磁共振波谱成像（MRS）和动脉自旋标记脑灌注在阿尔茨海默病早期诊断中的应用价值分析

周 銮，印 惠，佘雨隆，杨海侠

（湘雅常德医院放射科 湖南 常德 415000）

阿尔茨海默病是一种起病隐匿的进行性发展的神经系统退行性疾病，病因迄今未明。随着我国社会老龄化加重和生活水平的提高，阿尔茨海默病的发病率逐年升高，为社会和家庭带来沉重负担[1]。磁共振波谱成像（MRS）和动脉自旋标记是临床诊断认知功能障碍性疾病应用较多的检查方法，MRS可通过检测某一特定组织区域化学成分而对其代谢情况进行评估，而动脉自旋标记是以动脉血的水质子作为内源性示踪剂，获取组织血流灌注信息的成像技术，其通过促进血液自旋弛豫状态改变，待被标记的血流对组织灌注后进行成像，进而对检查部位血流灌注情况进行评价[2-3]，目前临床关于MRS和动脉自旋标记脑灌注在阿尔茨海默病早期诊断中的应用价值尚未完全明确，基于此，本研究采用MRS和动脉自旋标记脑灌注对阿尔茨海默病患者进行早期诊断，分析两种方法的应用价值。现将具体内容报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2018年7月—2021年6月湘雅常德医院收治的60例阿尔茨海默病患者作为观察组，另选取同期在湘雅常德医院进行检查的60名健康老人作为对照组。对照组年龄61～75岁，均龄（67.76±2.45）岁；包括男33名，女27名；受教育年限4～16年，平均（8.56±1.56）年。观察组年龄60～75岁，均龄（67.58±2.45）岁；男35例，女25例；受教育年限3～16年，平均（8.56±1.43）年。两组年龄、性别、受教育年限等一般资料比较，差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。

纳入标准：①观察组阿尔茨海默病诊断标准符合《2010年欧洲神经病学联盟阿尔茨海默病诊疗指南》[4]中的相关标准（记忆障碍、失语、失用、失认、视空间技能损害、执行功能障碍以及人格和行为改变等全面性痴呆）者；②对照组无脑血管病史及其他认知功能损害疾病者；③临床资料和影像学资料完整者等。排除标准：①其他疾病导致认知功能损害者；②有脑部手术史者；③老年抑郁量表评分[5]＞21分；Hachinski缺血指数量表[6]＞4分者；④有精神病史者；⑤合并甲状腺功能异常、严重贫血、梅毒等其他可对神经、精神造成影响者；⑥先天性精神发育迟缓者等。

1.2 方法

患者取仰卧位，采用Magnetom Prisma型3.0 T MRI扫描仪（德国西门子公司）对患者脑部进行扫描，避开正常脑组织，采用正交线圈对颞叶、皮质、白质、基底节、丘脑进行常规序列检查，进行单体素点分辨自旋回波波谱采集，体素：10 mm×10 mm×10 mm，检测患者肌醇（MI）、N-乙酰天冬氨酸（NAA）、肌酸（Cr）、胆碱复合物（Cho）水平；后采用8通道相控阵头线圈和2D连续动脉自旋标记，参数为TR/TE=2 500 ms/13 ms，视野256 mm，层厚8 mm；获取9层图像覆盖从颅顶至颅底的范围，讲数据上传至工作站获取脑灌注图，后调入MRIcron软件，手动勾画感兴趣区，获得脑血流的半定量测量值。

1.3 观察指标

①左侧海马体代谢指标：根据MRS检测结果，计算并统计患者两组MI/Cr、NAA/Cr、MI/NAA、Cho/Cr。②右侧海马体代谢指标：根据MRS检测结果，计算并统计两组右侧MI/Cr、NAA/Cr、MI/NAA、Cho/Cr。③脑各部位脑灌注信号强度：根据动脉自旋标记检测结果，统计两组左额叶、右额叶、左颞叶、右颞叶、左顶叶、右顶叶、左枕叶、右枕叶、左放射冠、右放射冠、左扣带回、右扣带回脑灌注信号强度。

1.4 统计学方法

采用SPSS 22.0统计软件进行数据分析。计量资料以（）表示，行t检验；计数资料以频数（n）、百分比（%）表示，行χ2检验。P＜0.05则差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组左侧海马体代谢指标比较

观察组左侧海马体MI/Cr、NAA/Cr、MI/NAA、Cho/Cr值均显著高于对照组（P＜0.05），见表1。

表1 两组左侧海马体代谢指标比较（±s）

表1 两组左侧海马体代谢指标比较（±s）

组别例数 MI/Cr NAA/Cr MI/NAA Cho/Cr观察组60 0.75±0.14 1.46±0.12 0.98±0.25 0.54±0.05对照组60 0.51±0.09 1.14±0.08 0.51±0.12 0.22±0.03 t 11.170 17.187 13.128 42.510 P＜0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05

2.2 两组右侧海马体代谢指标比较

观察组右侧海马体MI/Cr、NAA/Cr、MI/NAA、Cho/Cr值均显著高于对照组（P＜0.05），见表2。

表2 两组右侧海马体代谢指标比较（±s）

表2 两组右侧海马体代谢指标比较（±s）

组别例数 MI/Cr NAA/Cr MI/NAA Cho/Cr观察组60 0.76±0.13 1.48±0.23 0.96±0.16 0.65±0.08对照组60 0.46±0.05 1.14±0.13 0.64±0.14 0.24±0.03 t 16.684 9.968 11.659 37.170 P＜0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05

2.3 两组脑各部位脑灌注信号强度比较

观察组左颞叶、右颞叶、左顶叶、右顶叶、左枕叶、右枕叶、左放射冠、右放射冠、左扣带回、右扣带回脑灌注信号强度均低于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05），见表3。

表3 两组脑各部位脑灌注信号强度比较（±s）

表3 两组脑各部位脑灌注信号强度比较（±s）

组别 例数 左额叶 右额叶 左颞叶观察组 60 365.56±39.57 372.35±49.57 292.56±29.554对照组 60 366.54±36.46 366.57±49.65 450.54±56.56 t 0.141 0.638 21.333 P＞0.05 ＞0.05 ＜0.05组别 例数 右颞叶 左顶叶 右顶叶观察组 60 276.57±432.54 319.46±30.68 330.46±30.43对照组 60 446.53±56.43 486.43±50.35 489.68±53.43 t 20.210 21.936 20.058 P＜0.05 ＜0.05 ＜0.05组别 例数 左枕叶 右枕叶 左放射冠观察组 60 395.35±36.68 386.68±16.78 300.35±33.79对照组 60 432.35±36.57 416.68±22.79 410.78±30.79 t 5.533 8.211 18.712 P＜0.05 ＜0.05 ＜0.05

表3（续）

2.4 典型病例图解

AD组较对照组海马区NAA浓度明显减小，MI浓度明显增大，NAA/Cr比值减小、NAA/MI比值减小以及MI/Cr比值增大，同时与对照组比较，双侧颞叶、海马区、扣带后回AD组局部脑灌注图像信号强度降低，见图1、图2。

图1 海马MRS图像

图2 ASL图像

3 讨论

阿尔茨海默病是一种由多种因素引起的中枢性神经系统病变疾病，主要累及大脑神经，为老年期痴呆最主要的类型，占全部病例的60%以上，其发病时间较长且发病隐匿，患者临床主要表现为记忆力损害、认知功能障碍、语言退化、人格改变等，对患者生活质量和生命安全造成严重影响[7-8]。临床根据阿尔茨海默病特征将其分为三期，包括前驱阶段（发病1～3年，认知能力减退、健忘、语言交流出现阻碍）、轻度认知功能障碍阶段（2～10年，记忆力大幅减退、运动出现障碍）及痴呆阶段（8～12年，智能严重减退、运动表现为四肢强直等），随着患者病程延长，患者症状越严重，因此，在患者发病早期对患者进行诊断并展开药物治疗、物理治疗等手段，提高患者的认知、智力、运动等功能，对预防阿尔茨海默病的病情进展具有重要意义。

海马体位于大脑丘脑和内侧颞叶之间，其功能主要为短时记忆的存储转换和定向等，临床研究结果显示，海马体是阿尔茨海默病最主要也是最先出现病变的神经系统组织器官，其在阿尔茨海默病的脑部影像图片中主要表现为左、右两侧海马体出现不同程度的萎缩，且海马体萎缩的出现早于患者临床症状的发生，因此对其代谢情况进行检测有助于其病变情况的评估[9]。本研究结果显示，观察组左侧、右侧海马体MI/Cr、NAA/Cr、MI/NAA、Cho/Cr均显著高于对照组，说明与健康群体相比，阿尔茨海默病存在明显的海马体代谢异常。大脑MI主要位于神经胶质细胞，神经胶质细胞可用于填补神经元缺失部位，因此其水平升高说明患者神经胶质细胞升高，神经元组成细胞老化凋亡或坏死严重，患者中枢神经系统受损；Cr作为三磷酸腺苷和二磷酸腺苷之间的缓冲剂，在机体不同代谢条件下其总量基本处于恒定状态，因此可作为机体代谢的标准参照物；NAA主要存在于神经细胞和神经元中，其可有效反映神经元密度、活力及完整度，其NAA水平升高说明患者神经元处于异常活跃状态，代谢异常；Cho是多种神经递质的前体物质，其水平升高说明在脑部神经的传导受阻，同时其与细胞磷脂的代谢密切相关，其水平升高是髓鞘磷脂崩溃的标志，说明神经细胞受损严重，因此通过测定MI/Cr、NAA/Cr、MI/NAA、Cho/Cr的值可有效反映阿尔茨海默病神经损伤情况，进而对患者认知障碍发生情况和认知障碍程度进行评价[10]。动脉自旋标记脑灌注主要是利用血液中的水分子作为示踪剂，其通过对表迹象和对照相进行剪影剪除静态组织信号，通过对标记血流和未被标记血流信号的差异进行显示，并通过多次采集得到脑血流图，进而对某一时刻灌流入脑组织的血流量及分布情况进行反映。本研究结果显示，观察组左颞叶、右颞叶、左顶叶、右顶叶、左枕叶、右枕叶、左放射冠、右放射冠、左扣带回、右扣带回脑灌注信号强度均低于对照组，说明与健康人群相比，阿尔茨海默病脑部颞叶、顶叶、枕叶、放射冠、扣带回血流灌注降低。周秀梅[11]研究结果显示阿尔茨海默病脑萎缩最早出现在海马体及海马体旁回的内颞叶，同时还包括额叶、内侧丘脑及扣带回等部位，这与本研究血流灌注降低分布情况一致，说明神经中枢血流灌注降低导致神经组织萎缩可能是导致阿尔茨海默病发生的主要病理机制。

综上所述，与健康老人相比，阿尔茨海默病患者存在左侧、右侧海马体代谢异常和脑灌注异常，MRS和动脉自旋标记脑灌注可用于早期阿尔茨海默病的诊断，值得在临床推广。