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      阿爾茨海默病DTI早期診斷的研究

      2014-11-15 09:07:27佘穎芳曹建華
      中外醫(yī)療 2014年17期
      關(guān)鍵詞:早期診斷阿爾茨海默病

      佘穎芳 曹建華

      [摘要] 目的 研究分析阿爾茨海默病早期彌散張量成像(DTI)診斷特點及效果。方法 選取該院收治的阿爾茨海默?。ˋD)早期患者12例(AD組)、輕度認知功能障礙老年患者10例(MCI組)及體檢正常老年人10名(NC組),均予以規(guī)范腦部DTI掃描,測量并分析3組腦部不同區(qū)域的平均擴散率(MD)、各向異性指數(shù)(FA)。結(jié)果 AD組患者顳葉、額葉、頂葉、枕葉、半卵圓中心各區(qū)域FA分數(shù)分別為(0.38±0.02)、(0.24±0.02)、(0.26±0.02)、(0.54±0.05)、(0.36±0.01),枕葉FA分數(shù)與其余兩組對比差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),除枕葉外的其他區(qū)域FA分數(shù)均明顯低于MCI組與NC組(P<0.05)。AD組顳葉、額葉、頂葉、枕葉、半卵圓中心各區(qū)域平均擴散率(MD)分別為(819±35)×10~6mm2、(819±26)×10~6 mm2、(908±28)×10~6 mm2、(815±39)×10~6 mm2、(796±52)×10~6 mm2,枕葉MD與其余兩組對比差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),除枕葉外的其他區(qū)域MD均明顯高于于MCI組與NC組(P<0.05)。 結(jié)論 采用DTI技術(shù)可觀察到AD早期患者腦部不同區(qū)域,MD明顯上升、FA明顯下降,患者腦白質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)異常分析效果良好,臨床上可通過DTI診斷區(qū)分AD患者與MCI患者、正常老年人,并及時控制MCI向AD的轉(zhuǎn)變及AD的進展。

      [關(guān)鍵詞] 阿爾茨海默病;DTI;早期診斷

      [中圖分類號] R749.1 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-0742(2014)06(b)-0183-02

      該次研究旨在通過DTI技術(shù)完成該院2010年3月—2013年4月收治的阿爾茨海默病患者的早期診斷,并通過對比健康老年群體、輕度認知障礙老年患者DTI診斷結(jié)果了解早期阿爾茨海默病患者DTI特點。彌散張量成像(diffusion tensor imaging, DTI)為目前腦研究領(lǐng)域應(yīng)用廣泛的無創(chuàng)新型磁共振成像技術(shù),是真正意義上的現(xiàn)代化組織微觀物理特性定量顯示分析技術(shù),也是目前為止醫(yī)學(xué)界唯一的可實現(xiàn)腦白質(zhì)纖維無創(chuàng)追蹤及解剖連通性分析的臨床技術(shù)。隨著生活方式的變化與社會環(huán)境的轉(zhuǎn)變,我國在邁入人口老齡化的進程中越來越嚴重地受到AD的困擾,嚴重降低了老年群體生活質(zhì)量[1]。DTI的應(yīng)用可在AD早期發(fā)現(xiàn)患者腦白質(zhì)纖維異常及解剖連通性變化,并準確區(qū)分AD患者與MCI患者、正常老年群體,為AD早期診斷和早期治療帶來希望,報道如下。

      1 資料與方法

      1.1 一般資料

      選取該院收治的阿爾茨海默90?。ˋD)早期患者12例,均符合美國國立神經(jīng)病學(xué)傳染病及中風(fēng)研究所和阿爾茨海默病相關(guān)協(xié)會制定的AD診斷標準,其中男性8例,女性4例;年齡63~84歲,平均年齡(72.8±7.4)歲。輕度認知功能障礙老年患者10例(MCI組),均經(jīng)認知能力篩查測驗和智能量表評估,男性6例,女性4例;年齡61~83歲,平均年齡(72.1±5.6)歲。體檢正常老年人10名(NC組),男性5例,女性5例;年齡62~81歲,平均年齡(70.9±6.3)歲。

      1.2 方法

      1.2.1 DTI檢查 首先使用Siemens Magnetom Avanto 1.5 T MR 儀進行頭部掃描:三維磁化快速梯度回波序列T1WI,調(diào)整TI為1 100 ms,TE為3.43 ms,TR為25 20 ms,空間分辨率為1.0 mm×1.0 mm×1.0 mm,矩陣250×250,間距為0.5 mm,層厚為1.0 mm,F(xiàn)OV為250 mm×250 mm;快速自旋回波序列T2WI,設(shè)置體素為0.6 mm處0.4 mm×0.4 mm,F(xiàn)OV為22 5mm×225 mm,矩陣313×445,TE為95 ms[2]。

      DTI單次激發(fā)自旋回波EPI序列,TE為90 ms,TR為5 200 ms,矩陣125×135,F(xiàn)OV為225 nn×225 mm,設(shè)置64個擴散敏感梯度,b值=0、1 000 s/mm2,體素為1.6 mm×1.6 mm×3.0 mm,規(guī)范掃描軸面,保持前-后聯(lián)合線與掃描軸面平行。行后扣帶回區(qū)磁共振氫質(zhì)子波譜檢查,以EPI序列DTI檢查,觀察不同方向施加擴散敏感梯度后的平均擴散系數(shù)、部分各向異性參數(shù)結(jié)果,各方向b值=0、1 000 s/mm2,標準軸位對全腦范圍掃描分析,可在掃描操作前對靜磁場強度不勻圖像變形控制處理,掃描時間6~9 min,之后結(jié)合彩色向量圖、纖維追蹤圖對白質(zhì)束參數(shù)值測定分析,測定對象包括雙側(cè)扣帶束、壓部、膝部、穹窿體、鉤束、下額枕束、下縱束、上縱束[3]。

      1.2.2 DTI數(shù)據(jù)處理分析 掃描后的DTI圖像數(shù)據(jù)上傳在Leonardo Syngo 2005A工作站,經(jīng)DTI Task Card軟件包處理分析,對各層圖像平均擴散率、各向異性重建,在頂葉白質(zhì)、額葉白質(zhì)、雙側(cè)半卵圓中心等部分設(shè)置感興趣區(qū),側(cè)腦室體上方半卵圓中心層定位頂葉白質(zhì)、扣帶回中部及半卵圓中心部分,在基底節(jié)層面對穹窿、內(nèi)囊前肢、額葉白質(zhì)、內(nèi)囊后肢、枕葉白質(zhì)等部分,在海馬層面定位患者顳葉白質(zhì)部分。在解剖結(jié)構(gòu)圖像中相鄰層面、最大層面中心區(qū)域完成ROI的定位分析,通過ccDTI、T2W EPI(b=0)使用圓形ROI(18~30 mm2)在FA、MD圖中進行FA值和MD值的測定分析,3個層面檢測結(jié)果的平均值即為ROI研究結(jié)果。圖像重建過程中的ROI徑線在解剖結(jié)構(gòu)內(nèi)部且與此結(jié)構(gòu)之間始終有一定的距離存在,檢查和處理過程均要注意避開腦脊液、灰質(zhì)區(qū)域,根據(jù)測量區(qū)域的差別靈活調(diào)整ROI徑線[4]。

      1.3 統(tǒng)計方法

      采用SPSS16.0軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學(xué)的分析,計量資料采用均數(shù)±標準差(x±s)表示,進行t檢驗。

      2 結(jié)果endprint

      2.1 各向異性分數(shù)(FA)對比

      AD組患者顳葉、額葉、頂葉、枕葉、半卵圓中心各區(qū)域FA分數(shù)分別為(0.38±0.02)、(0.24±0.02)、(0.26±0.02)、(0.54±0.05)、(0.36±0.01),枕葉FA分數(shù)與其余兩組對比差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),除枕葉外的其他區(qū)域FA分數(shù)均明顯低于MCI組與NC組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表1。

      3 討論

      3.1 成果及意義

      該次研究采用DTI技術(shù)對AD患者予以規(guī)范腦部DTI掃描,測量并分析3組腦部不同區(qū)域的平均擴散率(MD)、各向異性指數(shù)(FA),并與MCI患者和正常老年人(NC)同等檢查分析結(jié)果對比分析。發(fā)現(xiàn)AD患者顳葉、額葉、頂葉、枕葉、半卵圓中心等多個區(qū)域平均擴散率(MD)明顯高于NC群體和MCI患者,各區(qū)域的FA分數(shù)也明顯低于NC群體和MCI患者。DTI )為AD早期臨床診斷的關(guān)鍵途徑,可通過DTI的規(guī)范應(yīng)用盡早診斷和區(qū)分正常老年人、輕度認知功能障礙老年患者(MCI)及AD患者,克服AD確診患者多為中晚期的缺陷和AD、MCI誤診的難題,無創(chuàng)研究活體腦微結(jié)構(gòu)、纖維聯(lián)系、神經(jīng)解剖特點、腦退化情況,通過對組織物理微觀特性的研究分析、跟蹤腦內(nèi)白質(zhì)纖維并分析其連通性,完成AD早期診斷。

      3.2 相關(guān)研究背景及現(xiàn)狀

      AD臨床研究及診療歷史100多年,尚未完全明確其發(fā)病機制和具體病因,是典型的多致病因素影響的、復(fù)雜的一種病理過程。臨床公認的AD病理特點有炎癥反應(yīng)、氧化應(yīng)激損傷、細胞凋亡、免疫功能紊亂、神經(jīng)遞質(zhì)障礙、自由及損傷等。

      對于AD的早期診斷,尚沒有公認的特效生物學(xué)檢測方案,尤其在病情發(fā)展早期,精確診斷技術(shù)缺乏,致使多數(shù)患者在AD中晚期才能確診并開始治療,增加患者痛苦和經(jīng)濟負擔(dān)、家庭負擔(dān),延誤病情[5]。當前的AD早期診斷仍然以排除法為主,根據(jù)世界衛(wèi)生組織AD診斷標準、中華醫(yī)學(xué)會精神障礙診斷中的AD診斷標準、美國精神病學(xué)會精神障礙診斷手冊的AD診斷標準分析患者臨床癥狀與AD的關(guān)聯(lián),結(jié)合病史、體檢結(jié)果和神經(jīng)生化、神經(jīng)影像、心理學(xué)診斷資料綜合分析病情,準確度不高,執(zhí)行難度大[6-8]。

      從目前的DTI技術(shù)在AD診斷中的應(yīng)用研究中可以看出,采用DTI技術(shù)檢查后,可以水分子擴散各向異性為主要分析內(nèi)容,定量分析各方向分析擴散權(quán)重,及時發(fā)現(xiàn)腦白質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)異常,利于AD防治。該研究結(jié)果與目前相關(guān)研究及報道基本相符。

      3.3 缺陷分析

      該次研究較為科學(xué)地得出了AD患者早期DTI診斷的腦退化、局部神經(jīng)解剖、腦部纖維聯(lián)系等特點,有效區(qū)分了AD早期患者與健康老年群體、輕度認知障礙老年患者DTI檢查結(jié)果差別,且與相關(guān)研究結(jié)果基本相符,但研究中涉及受試者例數(shù)不夠多,未能得出更具說服力的DTI技術(shù)在AD早期診斷中的準確性和特效性,此種技術(shù)在早期AD診斷中的應(yīng)用意義有待進一步的研究和分析。

      [參考文獻]

      [1] 史珊,袁慧書,廖晶,等.擴散張量成像評價輕度阿爾茨海默病患者腦白質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)損害及內(nèi)側(cè)顳葉萎縮[J].中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù),2012,28(11):1961-1965.

      [2] 李濤,王華麗,張美燕,等.擴散張量成像聯(lián)合記憶功能測查識別輕度認知損害與早期阿爾茨海默病的價值[J].中國心理衛(wèi)生雜志,2012,26(12):920-926.

      [3] 張超,穆學(xué)濤,王宏,等.阿爾茨海默病DTI早期診斷的研究進展[J].磁共振成像 ,2013(5):394-397.

      [4] 姚旭峰,宋志堅.磁共振彌散張量成像纖維束追蹤算法的研究進展[J].醫(yī)學(xué)研究雜志,2012,41(6):174-176.

      [5] 孟京志,皇麗麗,郭李煒,等.阿爾茨海默病患者聯(lián)絡(luò)纖維的DTI診斷價值[J].臨床放射學(xué)雜志,2012,31(2):158-162.

      [6] 丁蓓,凌華威,王濤,等.阿爾茨海默病患者腦白質(zhì)束鐵沉積的磁共振相位成像[J].放射學(xué)實踐,2011,26(7):705-708.

      [7] Daianu M,Jahanshad N,NirTM, et al. ADNI, 2012. Analyzing the structural k-core of brain connectivity networks in normal aging and Alzheimer's disease[J].MICCAI NIBAD,2013(4):52-62.

      [8] DaianuM, DennisEL, Jahanshad NW, et al. ADNI, 2013 a Alzheimer's disease disrupts rich club organization in brain connectivity network s. Proc. IEEE Int. Symp. Bi o med. Imaging,266-269.

      (收稿日期:2014-03-10)endprint

      2.1 各向異性分數(shù)(FA)對比

      AD組患者顳葉、額葉、頂葉、枕葉、半卵圓中心各區(qū)域FA分數(shù)分別為(0.38±0.02)、(0.24±0.02)、(0.26±0.02)、(0.54±0.05)、(0.36±0.01),枕葉FA分數(shù)與其余兩組對比差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),除枕葉外的其他區(qū)域FA分數(shù)均明顯低于MCI組與NC組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表1。

      3 討論

      3.1 成果及意義

      該次研究采用DTI技術(shù)對AD患者予以規(guī)范腦部DTI掃描,測量并分析3組腦部不同區(qū)域的平均擴散率(MD)、各向異性指數(shù)(FA),并與MCI患者和正常老年人(NC)同等檢查分析結(jié)果對比分析。發(fā)現(xiàn)AD患者顳葉、額葉、頂葉、枕葉、半卵圓中心等多個區(qū)域平均擴散率(MD)明顯高于NC群體和MCI患者,各區(qū)域的FA分數(shù)也明顯低于NC群體和MCI患者。DTI )為AD早期臨床診斷的關(guān)鍵途徑,可通過DTI的規(guī)范應(yīng)用盡早診斷和區(qū)分正常老年人、輕度認知功能障礙老年患者(MCI)及AD患者,克服AD確診患者多為中晚期的缺陷和AD、MCI誤診的難題,無創(chuàng)研究活體腦微結(jié)構(gòu)、纖維聯(lián)系、神經(jīng)解剖特點、腦退化情況,通過對組織物理微觀特性的研究分析、跟蹤腦內(nèi)白質(zhì)纖維并分析其連通性,完成AD早期診斷。

      3.2 相關(guān)研究背景及現(xiàn)狀

      AD臨床研究及診療歷史100多年,尚未完全明確其發(fā)病機制和具體病因,是典型的多致病因素影響的、復(fù)雜的一種病理過程。臨床公認的AD病理特點有炎癥反應(yīng)、氧化應(yīng)激損傷、細胞凋亡、免疫功能紊亂、神經(jīng)遞質(zhì)障礙、自由及損傷等。

      對于AD的早期診斷,尚沒有公認的特效生物學(xué)檢測方案,尤其在病情發(fā)展早期,精確診斷技術(shù)缺乏,致使多數(shù)患者在AD中晚期才能確診并開始治療,增加患者痛苦和經(jīng)濟負擔(dān)、家庭負擔(dān),延誤病情[5]。當前的AD早期診斷仍然以排除法為主,根據(jù)世界衛(wèi)生組織AD診斷標準、中華醫(yī)學(xué)會精神障礙診斷中的AD診斷標準、美國精神病學(xué)會精神障礙診斷手冊的AD診斷標準分析患者臨床癥狀與AD的關(guān)聯(lián),結(jié)合病史、體檢結(jié)果和神經(jīng)生化、神經(jīng)影像、心理學(xué)診斷資料綜合分析病情,準確度不高,執(zhí)行難度大[6-8]。

      從目前的DTI技術(shù)在AD診斷中的應(yīng)用研究中可以看出,采用DTI技術(shù)檢查后,可以水分子擴散各向異性為主要分析內(nèi)容,定量分析各方向分析擴散權(quán)重,及時發(fā)現(xiàn)腦白質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)異常,利于AD防治。該研究結(jié)果與目前相關(guān)研究及報道基本相符。

      3.3 缺陷分析

      該次研究較為科學(xué)地得出了AD患者早期DTI診斷的腦退化、局部神經(jīng)解剖、腦部纖維聯(lián)系等特點,有效區(qū)分了AD早期患者與健康老年群體、輕度認知障礙老年患者DTI檢查結(jié)果差別,且與相關(guān)研究結(jié)果基本相符,但研究中涉及受試者例數(shù)不夠多,未能得出更具說服力的DTI技術(shù)在AD早期診斷中的準確性和特效性,此種技術(shù)在早期AD診斷中的應(yīng)用意義有待進一步的研究和分析。

      [參考文獻]

      [1] 史珊,袁慧書,廖晶,等.擴散張量成像評價輕度阿爾茨海默病患者腦白質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)損害及內(nèi)側(cè)顳葉萎縮[J].中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù),2012,28(11):1961-1965.

      [2] 李濤,王華麗,張美燕,等.擴散張量成像聯(lián)合記憶功能測查識別輕度認知損害與早期阿爾茨海默病的價值[J].中國心理衛(wèi)生雜志,2012,26(12):920-926.

      [3] 張超,穆學(xué)濤,王宏,等.阿爾茨海默病DTI早期診斷的研究進展[J].磁共振成像 ,2013(5):394-397.

      [4] 姚旭峰,宋志堅.磁共振彌散張量成像纖維束追蹤算法的研究進展[J].醫(yī)學(xué)研究雜志,2012,41(6):174-176.

      [5] 孟京志,皇麗麗,郭李煒,等.阿爾茨海默病患者聯(lián)絡(luò)纖維的DTI診斷價值[J].臨床放射學(xué)雜志,2012,31(2):158-162.

      [6] 丁蓓,凌華威,王濤,等.阿爾茨海默病患者腦白質(zhì)束鐵沉積的磁共振相位成像[J].放射學(xué)實踐,2011,26(7):705-708.

      [7] Daianu M,Jahanshad N,NirTM, et al. ADNI, 2012. Analyzing the structural k-core of brain connectivity networks in normal aging and Alzheimer's disease[J].MICCAI NIBAD,2013(4):52-62.

      [8] DaianuM, DennisEL, Jahanshad NW, et al. ADNI, 2013 a Alzheimer's disease disrupts rich club organization in brain connectivity network s. Proc. IEEE Int. Symp. Bi o med. Imaging,266-269.

      (收稿日期:2014-03-10)endprint

      2.1 各向異性分數(shù)(FA)對比

      AD組患者顳葉、額葉、頂葉、枕葉、半卵圓中心各區(qū)域FA分數(shù)分別為(0.38±0.02)、(0.24±0.02)、(0.26±0.02)、(0.54±0.05)、(0.36±0.01),枕葉FA分數(shù)與其余兩組對比差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),除枕葉外的其他區(qū)域FA分數(shù)均明顯低于MCI組與NC組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表1。

      3 討論

      3.1 成果及意義

      該次研究采用DTI技術(shù)對AD患者予以規(guī)范腦部DTI掃描,測量并分析3組腦部不同區(qū)域的平均擴散率(MD)、各向異性指數(shù)(FA),并與MCI患者和正常老年人(NC)同等檢查分析結(jié)果對比分析。發(fā)現(xiàn)AD患者顳葉、額葉、頂葉、枕葉、半卵圓中心等多個區(qū)域平均擴散率(MD)明顯高于NC群體和MCI患者,各區(qū)域的FA分數(shù)也明顯低于NC群體和MCI患者。DTI )為AD早期臨床診斷的關(guān)鍵途徑,可通過DTI的規(guī)范應(yīng)用盡早診斷和區(qū)分正常老年人、輕度認知功能障礙老年患者(MCI)及AD患者,克服AD確診患者多為中晚期的缺陷和AD、MCI誤診的難題,無創(chuàng)研究活體腦微結(jié)構(gòu)、纖維聯(lián)系、神經(jīng)解剖特點、腦退化情況,通過對組織物理微觀特性的研究分析、跟蹤腦內(nèi)白質(zhì)纖維并分析其連通性,完成AD早期診斷。

      3.2 相關(guān)研究背景及現(xiàn)狀

      AD臨床研究及診療歷史100多年,尚未完全明確其發(fā)病機制和具體病因,是典型的多致病因素影響的、復(fù)雜的一種病理過程。臨床公認的AD病理特點有炎癥反應(yīng)、氧化應(yīng)激損傷、細胞凋亡、免疫功能紊亂、神經(jīng)遞質(zhì)障礙、自由及損傷等。

      對于AD的早期診斷,尚沒有公認的特效生物學(xué)檢測方案,尤其在病情發(fā)展早期,精確診斷技術(shù)缺乏,致使多數(shù)患者在AD中晚期才能確診并開始治療,增加患者痛苦和經(jīng)濟負擔(dān)、家庭負擔(dān),延誤病情[5]。當前的AD早期診斷仍然以排除法為主,根據(jù)世界衛(wèi)生組織AD診斷標準、中華醫(yī)學(xué)會精神障礙診斷中的AD診斷標準、美國精神病學(xué)會精神障礙診斷手冊的AD診斷標準分析患者臨床癥狀與AD的關(guān)聯(lián),結(jié)合病史、體檢結(jié)果和神經(jīng)生化、神經(jīng)影像、心理學(xué)診斷資料綜合分析病情,準確度不高,執(zhí)行難度大[6-8]。

      從目前的DTI技術(shù)在AD診斷中的應(yīng)用研究中可以看出,采用DTI技術(shù)檢查后,可以水分子擴散各向異性為主要分析內(nèi)容,定量分析各方向分析擴散權(quán)重,及時發(fā)現(xiàn)腦白質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)異常,利于AD防治。該研究結(jié)果與目前相關(guān)研究及報道基本相符。

      3.3 缺陷分析

      該次研究較為科學(xué)地得出了AD患者早期DTI診斷的腦退化、局部神經(jīng)解剖、腦部纖維聯(lián)系等特點,有效區(qū)分了AD早期患者與健康老年群體、輕度認知障礙老年患者DTI檢查結(jié)果差別,且與相關(guān)研究結(jié)果基本相符,但研究中涉及受試者例數(shù)不夠多,未能得出更具說服力的DTI技術(shù)在AD早期診斷中的準確性和特效性,此種技術(shù)在早期AD診斷中的應(yīng)用意義有待進一步的研究和分析。

      [參考文獻]

      [1] 史珊,袁慧書,廖晶,等.擴散張量成像評價輕度阿爾茨海默病患者腦白質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)損害及內(nèi)側(cè)顳葉萎縮[J].中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù),2012,28(11):1961-1965.

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      (收稿日期:2014-03-10)endprint

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