阿尔茨海默病的磁共振成像研究现状

吴 娟 江文宇 林 卫广西壮族自治区江滨医院康复科，广西南宁 530021

阿尔茨海默病的磁共振成像研究现状

吴 娟 江文宇 林 卫
广西壮族自治区江滨医院康复科，广西南宁 530021

阿尔茨海默病是一种病因不明的进行性变性疾病，该病主要表现为痴呆。AD起病隐袭，早期不易发现，且目前尚无确定的生物学标记物进行诊断，具有早期诊断困难等特征。本文对近年来AD疾病的磁共振研究现状进行综述。

阿尔茨海默病；核磁共振成像；海马；体积

随着人类生活环境的不断改善，人类平均寿命也得到了不断的提高，与此同时痴呆症的发生率也逐渐增大，阿尔茨海默病（alzheiner disease，AD）是老年痴呆症最主要的类型，约有60%～70%的老年痴呆症患者是患有AD，已经成为全球性的公共健康问题[1-3]。AD是常见的神经系统变性疾病之一，其病理三大特征主要为海马椎体细胞颗粒空泡变性和神经元缺失、老年斑、神经元纤维缠结，其临床上主要表现为高级认知能力降低、记忆认知功能障碍等，随着病情的发展逐渐表现为失语、失认等执行功能障碍，最终导致患者生活不能自理，患者的平均生存期为8～12年[4-5]。由于AD起病隐袭、渐进性恶化，并伴有智力下降，目前尚无有效的治疗方法。但是如果AD发病早期，通过一些与神经递质相关的药物对其进行干预，可以大大的延缓病变的发展，提高患者的自理能力和生存质量。因此研究AD早期诊断方法和发病机制是目前急需解决的问题之一[6]。近年随着MRI技术的不断进步，为AD早期诊断提供了有效的方法，本文总结了功能磁共振成像（function magnetic resonance imaging，MRI）在AD的研究现状。

1　磁共振成像的基本原理

1990年Ogawa等[7]研究发现，含氧血红蛋白具有抗磁性，而脱氧血红蛋白中的铁具有顺磁性，梯度回波序列可以检查出脱氧血红蛋白改变血管周围水分子的质子信号，进而产生血氧水平依赖（BOLD）增强效应，而BOLD的增强不仅可以通过内源性氧增强剂达到增强的目的，也可以通过外源性刺激达到增强的目的，这为MRI奠定了生物学基础。在1991年，Belliveau等首次将MRI应用到脑功能研究中，开创了MRI在脑功能中应用的先例[8]。由于MRI可以提示患者脑结构与其行为机制之间的联系，为研究患者脑内变化部位和程度提供了可能，同时MRI还可以有效的检测出药物的作用部位、作用过程以及其作用机制，为揭示患者脑部结构、功能和行为之间的关系提供了可能。AD患者在早期主要是海马等边缘系统受到影响，并随着病情的发展，患者新皮层整个区域都受到影响，最后影响到患者的躯体感觉区和初级视觉皮层[9]。随着MRI技术的不断进步，为AD发病机制的研究提供了可能，目前我国已经有不少机构运用MRI研究AD的发病机制和病情发展。

2　脑组织结构的MRI测量

目前对脑组结构的测量主要为线性测量和体积测量等。线性测量，由于AD早期主要受累海马、嗅区皮层以及杏仁核等内侧颞叶等，并随着病情的发展逐渐加重，因此内侧颞叶萎缩程度成为核磁共振成像线性测量的主要指标之一；研究表明，轻度AD患者在海马高度、脉络膜裂宽度以及侧脑室颞角宽度等都与正常人群不同，可以用于AD早期诊断；王蕊等[10]研究表明，AD早前患者的左侧海马高度和右侧侧脑室颞角宽度等与正常人具有统计学意义（P＜0.05）。体积测量，近年大量研究表明MRI的体积测量比线性测量方法更为敏感；Georgi等[11]研究发现内侧颞叶轻微萎缩是AD早期的临床症状，可以作为AD早期特异性和敏感性的诊断指标之一；但是Killiany等研究发现运用MRI测量海马体积测量和嗅区皮层的特异性和敏感度相差不大，且由于嗅区皮层变异性较大，边界具有一定的不确定性，不利于嗅区皮层区域的精确界定，而海马界定相对容易，因此目前在MRI体积测量中大部分仍然选择海马测量[12]。

3　脑铁含量在MRI测定

在AD发生和发展过程中常发生脑内铁沉淀，因此观察患者脑内铁沉淀情况，可以在一定程度上预测AD发展情况。目前临床上主要采用MRI检测患者脑铁含量，检测方法主要为弛豫时间测量、铁的场强依赖性弛豫率测量（FDRI）、磁场相关性（MFC）以及磁敏感加权成像（SWI）四种方法。Bartzokis等[13]研究发现，通过测量患者丘脑区和基底节区T2值变化情况，可以反应局部铁沉淀情况，但是该方法的的测量结果准确度不高。FDRI主要是在低场和高场的MR设备中进行2次扫描，在两次扫描过程中要求患者不能移动，一旦移动会造成检测结果不确定。MFC对患者脑内铁含量测量准确度较高，但是由于MFC受水分子扩散影响较大，如果患者脑部发生水肿等症状，则会影响检测结果的准确性。SWI主要利用各种物质磁化率不同进行成像，其基础为T2加权梯度回波序列。王赞等[14]利用SWI成像检测AD患者小脑、额叶中脑铁的沉淀量，并于AD神经量表进行相关性分析，结果显示SWI对脑铁沉积具有较好准确度，可以客观准确的评价AD病情。

4　MRI在AD诊断中的应用

4.1研究意义

在20世纪90年代以前，脑功能成像主要采用PET方法，但是由于其价格昂贵等原因，其在临床上使用率较小。自20世纪90年代发明MRI以来，大量学者将MRI用于AD临床研究，目前MRI已经成为无创性认知神经研究的主要手段之一[15-16]。有研究表明[17]，通过MRI对携带AD基因者脑部进行检测发现，携带易患AD基因者在20岁前其脑结构和临床症状与正常人基本相同，但是其分脑区的功能开始降低，而降低的脑分区恰好是AD患者功能降低区。湛彦强等[18]研究表明，将MRI用于AD早期诊断，可以有效的找出特异、可靠、敏感、客观的生物学标记。但是由于对AD发病机制不清楚，目前尚缺乏可靠的生物学特异标记，目前AD的确诊主要依赖细胞丧失、神经纤维缠结以及老年斑三大神经病理学，但是方法易受主观因素的影响，且准确率较低，无法在临床症状出现浅进行预警，不利于AD患者的早期干预。近年随着对AD患者海马面积、体积以及线性结构的研究，发现AD患者的海马结构萎缩速度显著大于健康人，同时AD早期患者树突联络丧失和神经元坏死常伴有一定的胶质增生，而MRI对海马结构等均可准确客观的测量[19-20]。如果通过MRI检测AD患者脑结构确定一个诊断标准，对AD早期诊断和干预具有重要意义。

4.2在诊断中的应用

Bernardes等[21]同时对7例健康人、8例轻度阿尔茨海默病患者和7例中度阿尔茨海默病患者进行研究，对三组患者均进行视觉编码刺激，要求所有受试者观察几何图案45s然后进行回忆，结果显示AD患者回忆较少，且在刺激期间仅视觉联合区被激活，而健康人中的中老年人和年轻人对图案均具有较好的回忆，且右脑回、右前额区右侧内嗅皮层和左下前颞叶均有明显的激活，且与年龄无关，这说明MRI可以用于AD患者机能障碍初期的诊断。轻度认知功能损害（mild longnitive impairment，MCI）是AD早期的临床表现，目前MCI已成为AD早期诊断的研究热点。张超等[22]研究健康老人、MCI患者以及AD患者在记忆激活方面的差异性，主要采用视觉刺激的方法，即在每个周期呈现3张照片，每张照片呈现7秒，并在21s后让受试者进行回忆，结果发现，AD患者和MCI患者在颞叶内侧激活降低，但是在感觉实验组中，MCI患者和AD患者与健康老人在激活模式方面无显著性差异，提示颞叶内侧激活降低可以作为大脑边缘系统机能障碍的特异性指标，即AD前期为MCI。近年通过MRI研究表明[23]，AD患者的颞叶激活范围与健康人相比，其范围较小，强度相对较弱，同时MRI可以有效的区分额颞型、血管型等不同痴呆类型。

4.3对病因学的研究

目前对AD的发病机制尚不明确，但是大部分学者认为基因突变和多型性是导致AD发生的重要病因之一[24]。Smith等[25]对经神经心理学测试具有AD风险的妇女进行MRI研究，结果发现，具有AD家族史和携带APOE等位基因的妇女有AD高风险，其他均为低风险；高风险组和低风险组患女者在认知功能方面无显著性差异；在进行顶叶左侧额叶激活情况研究发现高风险组的左侧顶叶激活明显增强；通过回忆试验发现，高风险组顶叶左侧周边功能几乎全部丧失。

综上所述，颞叶内侧的海马结构和内嗅皮层是人类记忆功能的主要区域，也是目前MRI研究的重点。目前对中晚期的AD具有统一的临床诊断标准，且特异性和敏感性较高，虽然研究表明利用MRI测量脑区萎缩情况可以作为AD的早期诊断标准，但是由于AD结构变化主要发生在大脑功能改变之后，所以真正实施起来具有一定的困难，需要进一步研究。

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Research status of magnetic resonance imaging of Alzheimer's disease

WU Juan JIANG Wenyu LIN Wei
Department of Rehabilitation,Guangxi Jiangbin Hospital,Nanning 530021，China

Alzheimer's disease (AD) as an unknown progressive and degenerative disease is mainly manifested as dementia.AD is an insidious onset disease,and it is not easy to find.Moreover,at present,there is no determination of biological markers for diagnosis.It has features such as early diagnosis difficulties.In this paper,the current status of magnetic resonance research of AD disease in recent years is reviewed.

Alzheimer's disease;Magnetic resonance imaging;Hippocampus;Volume

R445.2；R749.16

A

2095-0616（2016）17-27-03

（2016-07-20）