皮質(zhì)下血管性認(rèn)知障礙患者的靜息態(tài)功能磁共振成像研究

段艷花 梁芙茹 劉國(guó)榮

【摘要】目前血管性認(rèn)知障礙（vascular cognitive impairment，VCI）在癡呆期尚無(wú)有效的治療方法，因此血管性癡呆（vascular dementia，VaD）的預(yù)防主要是對(duì)于血管性認(rèn)知障礙無(wú)癡呆（vascular cognitive impairment no dementia，VCIND）盡早進(jìn)行干預(yù)，延緩或阻止其進(jìn)展為癡呆，目前，對(duì)于VCI的診斷主要方法為神經(jīng)心理學(xué)量表及病史采集，尚無(wú)客觀的影像學(xué)診斷標(biāo)準(zhǔn)。靜息態(tài)功能磁共振成像（resting state functional magnetic resonance imaging，rs-fMRI）能夠在靜息態(tài)下探測(cè)到自發(fā)的腦功能活動(dòng)，為研究VCI的發(fā)病

機(jī)制提供了新的客觀的生物學(xué)標(biāo)記。本文就rs-fMRI在皮質(zhì)下血管性認(rèn)知障礙患者的研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述。

【關(guān)鍵詞】皮質(zhì)下血管性認(rèn)知障礙；靜息態(tài)功能磁共振；局部一致性；低頻振蕩振幅腦網(wǎng)絡(luò)；功能連接法

【中圖分類號(hào)】R743 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】ISSN.2095-6681.2019.8..02

1 VCI

VCI是指血管或血管相關(guān)因素引起的從一個(gè)或者多個(gè)認(rèn)知域輕度損害到廣泛認(rèn)知域損害到癡呆的各個(gè)水平的認(rèn)知損害。目前VCI其分為三個(gè)類型：包括VCIND、VaD、和混合性癡呆（常見(jiàn)為阿爾茨海默?。ˋlzheimer's disease，AD）和VaD型）。

2 rs-fMRI概述

功能磁共振成像技術(shù)已成為現(xiàn)代認(rèn)知領(lǐng)域研究和臨床影像學(xué)研究領(lǐng)域中的普遍現(xiàn)象。rs-fMRI主要是指最早由Ogawa和Lee提出的基于血氧水平依賴效應(yīng)成像方法，其成像原理是：當(dāng)神經(jīng)元活動(dòng)增強(qiáng)時(shí)，局部腦血流量和腦組織的耗氧量均增加，但腦血流量增加相比組織耗氧量更為顯著，二者的綜合作用的結(jié)果是活動(dòng)區(qū)脫氧血紅蛋白量相對(duì)減少。在T2加權(quán)成像上，信號(hào)強(qiáng)度與脫氧血紅蛋白的含量成反比，因此當(dāng)神經(jīng)元活動(dòng)增強(qiáng)是，T2加權(quán)成像表現(xiàn)為神經(jīng)活動(dòng)區(qū)域信號(hào)相對(duì)增加。

3 SVCI的Rs-fMRI研究

3.1 ALFF分析法

ALFF算法是Rs-fMRI數(shù)據(jù)分析中常用的一種方法，由Zang等在2007年提出：主要是從能量角度反映各個(gè)體素在靜息態(tài)神經(jīng)元自發(fā)活動(dòng)，能較好的反應(yīng)局部腦區(qū)神經(jīng)元靜息狀態(tài)的自發(fā)活動(dòng)情況[12]。目前應(yīng)用rs-fMRI研究血管性認(rèn)知障礙主要集中于皮質(zhì)下缺血性血管性癡呆（subcortical ischemic vascular dementia，SIVD）這個(gè)亞型。

Liu等人[1]對(duì)30例SIVD及35例正常對(duì)照組進(jìn)行rs-fMRI進(jìn)行研究，采用ALFF數(shù)據(jù)分析方法，結(jié)果顯示，組內(nèi)分析兩組患者雙側(cè)扣帶回前皮質(zhì)、扣帶回后皮質(zhì)、內(nèi)側(cè)前額葉、頂葉下、枕葉及鄰近前葉ALFF值均明顯高于整體平均ALFF值。與對(duì)照組相比，SIVD患者雙側(cè)楔前葉區(qū)ALFF值較低，在前扣帶回、左側(cè)島葉和海馬區(qū)ALFF值較高；SIVD患者左島葉ALFF值與MoCA、MMSE評(píng)分呈密切負(fù)相關(guān)，指出SIVD與rs-fMRI信號(hào)的一種獨(dú)特的自發(fā)異?；顒?dòng)有關(guān)，測(cè)量楔前葉、前扣帶回、島葉和海馬的ALFF值可能有助于SIVD的檢測(cè)。

Yi等人[2]采用ALFF分析方法對(duì)皮質(zhì)下血管性輕度認(rèn)知障礙（subcortical vascular mild cognitive impairment，svMCI）患者進(jìn)行rs-fMRI研究，svMCI相關(guān)的腦功能變化主要在默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)中。svMCI的ALFF主要在DMN前部（如：內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)）降低，而DMN后部（如后扣帶回/楔前葉）的ALFF增加，與liu等人對(duì)SIVD的研究結(jié)果不同，可能與患者的認(rèn)知障礙程度有關(guān)，且DMN中多個(gè)腦區(qū)功能連接密度下降，指出這種內(nèi)在腦部活動(dòng)的廣泛異常對(duì)于理解svMCI的發(fā)病機(jī)制非常重要。

3.2 ReHo分析法

Diciotti S[3]等人采用ReHo的分析方法對(duì)SVCI的認(rèn)知損害進(jìn)行研究，結(jié)合蒙特利爾認(rèn)知評(píng)估和Stroop測(cè)試；認(rèn)知功能障礙患者的左小腦后部的ReHo與MoCA評(píng)分呈顯著負(fù)相關(guān)，與Stroop評(píng)分呈顯著正相關(guān)，執(zhí)行功能差的患者扣帶回中間部皮質(zhì)的ReHo值較高，呈負(fù)相關(guān)。

3.3 基于圖論的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析法

圖論方法的不斷完善使我們能夠理解復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)湫再|(zhì)，Watts和Strogatz早在1998年就描述了具有密集局部連接和很少長(zhǎng)連接的圖可以被描述為小世界網(wǎng)絡(luò)。小世界是描述復(fù)雜大腦網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)很有吸引力的模型，因?yàn)樗鼮槲覀冇^察大腦基本組織的相關(guān)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)提供了一種很好的方法。

3.4 功能連接法

Ding[4]等人采用基于后扣帶回為種子點(diǎn)的靜息態(tài)功能連接研究SVCI患者的靜息態(tài)功能連接的變化，發(fā)現(xiàn)SVCI患者在左顳中葉、右下顳葉、左側(cè)額上回的rsFC增加，而左丘腦和PCC的rsFC明顯降低。

Zhou等人[5]研究了與雙側(cè)丘腦和內(nèi)側(cè)前額葉區(qū)相關(guān)的功能連接和SVCI認(rèn)知損害的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)SVCI患者在一些皮質(zhì)區(qū)（即眶額葉主要參與執(zhí)行功能和記憶功能）與丘腦功能連接明顯減低，而額葉區(qū)（如額葉下回）功能連接增強(qiáng)，這可能是對(duì)功能連接減少區(qū)域的代償作用。與內(nèi)側(cè)前額葉區(qū)功能連接減低的區(qū)域主要在以執(zhí)行功能及記憶相關(guān)區(qū)域（即前扣帶回）。在SVCI中，認(rèn)知功能與左側(cè)丘腦和左側(cè)眶額葉之間的功能連接密切相關(guān)。指出皮層-皮層下腦區(qū)與丘腦及內(nèi)側(cè)前額葉區(qū)域的功能連接降低；該研究強(qiáng)調(diào)了丘腦和內(nèi)側(cè)前額葉在額葉-皮質(zhì)下環(huán)路中的重要性，提高了我們對(duì)SVCI患者認(rèn)知功能障礙機(jī)制的理解。

4 結(jié) 論

結(jié)合目前對(duì)于SVCI患者腦功能磁共振的大量研究不難發(fā)現(xiàn)，VCI患者均會(huì)出現(xiàn)腦功能網(wǎng)絡(luò)異常，這種異常的腦功能變化的腦區(qū)主要在腦默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)，不同腦區(qū)之間的功能連接及DMN腦區(qū)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的廣泛破壞，考慮與VCI患者認(rèn)知損害密切相關(guān)，通過(guò)rs-fMRI研究這種腦功能異常變化是一種比較敏感的輔助檢查手段，可以早期識(shí)別輕度認(rèn)知功能障礙患者，盡早進(jìn)行干預(yù)，延緩甚至阻止其發(fā)展為癡呆；但目前對(duì)于rs-fMRI的分析方法眾多，掃描參數(shù)不統(tǒng)一，導(dǎo)致分析結(jié)果之間存在一定差異，因此其臨床應(yīng)用受到限制，相信隨著rs-fMRI技術(shù)和分析方法和不斷發(fā)展，將來(lái)rs-fMRI會(huì)在認(rèn)知領(lǐng)域取得重大的突破，得的臨床的廣泛應(yīng)用。另外，目前功能磁共振數(shù)據(jù)的分析方法均主要集中于假設(shè)掃描期間腦功能靜息狀態(tài)，有研究表明腦功能的變化是隨著時(shí)間而動(dòng)態(tài)變化的，從這個(gè)角度可能更準(zhǔn)確地了解到VCI患者的病理生理機(jī)制。

參考文獻(xiàn)

[1] Liu C，Li C，Yin X，等.皮質(zhì)下缺血性血管性癡呆患者腦內(nèi)活動(dòng)異常[J].一號(hào)機(jī)，2014，9（2）：e87880.

[2] Yi L，Wang J，Jia L，等.皮質(zhì)下血管輕度認(rèn)知障礙的結(jié)構(gòu)和功能變化：以體素為基礎(chǔ)的形態(tài)學(xué)與靜態(tài)fmri相結(jié)合的研究[J].一號(hào)機(jī)，2012，7（9）：44758.

[3] 郭會(huì)映，孫 芳，張宗軍，戚榮豐，倪玲，龐建鑫.皮質(zhì)下缺血性血管性認(rèn)知功能障礙的靜息態(tài)功能磁共振研究[J].中華老年心腦血管病雜志，2013，12：1257-1260.

[4] 林海龍，薛蘊(yùn)菁，康正武，段 青.靜息態(tài)fMRI在無(wú)癡呆型血管性認(rèn)知障礙基線腦活動(dòng)變化中的初步研究[J].臨床放射學(xué)雜志，2013，08：1070-1074.

[5] Zhou X，Hu X，Zhang C，等.皮質(zhì)下血管認(rèn)知障礙的異常功能連接與結(jié)構(gòu)萎縮：與認(rèn)知障礙的關(guān)系[J].在老年神經(jīng)科學(xué)的前沿，2016，8：14.

本文編輯：劉欣悅