马区代谢特征。方法以2010年3月~2012年6月本院收集的40例MCI患者进行海马区代谢特征研究。结果左内侧颞叶MCI组和NC组比较NAA/Cr、Cho/Cr、NAA/mI差异有统计学意义(P＜0.05), mI/Cr差异无统计学意义(P＞0.05)；右内侧颞叶MCI组和NC组比较mI/Cr、NAA/mI差异有统计学意义(P＜0.05), Cho/Cr、NAA/Cr差异无统计学意义(P＞0.05)。结论双内侧颞叶的NAA/mI更敏感, 是MCI和NC鉴别诊断的敏感标记物。

轻度认知障碍(MCI)；mI/Cr；可靠依据

人口老龄化逐步成为发展趋势, 我国60岁以上的老年人数已经高达1.6亿, 跃居世界第一。阿尔茨海默病(AD)常见于老年人群, 主要以认知功能障碍、记忆力减退为基本特征。美国神经病学年会提出对于老年痴呆应早期诊断、早期治疗。而轻度认知障碍(MCI)是指只有轻度智力和记忆的损害, 日常生活与认知功能并未出现异常［1-3］, 其介于AD与正常之间, 因此是目前早期诊断AD的关键。本院以2010年3月~2012年6月收集的40例MCI患者进行海马区代谢特征研究, 现报告如下。

1 资料与方法

1.1一般资料 本研究80例患者中分为两组, 为MCI组与正常老年志愿者(NC)组各40例, MCI组中男性21例, 女性19例, 年龄在61~82之间, 平均年龄为(73.5±6.2)岁, NC组中男性22例, 女性18例, 年龄在63~81之间, 平均年龄为(71.7±7.1)岁。

1.2诊断标准［4］MCI组：①日常生活、行为正常。②仅存在记忆障碍。③MMSE评分为25~27分之间, 无认知障碍。④临床痴呆量表=0.5；NC组：①日常生活、行为能力以及神经检查正常。②MMSE评分＞28分。③临床痴呆量表=0。

1.3排除标准［5］①有脑卒中史、严重心肝肺肾、糖尿病等疾病者。②严重头部外伤、长期饮酒史。③有精神分裂症、严重抑郁症患者。④有影响中枢神经系统功能疾病。⑤不能配合认知功能检查者。

1.4检查方法及指标 常规MRI：采用Phlips公司的1.5 T超导磁共振扫描仪, 正交标准头线圈。常规颅脑扫描后, 行垂直于海马结构长轴的斜冠状位T1WI、T2WI及FLAIR序列扫描, 扫描野前界达颞极, 后界为穹隆角后方。视野230 mm, 层厚4 mm, 间距0 mm。在T2WI或FLAIR序列上用鼠标描绘出海马边缘, 利用软件计算体积。所有体积均进行标准化处理：标准化海马体积＝实际海马体积乘以1000再除以全脑体积。海马的体积可用于鉴别MCI与正常人, 但它并不具备诊断特异性。1H-MRS：采用T2WI轴位定位于一侧海马选取单体素波谱感兴趣区(VOI), 体素大小为10 mm×10 mm×10 mm, 定位于海马头体交界处, 包括部分头和体, 所选择的VOI应尽量避开侧脑室及脑沟池内的脑脊液。选择点解析波谱(PRESS)序列采集波谱。TR 1500 ms, TE 135 ms, 采集次数128次。另一侧海马扫描方法同上。检查指标：应用软件测量海马区N-乙酰天门冬氨酸(NAA)、胆碱复合物(Cho)、肌醇(mI)、肌酸复合物(Cr)等代谢物质各峰下面积, 并分别计算NAA/Cr、Cho/Cr、mI/Cr、NAA/mI比值。

1.5统计学方法 采用SPSS17.0统计学软件包对本次研究数据进行统计学处理, 两组计量资料采用t检验, 以P＜0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

双内侧颞叶MCI和NC组1H-MRS代谢物比较可知：左内侧颞叶MCI组和NC组比较NAA/Cr、Cho/Cr、NAA/mI统计学差异有意义(P＜0.05), mI/Cr统计学差异无意义(P＞0.05)；右内侧颞叶MCI组和NC组比较mI/Cr、NAA/mI差异有统计学意义(P＜0.05), Cho/Cr、NAA/Cr差异无统计学意义(P＞0.05)。见表1, 2。

表1 MCI和NC两组左内侧颞叶1H-MRS比较( x-±s)

表2 MCI和NC两组右内侧颞叶1H-MRS比较( x-±s)

3 讨论

随着高场强MRI/MRS一体化装置的问世, MRS作为一种无创性活体组织代谢与生化指标测定技术逐渐应用于临床医学研究。国内外在空间定域波谱研究方面做的工作主要涉及癫痫、早老性痴呆、急慢性脑缺血性改变、新生儿缺血缺氧性脑病、脑肿瘤、帕金森综合征、儿童脑发育等范围, 包括1H、31P、13C、19F及23Na等生化代谢改变, 其中31PMRS应用最早, 但目前1H-MRS的应用最为广泛［1］。随着MRI与MRS技术的结合使用, 可以对人体许多部位进行可重复性在体研究, 为临床疾病的诊断、分期及预后提供更多的信息。

1H-MRS近年才应用于神经病学和精神病学研究的, 可无创地探究脑组织内许多化合物成分的变化。MRI可通过容积测量间接反映神经元的缺失, 但AD患者在发现神经元缺失之前会有显著的生物化学方面的变化, 1H-MRS则是检测这些早期变化的一个敏感的手段, 而且是目前唯一可以用来在活体无损伤的检测细胞水平代谢变化的非侵袭性技术, 可以反映人体能量代谢的病理生理改变［2］。其主要研究对象为NAA、MI、Cho。N-乙酰天门冬氨酸(NAA)：主要位于神经元内, 具有较高的浓度, 是神经特有的物质、均匀分布于全脑, 不仅可作为神经元的标记物, 还可反映神经元的代谢状态。肌醇(MI)：MI在中枢神经系统中的意义较为复杂。首先,它主要存在于胶质细胞中, 可作为脑组织中胶质所占比例的一个标志物, 其浓度的增高被认为是胶质增生的指征；其次, MI还参与了磷脂酰肌醇信号系统的功能；再次, MI是脑组织中一个主要的渗透压调节物质。胆碱类化合物(Cho)：1HMRS检测的胆碱峰包含一系列的胆碱类化合物。这些物质参与生物膜的构成和髓鞘的形成, 与细胞膜磷脂的分解和合成有关。肌酸复合物(Cr)：反映高能磷酸代谢, 是能量代谢的缓冲剂, 其浓度水平反映了脑内能量代谢水平［6］。

1H-MRS被较多应用于AD患者的病情变化及用于痴呆鉴别诊断, 而对有关MCI的相关研究尚在初步研究阶段。此次研究主要针对研究较少的轻度认知障碍(MCI)群体。以往的研究将AD病患与MCI患者作对比, 得出两者间具有鉴别诊断意义；而本次研究将认知正常老人同MCI老人作对比,定位于海马, 观察两者间的海马代谢变化, 并将MCI患者的代谢物比值NAA/Cr、Cho/Cr、mI/Cr、NAA/mI量化。

本研究发现左内侧颞叶MCI组和NC组比较NAA/Cr、Cho/Cr、NAA/mI差异有统计学意义(P＜0.05), 右内侧颞叶MCI组和NC组比较mI/Cr、NAA/mI差异有统计学意义(P＜0.05),可见, 双侧NAA/mI变化显著, 因此, 我们认为双内侧颞叶的NAA/mI更敏感, 是MCI和NC鉴别诊断的敏感标记物。

［1］ Whitwell JL, Jack CR Jr.Neuroimaging in dementia.Neurol Clin, 2007, 25(3):843-857.

［2］ Kantarci K, Weigand SD, Petersen RC, et al.Longitudinal 1H MRS changes in mild cognitive impairment and Alzheimer's disease.Neurobiol aging, 2007, 28(9):1330-1339.

［3］ Wolf H, Grunwald M, Kruggel F, et al.Hippocampal volume discriminates between normal cognition;questionable and mild dementia in the elderly.Neurobiology of Aging, 2001, 22(2):177-186.

［4］ 肖世富, 薛海波, 李冠军, 等.核磁共振显像三维测量预测老年轻度认知功能损害发展为痴呆的价值.中国新药与临床杂志, 2006, 25(9):675-679.

［5］ 江文宇, 吕泽平, 谢海群.轻度认知障碍和 Alzheimer 病的磁共振质子波谱(1H-MRS)研究.中风与神经疾病杂志, 2005, 22(06):560-561.

［6］ 钱丽霞, 祁吉, 尹建忠, 等.Alzheimer病和轻度认知障碍的扩散加权成像研究.放射学实践, 2005, 20(7):565-568.

上海市嘉定区科学技术发展基金资助项目(项目编号：(2009)JKK025)

201800 上海市嘉定区中心医院放射科