颅脑磁共振弥散张量成像在老年血管性脑白质疏松认知障碍中的应用

汪兰 王辉

(1浙江衢化医院放射科，浙江 衢州 324000；2横店文荣医院放射科)

脑白质疏松是脑小血管病的一种类型，也称脑白质损害，为弥漫性脑缺血所导致的一种神经传导纤维脱髓鞘疾病〔1〕，其典型症状包括认知功能障碍、运动功能障碍、尿失禁、假性延髓麻痹、人格和情感改变等，其最常见的临床表现为认知功能障碍〔2〕。脑白质疏松出现认知功能障碍的机制复杂，主要为皮层-皮层环路和额叶-皮层下环路神经纤维受损；病灶累及额叶-皮层联络纤维、额叶深部白质纤维及杏仁核、海马、扣带回等神经环路，从而造成产生信息提取延迟、错误信息增加〔3,4〕。血管性认知障碍程度和脑白质疏松严重程度关系密切，脑白质疏松程度越重，认知功能障碍程度越重，故评估脑白质疏松患者的脑白质微结构损害程度对诊断血管性认知障碍具有重要意义。传统磁共振成像可显示脑部结构，但对脑白质传导束的改变提供信息较少。磁共振弥散张量成像是在磁共振弥散加权成像的基础上发展的一项无创性的定量磁共振成像技术，可通过表观弥散系数(ADC)和各向异性分数(FA)等参数的改变反映白质纤维束的走向、密度抑制性和髓鞘完整性。故磁共振弥散张量成像可以特异性观察患者脑白质细微结构变化，在脑白质疏松诊断中具有重要价值〔5,6〕。本文对40例老年血管性脑白质疏松认知障碍患者磁共振弥散张量成像进行研究，探讨其与患者认知功能障碍的关系。

1 资料与方法

1.1临床资料 选择浙江衢化医院和横店文荣医院2017年1月至2018年8月老年血管性脑白质疏松认知障碍患者40例作为观察组，同期老年体检者40例作为对照组。研究经浙江衢化医院伦理委员会审批后进行。两组年龄、性别、受教育年限、高血压、脑卒中、糖尿病比例比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 两组一般资料比较

纳入标准：观察组颅磁共振成像显示脑白质损害；对照组颅磁共振成像正常；两组年龄60岁以上、签署知情同意书。排除标准：恶性肿瘤、药物、免疫、炎症反应、代谢异常等非血管性因素导致的脑白质损害者、脑出血者、帕金森病、阿尔茨海默病、甲状腺功能低下、脑积水等原因导致认知障碍者；严重肝肾疾病、精神疾病、全身炎症性疾病等影响认知功能者、血管性痴呆者。

1.2研究方法 收集两组年龄、性别、受教育年限、高血压、脑卒中、糖尿病等一般资料。蒙特利尔认知评估量表(MoCA)和简易精神状态量表(MMSE)评估：由神经内科医生经过培训后对两组进行MoCA和MMSE评估。MMSE最高分30分，27～30分为正常，<27分为认知功能障碍；大学(包括大专)≤23分、中学(包括中专)≤22分、小学≤20分、文盲≤17分为痴呆。MoCA总分30分，受教育年限12年及以下者加1分，≥26分为正常，<26分为认知障碍。磁共振成像检查：采用美国通用电气公司GE Signa 1.5T磁共振扫描仪对两组对象颅脑进行扫描，扫描结束得到图像在工作站上经处理，得到SWI图像，观察丘脑、基底节、深部白质、皮层及皮层下白质。对脑白质病变进行评分，将大脑左右半球分为额叶、枕叶、丘脑、侧脑室周围和半卵圆中心等区域，每个区域按照0～3分4级标准评分，左右侧评分相加(0～6分)，5个区总分30分。磁共振弥散张量成像：所有患者采用美国通用电气公司GE Signa 1.5T磁共振成像仪进行颅脑扫描，在3D T1W1矢状位上定位，保持扫描极限水平，运用DT1分析软件包，重建ADC图、各向FA图等，在FA轴位图选择感兴趣区，测量ADC和FA值。

1.3统计学方法 采用SPSS20.0软件进行t及χ2检验，相关性采用Pearson分析。

2 结 果

2.1两组MoCA和MMSE评分 观察组MoCA评分和MMSE评分明显低于对照组(P<0.05)。见表2。

表2 两组MoCA和MMSE评分比较分，n=40)

2.2两组脑白质病变评分 两组颞叶评分差异无统计学意义(P>0.05)，观察组额叶、枕叶、丘脑、侧脑室周围和半卵圆中心评分明显高于对照组(P<0.05)。见表3。

2.3两组脑白质不同部位ADC值比较 观察组颞叶、额叶、枕叶、丘脑、侧脑室周围和半卵圆中心ADC值均明显高于对照组(P<0.05)。见表4。

2.4两组脑白质不同部位FA值比较 观察组颞叶、额叶、枕叶、丘脑、侧脑室周围和半卵圆中心FA值均明显低于对照组(P<0.05)。见表5。

表3 两组脑白质不同部位病变评分比较分，n=40)

表4 两组脑白质不同部位ADC值比较

表5 两组脑白质不同部位FA值比较分，n=40)

2.5脑白质不同部位ADC值与MoCA和MMSE评分相关性 额叶、侧脑室周和半卵圆中心ADC值与MoCA和MMSE评分呈负相关(P<0.05)。见表6。

表6 脑白质不同部位ADC值与MoCA和MMSE评分相关性

2.6脑白质不同部位FA值与MoCA和MMSE评分相关性 额叶、侧脑室周围和半卵圆中心FA值与MOCA和MMSE评分呈正相关(P<0.05)。见表7。

表7 脑白质不同部位FA值与MoCA和MMSE评分相关性

3 讨 论

弥散张量成像技术为一种新的磁共振技术，其可利用不同大小的扩散敏感梯度显示体内水分子扩散运动的方向性和扩散能力强弱，为唯一一种可以无创性显示组织水分子扩散的影像学检查方法〔7〕。大脑白质中，髓鞘限制水横向通过轴突弥散，从而表现出扩散各向异性。在大脑白质中，髓鞘和神经束膜等可限制垂直神经纤维走行方向弥散，故垂直神经纤维方向弥散速度较顺沿纤维弥散小，脑白质具有弥散各向异性〔8，9〕。弥散张量成像技术可通过水分子的布朗运动来测量和观察脑白质纤维，从而从微观层面反映纤维束排列紧密度、轴突髓鞘化程度等，在宏观层面反映纤维束走向一致性〔10～12〕。ADC不具有方向性，为各个方向上平均扩散度，反映单位时间内水分子扩散面积，其值大小随施加扩散梯度强弱及扩散持续时间的改变而改变〔13〕。ADC值的大小可反映水分子扩散的速度和扩散范围，可以量化白质纤维束的微观结构完整性，反映细胞外间隙大小〔14〕。ADC值越小表明分子弥散能力越强，白质纤维微观结构完整性破坏越小，反之，ADC值越大表明分子弥散能力越弱，白质纤维微观结构完整性破坏越大〔15，16〕。FA值表示水分子各向异性成分与整个弥散张量的比值，FA的取值范围为0～1，其取值越大表示各向异性越大，组织排列越紧密规则，其值越小表明各向异性越小，组织排列规则型差〔17〕。FA值主要用于反映神经纤维结构的完整性〔18〕。本研究结果表明老年血管性脑白质疏松患者多个脑白质正常区域ADC值升高、FA值下降，提示老年血管性脑白质疏松患者脑白质区存在选择性微细结构损害，ADC和FA改变程度和老年血管性脑白质疏松的认知功能障碍关系密切，可反映患者认知功能障碍程度。磁共振弥散张量成像可以为脑白质损害提供更详细的指标，从而弥补常规磁共振的不足，在老年血管性脑白质疏松认知功能障碍早期诊断中具有重要价值。