血管性認(rèn)知障礙的影像學(xué)研究

趙維納，韓瓔

作者單位 1100053 北京首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科

2牡丹江醫(yī)學(xué)院附屬紅旗醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科

3北京腦重大疾病研究院阿爾茨海默病研究所

4北京市老年病醫(yī)療研究中心

5國家老年疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心

隨著老齡化社會(huì)的到來，腦血管病的發(fā)病率日益增高，腦血管病伴發(fā)的認(rèn)知障礙隨之增多。腦血管病伴發(fā)的認(rèn)知障礙首先由Bowler等[1]在1995年提出，稱之為血管性認(rèn)知障礙（vascular cognitive impairment，VCI）。VCI是指由于顱內(nèi)血管本身的病變、心臟病變或顱外大血管病變引起的腦部血流異常及其危險(xiǎn)因素導(dǎo)致的認(rèn)知功能損害的綜合征[2]。2011年《中國血管性認(rèn)知障礙診治指南》中指出，根據(jù)病程可以將VCI分為非癡呆性血管性認(rèn)知障礙（vascular cognitive impairment with no dementia，VCIND）、血管性癡呆（vascular dementia，VaD）和混合性癡呆（mixed dementia，MD）[3]。由于VCI可以影響患者生活和工作的能力，給家庭和社會(huì)帶來沉重的負(fù)擔(dān)，因此對VCI的診斷尤為重要。

影像學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，尤其是磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）技術(shù)的發(fā)展，提高了腦部疾病診斷的敏感性，為VCI的診斷及預(yù)測帶來了曙光。本文回顧MRI在VCI診療中的研究進(jìn)展。分析研究發(fā)現(xiàn)，引起VCI的最常見病因是腦小血管病。腦額葉、顳葉、頂葉、枕葉、海馬等與記憶相關(guān)腦區(qū)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)萎縮時(shí)可以出現(xiàn)認(rèn)知障礙的表現(xiàn)[4]。當(dāng)皮質(zhì)下白質(zhì)出現(xiàn)病變時(shí)，如雙側(cè)基底節(jié)區(qū)、丘腦、角回、海馬及左側(cè)半球等結(jié)構(gòu)損傷后也可導(dǎo)致VCI[5-6]。通過sMRI發(fā)現(xiàn)腦白質(zhì)疏松癥可表現(xiàn)為多個(gè)點(diǎn)狀或融合性病變，當(dāng)腦白質(zhì)疏松癥病變超過10 cm2或占白質(zhì)體積的25%時(shí)會(huì)影響認(rèn)知功能，導(dǎo)致VCI[7-8]。腦微出血引起的認(rèn)知障礙占VCI的65%，通過常規(guī)MRI技術(shù)不能對腦微出血進(jìn)行檢測，但是隨著磁敏感加權(quán)序列和磁共振梯度回波T2加權(quán)成像的應(yīng)用，臨床對于腦微出血的檢出率顯著增高[9-10]。sMRI可以顯示卒中的部位、病灶的體積、腦白質(zhì)病變的程度、海馬體積等，為VCI的診斷提供證據(jù)[11]。

1 結(jié)構(gòu)磁共振成像

腦結(jié)構(gòu)磁共振成像（structure magnetic resonance imaging，sMRI）是診斷VCI的基礎(chǔ)。sMRI對腦白質(zhì)病變、腦萎縮、無癥狀性腦梗死、腔隙性腦梗死、腦微出血等腦小血管病有很好的識(shí)別性。許多以sMRI為基礎(chǔ)的相關(guān)

2 高分辨磁共振成像

高分辨磁共振成像（high resolution magnetic resonance imaging，HR-MRI）可以顯示腦萎縮的分布和程度，對腦小血管病變進(jìn)行鐵負(fù)荷評估及量化。神經(jīng)退行性病變的研究顯示額葉皮質(zhì)微出血占主導(dǎo)地位，而HRMRI對額葉皮質(zhì)微出血檢測的可靠性為96%[12]。

與血管性癡呆、路易體癡呆、阿爾茨海默病相關(guān)的淀粉樣血管病中，腦皮質(zhì)梗死更為常見，其最主要的原因是動(dòng)脈粥樣硬化[13-14]。由于纖維層含鐵血黃素沉積可以引起鐵質(zhì)沉積癥，可轉(zhuǎn)化為出血或梗死，這種改變與VCI的額顳葉及基底節(jié)的鐵沉積改變有明顯的關(guān)系[15]。目前HR-MRI可以解釋部分與VCI相關(guān)的病理改變。

3 彌散張量成像

彌散張量成像（diffusion tensor imaging，DTI）可以測量水分子的擴(kuò)散速度，檢測水分子彌散的方向性；也可以推斷組織的顯微結(jié)構(gòu)、白質(zhì)纖維束的解剖和變化；能顯示VCI看似正常的腦白質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)及沃勒變性的改變。DTI可為腦小血管病導(dǎo)致的VCI提供組織完整性定量標(biāo)志[16]。通過DTI對高度聯(lián)系和相互聯(lián)系緊密的白質(zhì)纖維進(jìn)行研究顯示，腦小血管病患者的腦白質(zhì)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)密度、網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)度和效率較低，并更容易引起VCI。另外，基于DTI的研究顯示，腦小血管病患者的額上回、楔前葉、丘腦和紋狀體存在異常的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)改變，為其認(rèn)知功能障礙改變提供了結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)改變的依據(jù)[17]。擴(kuò)散指數(shù)的分布是VCI有效的標(biāo)志物，并且與VCI疾病的進(jìn)展密切相關(guān)。通過DTI估計(jì)個(gè)別腦區(qū)或單束的白質(zhì)改變，可以解釋VCI患者認(rèn)知功能障礙的小病灶和多發(fā)病灶的累積效應(yīng)，對疾病進(jìn)展和干預(yù)研究是有益的[18]。通過DTI進(jìn)行全腦的纖維束成像可以構(gòu)建腦白質(zhì)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，使用基于圖論方法對拓?fù)涠攘窟M(jìn)行量化，腦小血管病和腦淀粉樣變性血管病可表現(xiàn)為與認(rèn)知功能下降相關(guān)的低拓?fù)湫实母淖僛19]。DTI的平均各向異性分?jǐn)?shù)和平均擴(kuò)散率改變可以解釋不同類型的血管病導(dǎo)致認(rèn)知障礙的共同機(jī)制[19]。

4 磁共振波譜分析

磁共振波譜分析（magnetic resonance spectroscopy，MRS）可通過測定腦內(nèi)化學(xué)信息反映組織或體液中相應(yīng)代謝物的濃度，顯示組織細(xì)胞的代謝狀況，發(fā)現(xiàn)損傷的軸突，可對代謝產(chǎn)物進(jìn)行定量分析。MRS研究顯示，VCIND與遺忘型輕度認(rèn)知障礙患者相比，雙側(cè)額葉和左側(cè)枕葉下白質(zhì)、右背側(cè)丘腦出現(xiàn)N-乙酰天門冬氨酸/膽堿的濃度降低；左側(cè)額葉皮質(zhì)下白質(zhì)膽堿水平升高[20]。另外，VCIND與多域輕度認(rèn)知障礙的患者對比顯示，額葉白質(zhì)病變部位肌酸明顯增高，相鄰側(cè)腦室白質(zhì)的膽堿和肌酸明顯增高[21]。MRS是研究VCI很有潛力的一種方法，可作為認(rèn)知障礙鑒別的輔助方法。MRS在血管和癡呆方面的潛在臨床應(yīng)用價(jià)值正隨著該領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步而增長。

5 功能磁共振成像

功能磁共振成像（function magnetic resonance imaging，fMRI）可用于腦皮質(zhì)的激活功能定位，也可同時(shí)進(jìn)行認(rèn)知功能測試，識(shí)別特定任務(wù)和刺激激活的腦區(qū)。有研究對VCI患者進(jìn)行了fMRI全腦區(qū)局部一致性分析（regional homogeneity，ReHo）與認(rèn)知檢查的分析，結(jié)果顯示ReHo與蒙特利爾量表評分負(fù)相關(guān)，而且在左側(cè)小腦腳更為明顯；ReHo與斯特魯普的成績正相關(guān)，最明顯的部位為扣帶回的中間[22]。對腦默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行血氧水平依賴（blood oxygen level-dependent，BOLD）分析顯示，與正常對照組相比，VCI患者左側(cè)前扣帶回、右側(cè)海馬旁回BOLD信號顯著降低，左側(cè)尾狀核、右側(cè)額葉、顳上回、頂下小葉表現(xiàn)出BOLD信號較高[23]。對VCIND患者的低頻振幅（amplitude of low frequency fluctuation，ALFF）分析顯示，與對照組相比，VCIND組內(nèi)側(cè)前額葉和額下回的皮層活動(dòng)下降，ALFF對VCI的早期診斷具有重要價(jià)值[24]。fMRI可以為VCI的早期診斷提供影像學(xué)依據(jù)。

6 正電子發(fā)射斷層掃描磁共振成像

正電子發(fā)射斷層掃描（positron emission computed tomography，PET）磁共振成像是一種功能強(qiáng)大的分子成像工具，通過在典型腦區(qū)可視化腦功能來輔助臨床診斷。目前針對PET-計(jì)算機(jī)斷層掃描（computed tomography，CT）的相關(guān)研究較多，但針對PET-MRI的相關(guān)研究較少。通過18F-2-氟-2-脫氧葡萄糖（18F-2-fluoro-2-deoxy-D-glucose，F(xiàn)DG）PET檢測，發(fā)現(xiàn)VCI的患者可表現(xiàn)為額中回、基底節(jié)、小腦、顳頂葉皮層和腦干出現(xiàn)低代謝[25]。VaD患者主要在深部灰質(zhì)核團(tuán)、小腦、初級皮層、顳中回、前扣帶回表現(xiàn)為低代謝分化[26]。通過對VaD進(jìn)行11C匹茲堡復(fù)合物B（11C-Pittsburgh compound B，PiB）PET檢查并隨訪3年發(fā)現(xiàn)，PiB-PET陽性患者更容易出現(xiàn)認(rèn)知功能的快速下降[27]。PET通過功能成像顯示，評估組織丟失的數(shù)量比單獨(dú)評估形態(tài)學(xué)損傷的程度更重要。

綜上所述，目前VCI的影像診斷方法并沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，但是近年來影像學(xué)的高速發(fā)展，通過sMRI、HR-MRI、MRS、fMRI及PETMRI等技術(shù)，對復(fù)雜的腦結(jié)構(gòu)及功能的進(jìn)一步了解，可以對VCI的發(fā)病機(jī)制及病理改變深入認(rèn)識(shí)，為VCI的早期診斷及鑒別診斷提供影像學(xué)依據(jù)。