血管性認(rèn)知障礙的MRI 研究進(jìn)展

吳冰遠(yuǎn) 耿左軍

隨著人們預(yù)期壽命的延長(zhǎng)，癡呆癥已成為一個(gè)全球性的健康挑戰(zhàn)，血管性認(rèn)知障礙（vascular cognitive impairment,VCI）的發(fā)病僅次于阿爾茨海默?。ˋlzheimer’s disease, AD），而且AD 病人多混合并存血管性病理改變。因此，早期發(fā)現(xiàn)VCI、及時(shí)控制血管危險(xiǎn)因素，有利于減少老年人癡呆的發(fā)生。隨著醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的迅速發(fā)展，MRI 已能夠發(fā)現(xiàn)VCI 早期特征性改變，并對(duì)腦血管反應(yīng)性、血腦屏障和腦網(wǎng)絡(luò)等病理生理改變進(jìn)行深入研究，現(xiàn)就MRI在VCI 診斷和治療中的研究進(jìn)展予以綜述。

1 概述

VCI 是由腦血管病及其危險(xiǎn)因素導(dǎo)致的臨床卒中或亞臨床腦損傷所引起，涉及至少一個(gè)認(rèn)知域損害的臨床綜合征。根據(jù)國(guó)際血管行為和認(rèn)知障礙學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)[1]，VCI 可分為輕度VCI 和血管性癡呆（vascular dementia, VaD）。輕度VCI 的診斷需存在≥1 個(gè)認(rèn)知域損害；當(dāng)病情進(jìn)展，出現(xiàn)≥2 個(gè)認(rèn)知域損害且足以影響日常生活的獨(dú)立性時(shí)診斷為VaD。VCI 按病因分為缺血性、出血性和其他因素。與缺血性卒中相比，腦出血的發(fā)生率低，病死率高，因此關(guān)于VCI 的研究主要是缺血性損傷[2]。解剖上VCI 分為大血管和小血管病變，大血管病變導(dǎo)致血栓形成或栓塞，可能涉及或不涉及白質(zhì)；小血管病變導(dǎo)致白質(zhì)和皮質(zhì)下灰質(zhì)核團(tuán)的小梗死及白質(zhì)彌漫性損傷[3]。

廣義的小血管是指腦實(shí)質(zhì)和蛛網(wǎng)膜下腔軟腦膜穿支動(dòng)脈以下的血管（管徑5 μm～2 mm），包括穿支小動(dòng)脈、微動(dòng)脈、毛細(xì)血管、小靜脈和微靜脈。多數(shù)情況腦小血管是狹義的指小動(dòng)脈和微動(dòng)脈系統(tǒng)，淺、深動(dòng)脈穿支均為末梢動(dòng)脈，與鄰近小血管交通少，閉塞后易出現(xiàn)小梗死。除非手術(shù)，腦組織病理在活體狀態(tài)下很難獲得，隨著神經(jīng)影像尤其是MRI 技術(shù)的發(fā)展，腦血管病相應(yīng)的實(shí)質(zhì)損害可以在MRI 上顯示，MRI 已被認(rèn)為是VCI 神經(jīng)影像診斷的“金標(biāo)準(zhǔn)”[4]，這為VCI 的深入研究提供了可能。

2 VCI 的MRI 特征

2.1 大血管病變 大血管堵塞可引起較大面積的梗死或多發(fā)性梗死。常規(guī)MRI 可以分析其對(duì)灰質(zhì)和白質(zhì)的影響[5]。缺血或出血引起的直接腦組織損傷是VCI 的常見(jiàn)原因，認(rèn)知障礙在卒中后不久達(dá)到頂峰，隨后有改善，但認(rèn)知障礙持續(xù)存在超過(guò)3 個(gè)月才能診斷為VCI[1]。大梗死曾被認(rèn)為是引起VCI 的關(guān)鍵機(jī)制，但隨后研究[6]顯示小梗死（＜15 mL）也會(huì)引起認(rèn)知障礙。發(fā)生VCI 或VaD 所需的腦病變總量并無(wú)明確閾值[2]，認(rèn)知障礙的程度與梗死灶的數(shù)量、位置和大小均相關(guān)[7]。多發(fā)大梗死可引起VaD；單發(fā)大梗死可以產(chǎn)生輕度VCI，但是如果病人出現(xiàn)VaD，則需進(jìn)一步行MRI 檢查以確定是否并存彌漫性白質(zhì)高信號(hào)（white matter hyperintensity,WMH）或腔隙等小血管病變[1,6]。在腦關(guān)鍵部位，即使是一個(gè)小梗死也可引起VaD。典型的關(guān)鍵部位包括角回、內(nèi)側(cè)額葉、內(nèi)側(cè)顳葉、丘腦和基底節(jié)。該部位梗死可導(dǎo)致Papez 海馬記憶環(huán)路、Yokovlev 回路等腦網(wǎng)絡(luò)環(huán)節(jié)損傷。基于體素的MRI 研究證明了VCI 中特定白質(zhì)神經(jīng)束的關(guān)鍵作用，特別是丘腦前輻射和胼胝體輻射額部[2]。缺血性腦梗死除了引起局部組織損傷外，還可引起遠(yuǎn)隔腦區(qū)神經(jīng)退行性改變，Dacosta-Aguayo 等[8]對(duì)缺血性腦卒中后3 個(gè)月病人進(jìn)行擴(kuò)散張量成像（DTI）研究，發(fā)現(xiàn)梗死灶同側(cè)和對(duì)側(cè)腦白質(zhì)各向異性分?jǐn)?shù)（FA）降低，表明存在脫髓鞘或軸突退化導(dǎo)致的白質(zhì)纖維束損傷。

2.2 小血管病變 腦小血管病（cerebral small vessel disease,CSVD）是VaD 的核心病變，占VCI 的50%～70%[9]，許多部位存在這種損傷，最常見(jiàn)于皮質(zhì)下[2]。病理上CSVD 分為6 種亞型。其中，1 型是小動(dòng)脈硬化型；2 型為腦淀粉樣血管病（cerebral amyloid angiopathy,CAA），特征是淀粉樣物質(zhì)沉積于小血管壁內(nèi)；1 型和2 型最常見(jiàn)[6]。其余4 型少見(jiàn)，包括遺傳型、炎癥和免疫介導(dǎo)型、靜脈膠原增生型和其他類型[10]。CSVD 的MRI 特征性病變包括近期皮質(zhì)下小梗死、腔隙、WMH、血管周?chē)g隙擴(kuò)大、微出血和腦萎縮，它們與認(rèn)知的相關(guān)性已得到證實(shí)。

2.2.1 近期皮質(zhì)下小梗死和腦微梗死 近期皮質(zhì)下小梗死（recent small subcortical infarct,RSSI）是指近幾周內(nèi)在一個(gè)穿支小動(dòng)脈區(qū)域發(fā)生的梗死，約占缺血性卒中的25%。RSSI 曾被稱為腔隙性梗死，替換“腔隙”一詞是由于腔隙也可由小出血引起，且并非所有RSSI 都變成腔隙[11]。病理上RSSI 是指不規(guī)則空腔伴周?chē)z質(zhì)增生、富含含鐵血黃素巨噬細(xì)胞、動(dòng)脈硬化和血管纖維蛋白樣壞死。RSSI 直徑<20 mm[11]，T1WI 上呈低信號(hào)，T2WI、液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)（FLAIR）序列和擴(kuò)散加權(quán)成像（DWI）上呈高信號(hào)；在DWI 上可與陳舊梗死灶鑒別。單發(fā)和多發(fā)RSSI 的分布不同。有研究[12]發(fā)現(xiàn)急性單發(fā)腔隙性梗死常發(fā)生在深部灰質(zhì)核團(tuán)/內(nèi)囊，多發(fā)梗死常發(fā)生在半卵圓中心，并伴有融合性WMH。陳舊性腔隙梗死中，單發(fā)梗死主要位于內(nèi)囊和丘腦，多發(fā)梗死多位于放射冠和丘腦。與無(wú)癥狀RSSI 相比，有癥狀RSSI更多見(jiàn)于內(nèi)囊[13]。

腦微梗死是與認(rèn)知障礙最密切相關(guān)的單一CSVD 病變類型[14]，它是缺血引起組織失去功能的微觀病變，多發(fā)生在大腦邊緣，該區(qū)域易受間歇性低灌注的影響[6]。腦微梗死可分為皮質(zhì)微梗死（cortical cerebral microinfarct, CMI）和皮質(zhì)下微梗死。有研究[6]表明CMI 與CAA 有關(guān)，皮質(zhì)下微梗死（尤其是殼核微梗死）與高血壓有關(guān)。MRI 上CMI 直徑<4 mm，皮質(zhì)下微梗死直徑<5 mm[10,14]。常規(guī)MRI 只能顯示≥3 mm 的梗死灶，3.0 T MRI 的常規(guī)序列僅可偶爾發(fā)現(xiàn)微梗死[2]，所以實(shí)際上其發(fā)現(xiàn)的病灶只是一小部分，整個(gè)大腦很多微梗死難以被檢測(cè)出[7]。有研究[15]顯示采用3.0 T MRI 中的雙反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列對(duì)微梗死的檢出率有所提高。微梗死在超高場(chǎng)強(qiáng)7.0 T MRI 上易被檢測(cè)到，DWI 也對(duì)其敏感[2]。有研究[16]顯示CMI 的存在與全腦萎縮和皮質(zhì)淺表鐵質(zhì)沉著的存在獨(dú)立相關(guān)，與執(zhí)行功能和處理速度的認(rèn)知缺陷有關(guān)；皮質(zhì)下微梗死也對(duì)認(rèn)知有顯著影響[7]。

2.2.2 腔隙和腦WMH 腦WMH 和腔隙是CSVD最突出的表現(xiàn)，有研究者[2]統(tǒng)稱其為皮質(zhì)下缺血性血管病。腔隙是皮質(zhì)下小梗死或小出血的遠(yuǎn)期轉(zhuǎn)歸，呈圓形或卵圓形，直徑3～15 mm，陳舊病灶的組織丟失和空泡效應(yīng)使它比RSSI 稍小[11]。病理上腔隙是充滿液體的不規(guī)則腔，周?chē)幸欢ǔ潭鹊乃枨?、軸突丟失和膠質(zhì)細(xì)胞增生[10]。FLAIR 序列上腔隙的中央為腦脊液樣低信號(hào)，周?chē)鸀楦咝盘?hào)邊緣。有時(shí)腔隙內(nèi)液體在FLAIR 序列上不被抑制，可以完全表現(xiàn)為高信號(hào)，但在T1WI 和T2WI 上具有明顯的腦脊液樣信號(hào)，可資鑒別[11]。

WMH 曾被認(rèn)為是人體衰老的正常影像表現(xiàn)，但近年來(lái)發(fā)現(xiàn)其與進(jìn)行性認(rèn)知障礙顯著相關(guān)，有WMH 的病人卒中風(fēng)險(xiǎn)和癡呆風(fēng)險(xiǎn)分別是無(wú)WMH者的3 倍和2 倍[17]。CSVD 是WMH 的主要病因，發(fā)病機(jī)制包括血腦屏障損傷、低灌注和彌漫性腦微血管病[17-19]。病理上WMH 有脫髓鞘、膠質(zhì)增生、纖維和少突膠質(zhì)細(xì)胞的丟失[10]。WMH 在T2WI、質(zhì)子密度加權(quán)像和FLAIR 序列上呈高信號(hào)，故被稱為“白質(zhì)高信號(hào)”，F(xiàn)LAIR 序列上最敏感[17]。WMH 位于幕上，對(duì)稱分布在腦室附近， 包括室周高信號(hào)（periventricular hyperintensity, PVH） 和深部WMH（deep white matter hyperintensity,DWMH）。與年齡相關(guān)的WMH 通常是PVH，PVH 在動(dòng)脈粥樣硬化和高血壓病人中常見(jiàn)，主要位于腦室周?chē)踪|(zhì)、外囊和放射冠[13]。WMH 常與腔隙并存，腔隙的不對(duì)稱分布有助于鑒別兩者。WMH 還與腦微出血和擴(kuò)大的血管周?chē)g隙相關(guān)[18]。

在MRI 上可對(duì)WMH 量化評(píng)分，F(xiàn)azekas 量表是根據(jù)WMH 在腦室周?chē)湍X白質(zhì)深部的分布進(jìn)行評(píng)分，總分0～6 分。年齡相關(guān)性白質(zhì)改變（agerelated white matter changes, ARWMC）量表在腦區(qū)WMH 與認(rèn)知相關(guān)性的評(píng)估中有優(yōu)勢(shì)。視覺(jué)評(píng)分量表操作簡(jiǎn)便，但只能獲得半定量信息。WMH 容積則可提供更精確的WMH 負(fù)荷評(píng)估[18]，但人工分割耗時(shí)、易受操作者的主觀影響，不宜在大樣本研究中應(yīng)用[20]；可通過(guò)開(kāi)發(fā)的軟件對(duì)WMH 進(jìn)行自動(dòng)分析，量化所涉及的WM 容積[21]。Griffanti 等[20]提出了腦信號(hào)異常分類算法（brain intensity abnormality classification algorithm,BIANCA），它是一種基于k-近鄰算法的自動(dòng)程序，只需手動(dòng)分割少量圖像就可完成容積測(cè)量。此外，BIANCA 可進(jìn)行WMH 定位特異性測(cè)量（WMH 圖），以便進(jìn)行更詳細(xì)的評(píng)估，或?qū)MH 圖作為基于體素的干擾變量來(lái)區(qū)分WMH 和其他病變。

WMH 影響認(rèn)知的一種機(jī)制是干擾白質(zhì)中神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)的投射通路，如膽堿能系統(tǒng)。皮質(zhì)膽堿能通路從基底核投射到大部分皮質(zhì)區(qū)，多無(wú)髓鞘，易受血管損傷的影響。用免疫組化法可標(biāo)記出膽堿能神經(jīng)纖維的解剖軌跡。由Bocti 等[22]提出的MRI 膽堿能通路高信號(hào)量表（cholinergic pathways hyperintensities scale,CHIPS）不僅在評(píng)價(jià)膽堿能通路損傷方面有特異性，也可用于評(píng)估WMH 膽堿能通路對(duì)治療的反應(yīng)。

WMH 影響認(rèn)知的另一機(jī)制是皮質(zhì)間聯(lián)系纖維或額葉皮質(zhì)下神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的破壞[22]。常規(guī)MRI 只能將組織大致分為正常和異常，不能準(zhǔn)確反映白質(zhì)纖維束狀態(tài)和脫髓鞘程度[10]。質(zhì)子MR 波譜可以檢測(cè)軸突損傷區(qū)域N-乙酰氨基乙酸（NAA）濃度，NAA 降低可作為白質(zhì)脫髓鞘損傷的指標(biāo)。DTI 對(duì)水?dāng)U散敏感，可提供WM 微觀結(jié)構(gòu)完整性信息，DTI 上白質(zhì)完整性損傷常表現(xiàn)為FA 降低和平均擴(kuò)散率（mean diffusivity,MD）升高。軸向擴(kuò)散率可以提供有關(guān)軸突的信息，徑向擴(kuò)散率可反映髓鞘的狀態(tài)[23]。使用基于束示蹤的空間統(tǒng)計(jì)分析（tract-based spatial statistics,TBSS），將FA 或MD 值投影到白質(zhì)的骨架圖進(jìn)行體素計(jì)算，評(píng)估不同條件下某些區(qū)域的差異。它避免了腦脊液的信號(hào)干擾，有助于提高骨架MD 的峰值寬度（peak width of the skeletonized mean diffusivity,PSMD）的敏感度。PSMD 改變與大腦常染色體顯性遺傳性動(dòng)脈病伴皮質(zhì)下梗死和白質(zhì)腦病或偶發(fā)CSVD 有關(guān)，但與AD 無(wú)關(guān)，這種方法有助于區(qū)分VaD 和單純AD[5]。

2.3 血管周?chē)g隙擴(kuò)大 血管周?chē)g隙（perivascular spaces,PVS）是小血管穿過(guò)腦表面進(jìn)入腦實(shí)質(zhì)時(shí)環(huán)繞在血管周?chē)囊粋€(gè)潛在間隙，常規(guī)影像不能顯示。PVS 是循環(huán)和排泄的通道，有“類淋巴系統(tǒng)”之稱，對(duì)維持腦內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定十分重要，通常PVS 的直徑<2 mm，而擴(kuò)大的PVS（enlarged PVS,ePVS）直徑一般為2～4 mm，少數(shù)可達(dá)4 mm 以上[24]。ePVS 在MRI 上呈圓形、卵圓形或條狀T1WI 低信號(hào)、T2WI 高信號(hào)和FLAIR 低信號(hào)。腔隙與ePVS 在MRI 上均表現(xiàn)為腦脊液樣信號(hào)，可通過(guò)直徑鑒別，直徑＜3 mm 是ePVS，同時(shí)ePVS 在T2WI 或FLAIR影像中沒(méi)有高信號(hào)邊緣[13]。

PVS 最常分布在半卵圓中心（centrum semiovale，CSO）和基底節(jié)。CSO-PVS 在CAA 中常見(jiàn)并與AD相關(guān)，基底節(jié)-PVS 在高血壓血管病中多見(jiàn)并與VCI相關(guān)[13]。在橫斷面T2WI 上可根據(jù)神經(jīng)影像血管變化報(bào)告標(biāo)準(zhǔn)（standards for reporting vascular changes on neuroimaging, STRIVE）定義[11]對(duì)ePVS 進(jìn)行視覺(jué)評(píng)分。近年機(jī)器學(xué)習(xí)的引入使ePVS 的量化更加精確，Boespflug 等[25]報(bào)道了基于MRI 的PVS 多模態(tài)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，采用3.0 T MRI 即可對(duì)ePVS 進(jìn)行全自動(dòng)分割評(píng)估。

2.4 腦微出血和皮質(zhì)淺表鐵質(zhì)沉著 腦微出血（cerebral microbleeds,CMB）是小血管壁受損導(dǎo)致的局部微量血液滲漏。CMB 在T1WI、T2WI 及FLAIR 序列上難以發(fā)現(xiàn)，并需與血管斷面流空影、鈣化等鑒別。在對(duì)血液敏感的MRI 序列，如T2*加權(quán)梯度回波序列（T2*-GRE）或磁敏感加權(quán)成像（SWI）序列上，CMB 表現(xiàn)為?。ㄖ睆?～5 mm，偶可達(dá)到10 mm）而均勻、圓或卵圓形的低信號(hào)。SWI 檢測(cè)CMB 的敏感性、特異性和準(zhǔn)確性明顯優(yōu)于其他方法。

按區(qū)域CMB 可分為腦葉型和深部/幕下型。腦葉型位于腦葉、皮質(zhì)和皮質(zhì)下區(qū)域，多與CAA 相關(guān)；深部/幕下型位于基底節(jié)、丘腦、腦干和小腦，多與高血壓血管病相關(guān)[26]。腦葉型與整體認(rèn)知功能、執(zhí)行功能和記憶障礙相關(guān)，而深部/幕下型與運(yùn)動(dòng)速度相關(guān)[27]，腦葉型發(fā)展為癡呆的風(fēng)險(xiǎn)更高[13]。

CMB 與認(rèn)知之間存在閾值效應(yīng)，單發(fā)CMB 一般不影響認(rèn)知，多發(fā)CMB 與認(rèn)知障礙顯著相關(guān)[6]?；€時(shí)CMB 的高負(fù)荷（>10 個(gè)）是一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)因子，預(yù)示靜脈溶栓治療急性缺血性卒中時(shí)顱內(nèi)出血和癥狀性顱內(nèi)血腫擴(kuò)大風(fēng)險(xiǎn)更高[28]，因此CMB 可作為臨床治療時(shí)的評(píng)估指標(biāo)[13]。

高場(chǎng)強(qiáng)7.0 T 雙回波T2WI 序列可顯著提高CMB檢出率。手工檢測(cè)CMB 耗時(shí)費(fèi)力，Morrison 等[29]采用一種半自動(dòng)機(jī)器學(xué)習(xí)工具進(jìn)行CMB 檢測(cè)和體積分割，用時(shí)短、敏感度高且特異性強(qiáng)。Liu 等[30]提出了一種基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）的深度學(xué)習(xí)模型，利用3D SWI 和高通濾波相位影像自動(dòng)檢測(cè)CMB，顯著提高了診斷的準(zhǔn)確性和速度。

2.5 MRI 腦小血管總負(fù)荷 CSVD MRI 特征性病變顯示了腦小血管總負(fù)荷與認(rèn)知呈負(fù)相關(guān)性，它們常同時(shí)或先后出現(xiàn)，MRI 總負(fù)荷評(píng)分比單獨(dú)的特征更能反映CSVD 對(duì)大腦功能的整體影響[30]。Maastricht 協(xié)作小組CSVD 總負(fù)荷評(píng)分[31]由4 個(gè)MRI特征組成，每個(gè)特征符合以下標(biāo)準(zhǔn)則記1 分：RSSI（≥1 個(gè)）；WMH （Fazekas 量 表PVH 3 分 和/或DWMH 2 或3 分）；CMB（≥1 個(gè)）；ePVS（中度至廣泛存在），總分0～4 分。此后又有許多改進(jìn)，Arba等[32]提出符合以下情況記1 分：重度WMH（VSS 評(píng)分≥3 分）、多個(gè)腔隙和重度腦萎縮，總分0～3 分。Charidimou 等[33]報(bào)道的CAA 病人總負(fù)荷評(píng)分MRI特征性病變包括皮質(zhì)淺表性鐵質(zhì)病、WMH、CMB 和CSO-PVS。

2.6 CSVD 病理生理MRI 研究 腦灌注不足、腦血管反應(yīng)性（cerebralvascular reactivity, CVR）、血腦屏障（blood brainbarrier, BBB）和腦網(wǎng)絡(luò)的損傷均在VCI 的發(fā)生中起著重要作用，可通過(guò)MRI 深入研究。MR 血管成像（MRA）是研究腦部大血管的首選成像方法[5]。三維時(shí)間飛躍MRA 無(wú)需注射對(duì)比劑就可檢測(cè)動(dòng)脈主干和分支的病變[34]。動(dòng)脈自旋標(biāo)記（arterial spin labeling，ASL）MRI 可無(wú)創(chuàng)測(cè)量腦血流，顯示高質(zhì)量的全腦灌注影像。長(zhǎng)標(biāo)記和長(zhǎng)延遲的ASL 方法在白質(zhì)和皮質(zhì)下灰質(zhì)的腦血流測(cè)量中效果較好[35]。準(zhǔn)連續(xù)ASL 標(biāo)記率和信噪比優(yōu)越，可與臨床MRI 常用的硬件兼容，是推薦的成像方法[36]。加速度選擇ASL 是一種空間非選擇性標(biāo)記技術(shù)，它不是根據(jù)空間位置而是通過(guò)血流加速度來(lái)標(biāo)記自旋，能夠顯示大、中血管以及微血管[37]。Togao 等[38]研究顯示，基于中央鎖孔和視點(diǎn)共享的四維準(zhǔn)連續(xù)動(dòng)脈自旋標(biāo)記血管成像可以很好顯示煙霧病病人大腦遠(yuǎn)端動(dòng)脈和軟腦膜側(cè)支血管，并可對(duì)腦血流動(dòng)力學(xué)進(jìn)行評(píng)估。

腦血管系統(tǒng)需要不斷調(diào)節(jié)血流以適應(yīng)代謝需求，CVR 受損與CSVD 的缺血性損傷相關(guān)。CVR 可以用血氧水平依賴功能MRI（BOLD-fMRI）進(jìn)行評(píng)估，CO2是常用的血管刺激物，計(jì)算呼氣末CO2分壓（partial pressure of end-tidal carbon dioxide，PETCO2）控制比傳統(tǒng)的屏氣法及人工調(diào)整吸入CO2濃度更加準(zhǔn)確穩(wěn)定。由于實(shí)驗(yàn)CO2給予方案、PETCO2水平和刺激時(shí)間等不一致，許多研究重復(fù)性欠佳。Thrippleton 等[39]采用計(jì)算機(jī)控制，通過(guò)密閉的麻醉面罩供應(yīng)含6%CO2的空氣，3 min/次(共2 次)的刺激模式，產(chǎn)生（12.8±3.7）mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）的PETCO2變化，用以檢測(cè)灰質(zhì)和白質(zhì)的CVR，具有較好的重復(fù)性。近期靜息態(tài)fMRI 不斷發(fā)展，無(wú)需CO2刺激，在靜息狀態(tài)下分析相關(guān)的BOLD 信號(hào)波動(dòng)就可以評(píng)估CVR，還可以提供腦網(wǎng)絡(luò)功能連接的信息[40]。目前常用DCE-MRI 量化BBB 功能，但由于其滲透率低，測(cè)量尚面臨諸多挑戰(zhàn)，關(guān)于對(duì)比劑方案、影像的采集和分析尚在不斷探討中，延長(zhǎng)掃描時(shí)間和增加采樣頻率可能更有益[41]。血管因素對(duì)神經(jīng)退行性變影響的腦成像協(xié)議（harmonizing brain imaging methods for vascular contributions to neurodegeneration,HARNESS）推薦使用標(biāo)準(zhǔn)臨床劑量的釓對(duì)比劑（GBCA）及三維MRI 采集的方案（要求增強(qiáng)前需在T1WI 上測(cè)量，設(shè)定最小時(shí)間分辨率約為1 min，DCE 掃描時(shí)間設(shè)定超過(guò)15 min），并在上矢狀竇測(cè)量血管輸入函數(shù)，應(yīng)用Patlak 藥代模型算法，以增加滲漏率測(cè)量的敏感性和重復(fù)性[35,41]。

CSVD 不僅是局部病變，還可以影響病變周?chē)?、遠(yuǎn)處結(jié)構(gòu)以及腦網(wǎng)絡(luò)連接。有研究[10]發(fā)現(xiàn)WMH 鄰近區(qū)域在常規(guī)MRI 上表現(xiàn)正常，DTI 檢查FA 值卻下降，稱其為“半暗帶”，用以描述WM 損傷核心周?chē)p較輕的區(qū)域。除了WMH，腔隙、CMB、CMI 和ePVS 周?chē)脖蛔C實(shí)存在半暗帶[10]。腦缺血時(shí)能量代謝障礙會(huì)導(dǎo)致病變局部白質(zhì)完整性下降，Wallerian變性和/或逆行性軸突變性也可引起遠(yuǎn)處白質(zhì)完整性降低[8]，連接病灶和遠(yuǎn)處灰質(zhì)的神經(jīng)束的退行性變還可導(dǎo)致皮質(zhì)變薄和腦萎縮[2,42]。Dacosta-Aguayo等[8]對(duì)急性缺血性腦卒中病人進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，認(rèn)知恢復(fù)不良病人的對(duì)側(cè)腦白質(zhì)在常規(guī)MRI 上表現(xiàn)為外觀正常的腦白質(zhì)，DTI 檢查卻發(fā)現(xiàn)FA 值明顯降低；Etherton 等[23]研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)側(cè)腦外觀正常的腦白質(zhì)有軸向擴(kuò)散率升高。大腦各區(qū)域間通過(guò)白質(zhì)纖維束相互連接形成網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)相互影響，最終影響功能。白質(zhì)纖維束對(duì)腦區(qū)之間的信息傳遞至關(guān)重要，CSVD 可通過(guò)影響網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)或它們之間的連接而損害腦結(jié)構(gòu)和功能連接[10]。DTI 可計(jì)算出主要白質(zhì)纖維束（如皮質(zhì)脊髓束）的路徑或?qū)С鰯U(kuò)散的總體范圍和形狀數(shù)據(jù)。在基于圖論的白質(zhì)連接性DTI分析中，軟件可根據(jù)功能和神經(jīng)解剖邊界將大腦皮質(zhì)劃分成離散區(qū)，這些區(qū)域是整個(gè)大腦網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)，使用DTI 束描記法計(jì)算每個(gè)節(jié)點(diǎn)之間連接的強(qiáng)度，據(jù)此可以計(jì)算出網(wǎng)絡(luò)效率的數(shù)學(xué)度量[14]。DTI 基于高斯模型和單指數(shù)擴(kuò)散，在處理交叉纖維區(qū)方面有局限性。擴(kuò)散峰度成像（DKI）是DTI 的延伸，采用非高斯擴(kuò)散，能發(fā)現(xiàn)DTI 不能顯示的病變，主要參數(shù)為平均峰度（MK）、軸向峰度（AK）和徑向峰度（RK），可提供更加敏感的組織損傷信息，既可用于白質(zhì)也可用于灰質(zhì)研究，有利于對(duì)VCI 亞型的鑒別。Raja 等[43]采用多重集典型相關(guān)分析加聯(lián)合獨(dú)立成分分析法，將DTI、DKI 和約束球面反卷積3 種不同擴(kuò)散模型聯(lián)合以發(fā)揮DTI 各向同性擴(kuò)散、DKI 各向異性擴(kuò)散以及約束球面反卷積對(duì)交叉纖維顯示的優(yōu)勢(shì)，能更清晰地顯示組織損傷。

3 小結(jié)

MRI 在VCI 研究中占有重要地位，目前雖然已經(jīng)對(duì)腦灌注、CVR、BBB 完整性和腦網(wǎng)絡(luò)等病理生理進(jìn)行了諸多研究，但關(guān)于其機(jī)制仍不夠清楚，需要進(jìn)一步探討并增加研究的可重復(fù)性，如腦低灌注是WMH 的原因還是結(jié)果[44]、年齡與CVR 的相關(guān)性[45]。研究結(jié)果的差異除與病人可能處于不同的病程有關(guān)外，尚包括生物學(xué)因素（如病人的選擇及樣本量）、研究技術(shù)因素（如MRI 場(chǎng)強(qiáng)、方案或不同掃描設(shè)備上的重復(fù)性），以及實(shí)施的可行性（如檢查的實(shí)用性和費(fèi)效比）等多種因素，HARNESS 協(xié)議的目標(biāo)是標(biāo)準(zhǔn)化血管因素對(duì)癡呆和神經(jīng)變性影響的腦成像方案，該協(xié)議可在HARNESS 網(wǎng)站獲取，它的實(shí)施將有利于增加研究的可重復(fù)性[35]。超高場(chǎng)強(qiáng)7.0 T 和11.7 T MRI 正在成為CSVD 研究的新工具[5]，其高分辨力、組織間良好的對(duì)比度和更佳的信噪比有利于發(fā)現(xiàn)細(xì)微病變以及更細(xì)小的血管。然而，這些新技術(shù)在廣泛推廣前仍需要驗(yàn)證，以確定其操作規(guī)范[35]。此外，多模態(tài)MRI[46]、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)等在圖像處理中的應(yīng)用和發(fā)展可以進(jìn)一步增加診斷準(zhǔn)確性，能夠從原本不易獲得的數(shù)據(jù)中提取更多影像信息，為診斷提供更多支持。