胼胝體和扣帶回彌散張量成像改變對皮質(zhì)下缺血性血管性癡呆患者認知功能障礙的影響

周樹虎 梁汝慶 申雪花

濟寧醫(yī)學院附屬醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科 濟寧 272000

胼胝體和扣帶回彌散張量成像改變對皮質(zhì)下缺血性血管性癡呆患者認知功能障礙的影響

周樹虎 梁汝慶 申雪花

濟寧醫(yī)學院附屬醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科 濟寧 272000

目的 應用磁共振彌散張量成像(DTI)技術(shù)，探討皮質(zhì)下缺血性血管性癡呆(SIVD)患者胼胝體和扣帶回彌散張量參數(shù)改變與認知功能的關(guān)系。方法 對60例SIVD患者和40例年齡匹配的非癡呆對照者，采用測定感興趣區(qū)彌散張量參數(shù)的方法，比較其纖維束完整性差異及與MMSE的關(guān)系。結(jié)果 (1)與對照組比較，SIVD組胼胝體膝部、雙側(cè)扣帶回的FA值顯著下降及ADC值顯著升高，而胼胝體壓部的FA值和ADC值無顯著性差異。(2)胼胝體膝部、雙側(cè)扣帶回的FA值與MMSE評分呈明顯正相關(guān)。結(jié)論 胼胝體和扣帶回彌散張量改變有助于SIVD患者認知功能障礙的早期預測。

皮質(zhì)下缺血性血管性癡呆；彌散張量成像；胼胝體；扣帶回

皮質(zhì)下缺血性血管性癡呆(subcortical ischemic vascular disease，SIVD)[1]是引起血管性癡呆最常見的原因，磁共振成像主要表現(xiàn)為腦白質(zhì)高信號即腦白質(zhì)病變和腔隙性梗死。由于阿爾茨海默病(Alzheimer’s disease，AD)是癡呆的最常見類型，現(xiàn)行的癡呆診斷標準是建立在對AD認知功能損害的特征研究上，強調(diào)記憶力減退和進行性不可逆的認知功能障礙。按現(xiàn)行臨床癡呆診斷標準可能導致SIVD患者的漏診或延誤診斷。SIVD與AD相比，病因明確，具有較大的均質(zhì)性，相對可干預，具有一定的可治性、可逆性。若能早期診斷、早期治療，可不同程度地延緩或阻止癡呆的發(fā)展，因此對于SIVD的早期診斷就顯得尤為重要。

彌散張量成像(diffusion tensor imaging，DTI)作為一種新興的磁共振影像檢測技術(shù)，通過測量腦細胞分子擴散的FA和ADC值，能準確的監(jiān)測到常規(guī)磁共振無法檢測的腦白質(zhì)顯微結(jié)構(gòu)改變。本研究基于監(jiān)測胼胝體和扣帶回的聯(lián)絡纖維束損害程度及其與認知功能障礙的相關(guān)性，以期為SIVD患者的早期診斷提供依據(jù)。

1 資料和方法

1．1 一般資料 選取2015-07-2016-06在我院神經(jīng)內(nèi)科住院和門診的SIVD患者60例(SIVD組)，男40例，女20例，年齡(67.11士6.49)歲。選擇同期行健康體檢老年人40例(對照組)，男22例，女18例，年齡(69.68±6.88)歲。

納入標準：(1)年齡60～80歲；(2)SIVD組符合NINDS-AIREN可能的VaD診斷標準及Erkinjuntti等[2]提出的SIVD的臨床診斷標準及影像學診斷標準；(3)SIVD組MMSE評分≤24分，對照組MMSE評分≥25分。排除標準：(1)大的皮層下梗死(最大直徑>15 mm)；(2)明顯頸動脈狹窄患者(>50%)；(3)2周內(nèi)發(fā)生腔梗者；(4)不能配合神經(jīng)心理測試者。

1．2 研究方法

1．2．1 MMSE量表評價：MMSE由Folstein編制于1975年，采用國內(nèi)張明園等修訂版評價。量表包括時間與地點定向、語言、心算、即刻與短時聽覺詞語記憶和結(jié)構(gòu)模仿等項目。

1．2．2 MRI檢查及數(shù)據(jù)后處理：應用GE Signa 3.0 T超導型MR成像系統(tǒng)，8通道相控陣線圈進行掃描。所有入選者均行MRI T1、T2、T2Flair及DTI序列掃描。DTI掃描采用SE-EPI序列，掃描參數(shù)：TR/TE=60 000/71.8 ms，矩陣為128×128，F(xiàn)OV為24 cm，1次采集，b值=1 000 s/mm2，彌散敏感梯度方向數(shù)15個，層厚4 mm，層間距0。將MRI影像DICOM數(shù)據(jù)輸至計算機，應用Volume One和dTV軟件處理后獲得表觀彌散圖及色碼定向圖，在胼胝體膝部、壓部和雙側(cè)扣帶回中部聯(lián)絡纖維束上測量不同感興趣區(qū)的FA和ADC值(圖A、B)。

1．2．3 測量DTI聯(lián)絡纖維束感興趣區(qū)：見圖1。

圖1 雙側(cè)扣帶回中部，A：表觀彌散圖；B：色碼定向圖 胼胝體膝部(細箭頭)和壓部(粗箭頭),C：表觀彌散圖；D：色碼定向圖

2 結(jié)果

SIVD組胼胝體膝部的FA值及ADC值與對照組比較差異均有統(tǒng)計學意義，而胼胝體壓部未見有顯著性差異。SIVD組雙側(cè)扣帶回的FA值顯著下降及ADC值顯著升高(見表1)。胼胝體膝部和雙側(cè)扣帶回的FA值與MMSE評分呈明顯正相關(guān)，而胼胝體壓部的FA值與MMSE評分無顯著相關(guān)(見表2)。

表1 2組胼胝體和扣帶回FA、ADC值比較

注：與對照組比較，aP<0.05，bP<0.01

表2 SIVD組FA值與認知功能量表評分間的Pearson相關(guān)系數(shù)

注：與對照組比較，aP<0.05

3 討論

雖然常規(guī)MRI技術(shù)已被廣泛應用于SIVD研究中，但認知功能與這些影像數(shù)據(jù)的相關(guān)性仍存在爭議[3]。DTI作為一種新興的磁共振影像學檢測技術(shù)，通過測量腦細胞分子擴散的FA和ADC值可更好地反映腦白質(zhì)纖維的完整性，尤其常規(guī)MRI上無法顯示的腦白質(zhì)損害方面。DTI主要的參數(shù)指標是ADC值和FA值。ADC值升高表明細胞膜或髓鞘擴散屏障受到破壞。FA值的增加，提示腦白質(zhì)纖維走向較為一致，排列緊密，髓鞘發(fā)育正常；而FA值的降低表明纖維的微細結(jié)構(gòu)遭到破壞，如髓鞘完整性受到破壞，神經(jīng)膠質(zhì)細胞異常，可引起皮質(zhì)之間環(huán)路連接受損。通過測量FA、ADC值參數(shù)可間接反映腦白質(zhì)組織的完整性，定量分析腦組織的顯微結(jié)構(gòu)改變，有利于早期發(fā)現(xiàn)潛在的病變[4]。相對于常規(guī)MRI、DTI提供了一種更為直接且精確的白質(zhì)損害評估辦法。DTI探測輕度認知功能障礙患者的腦白質(zhì)改變甚至早于臨床癡呆癥狀的出現(xiàn)[5-6]。Correia等[7]報道，缺血性腦白質(zhì)變性患者平均FA值較正常低。本文應用DTI技術(shù)研究胼胝體膝部、壓部和雙側(cè)扣帶回中部聯(lián)絡纖維束顯微結(jié)構(gòu)的改變，以期為SIVD患者的早期診斷提供臨床依據(jù)。

定位學說認為左側(cè)大腦半球集中了與學習、記憶功能有關(guān)的神經(jīng)核團，負責語言、記憶及認知功能[8]。與認知相關(guān)的信息首先經(jīng)過左側(cè)大腦半球的加工和處理，然后通過半球間的聯(lián)絡纖維傳遞，右側(cè)大腦半球?qū)π畔⑦M行校正后，再將整合后的信息輸出，完整的認知功能需雙側(cè)大腦半球的協(xié)調(diào)作用。胼胝體聯(lián)系兩側(cè)大腦半球的同源區(qū)域，在皮質(zhì)處理的早期階段處理整合雙側(cè)半球的知覺信息及高級認知功能。胼胝體膝部連接兩側(cè)額葉前部皮質(zhì)纖維，而壓部連接雙側(cè)枕顳葉的區(qū)域。胼胝體膝部病變可致運動性障礙、左手執(zhí)行減少、雙耳聽力下降，切除胼胝體壓部保留胼胝體膝部患者認知功能完整保留。本研究中SIVD組胼胝體膝部的FA值及ADC值與對照組比較差異均有統(tǒng)計學意義，而胼胝體壓部未見有顯著性差異，且胼胝體膝部FA值與MMSE評分呈明顯正相關(guān)。SIVD患者胼胝體膝部彌散張量改變，說明兩大腦半球額葉前部皮質(zhì)-皮質(zhì)和皮質(zhì)-皮質(zhì)下的連接對認知功能至關(guān)重要，可解釋SIVD患者以額葉執(zhí)行功能障礙為主的認知功能損害。而胼胝體壓部連接雙側(cè)枕顳葉的區(qū)域，對認知障礙的影響并不明顯，DTI上亦未見彌散張量參數(shù)顯著性改變。

扣帶回是一束巨大的邊緣系統(tǒng)，通過長短不一的纖維束包繞著胼胝體，其下半部分與海馬旁皮質(zhì)毗鄰，聯(lián)系著額葉前部皮質(zhì)[9]。在胼胝體上部，遍布著扣帶回的聯(lián)絡纖維束。聯(lián)絡纖維束的主要作用是直接或間接地聯(lián)系著大腦間各個區(qū)域。分析SIVD患者多個聯(lián)絡纖維束的彌散張量改變表明，復雜的認知行為功能由廣泛分布于大腦不同區(qū)域的皮質(zhì)下白質(zhì)介導。缺血性腦白質(zhì)病變和多發(fā)性腔?？赡茏钄喽喾N纖維束環(huán)路，腦白質(zhì)病變優(yōu)先破壞了額葉長聯(lián)絡纖維，影響了這些與認知和情感相關(guān)的必須白質(zhì)纖維束，阻斷了額葉皮質(zhì)下的非運動性環(huán)路，導致皮質(zhì)-皮質(zhì)、皮質(zhì)-皮質(zhì)下失聯(lián)絡，引起起始和執(zhí)行功能障礙，造成認知損害和行為異常?？蹘Щ嘏c注意力的集中、認知和運動的隨意控制、感情的表達有關(guān)，間接反映了額葉的功能。本研究中SIVD患者雙側(cè)扣帶回的FA值顯著下降及ADC值顯著升高，且與MMSE評分呈明顯正相關(guān)，說明扣帶回關(guān)鍵參與了SIVD患者高級認知功能的損害。

DTI作為一種新興的可直接評價腦聯(lián)絡纖維束完整性的影像學技術(shù)，能準確監(jiān)測到常規(guī)影像學技術(shù)無法探測的白質(zhì)聯(lián)絡纖維束顯微結(jié)構(gòu)的改變，胼胝體和扣帶回彌散張量參數(shù)的改變有助于認識和解釋早期SIVD患者的認知功能損害，可能為SIVD患者的早期診斷提供參考。

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(收稿2016-12-07)

Effectof MR diffusion tensor imaging in subcortical ischemic vascular dementia with cognitive impairment on corpus callousm and cingulate bundles

Zhou Shuhu，Liang Ruqing，Shen Xuehua

Department of Neurology，the Affiliated Hospital of Jining Medical University，Jining 272000，China

Objective To investigate the abnormality of association fiber tracts in corpus callousm and cingulate bundles using diffusion tensor imaging (DTI) to detect the relationship between the DTI parameters and cognitive status in subcortical ischemic vascular dementia (SIVD)．Methods A region of interest-based DTI approach was applied to explore fiber tract differences and neuropsychological assessments between 60 SIVD patients and 40 matched nondemented normal aging．Results Compared with control group，SIVD had significant lower FA and greater ADC in the genu of corpus callosum，bilateral cingulate bundles，while the splenium of corpus callosum had no significant difference．Significant positively correlation was found between MMSE and the FA value of bilateral cingulate bundles and the genu of corpus callosum．Conclusion The changes of DTI parameters in corpus callousm and cingulate bundles may predict the cognitive impairment of SIVD．

Subcortical ischemic vascular dementia；Diffusion tensor imaging；Corpus callousm；Cingulate bundles

濟寧市科技發(fā)展項目(2014jnyyf04)

R743

A

1673-5110(2017)10-0009-04