血管性認知障礙的結(jié)構(gòu)影像學(xué)研究進展

趙維納，于洋，孫麗，尹昌浩

血管性認知障礙（vascular cognitive impairment，VCI）是一類由腦血管病危險因素或腦血管病引起的認知障礙，流行病學(xué)研究表明，VCI發(fā)病率僅次于阿爾茨海默病（Alzheimer's disease，AD）[1]。輕度認知障礙（mild cognitive impairment，MCI）的流病學(xué)研究表明，MCI的總發(fā)病率為20.8%，其中遺忘性MCI占29.5%，輕度血管性認知障礙占42.0%[3-4]。

VCI的臨床診斷主要是基于神經(jīng)認知量表評測患者存在認知功能障礙，臨床病史及影像學(xué)有血管病證據(jù)，并且確認認知損傷和腦血管病的因果關(guān)系[5]。但VCI起病較隱匿，從時間上很難確認腦血管病變與認知功能損害的前后關(guān)系，因此，目前尚無被普遍接受的VCI早期診斷標準。通過磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）探討VCI更為直接客觀的病理改變證據(jù)及生物學(xué)特征，從而加深對VCI本質(zhì)的理解[6]，這對早期診斷VCI，改善疾病預(yù)后具有重要的現(xiàn)實意義。本文回顧了結(jié)構(gòu)影像學(xué)方法在VCI領(lǐng)域的研究進展。

1 常見的結(jié)構(gòu)影像學(xué)技術(shù)

計算機斷層掃描（computed tomography，CT）是神經(jīng)科應(yīng)用最廣泛的影像學(xué)檢查技術(shù)，但由于其分辨率和組織對比度較MRI低，較少用于VCI的研究。MRI分辨率較CT更高，能夠檢測出腦內(nèi)病灶的微小改變，可更好地提供正常及病變組織的形態(tài)學(xué)特點，更常用于VCI的研究中。

結(jié)構(gòu)MRI（structure MRI，sMRI）、彌散加權(quán)成像（diffusion weighted imaging，DWI）和彌散張量成像（diffusion tensor imaging，DTI）都可以反映腦組織的結(jié)構(gòu)改變。sMRI是一種在T1加權(quán)像上提取出皮質(zhì)所占圖像區(qū)域并測量其厚度和體積的檢測手段，目前廣泛應(yīng)用于探測大腦皮質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變。DWI和DTI都能反映活體組織內(nèi)水分子擴散運動，DWI側(cè)重于反映擴散敏感梯度場方向上的擴散運動，而DTI可以更全面地反映組織在各方向上的水分子擴散情況，顯示白質(zhì)纖維束走向。DTI的評估指標包括反映擴散各向異性的各向異性分數(shù)（fractional anisotropy，F(xiàn)A）、反映水分子彌散運動能力的表觀擴散系數(shù)（apparent diffusion coefficient，ADC）和反映分子整體的彌散水平的平均擴散率（mean diffusivity，MD）。

2 腦皮質(zhì)結(jié)構(gòu)變化與血管性認知障礙

2.1 額葉、顳葉損傷與血管性認知障礙 丘腦-基底節(jié)-前額葉皮質(zhì)下環(huán)路破壞是導(dǎo)致VCI認知功能障礙、行為異常和其他臨床癥狀的病理解剖基礎(chǔ)[7]。隨著白質(zhì)缺血程度的加重，患者臨床認知功能喪失增加，且額葉損傷易出現(xiàn)注意功能下降[8]。鄭健等[9]發(fā)現(xiàn)癡呆綜合征患者常出現(xiàn)額葉、顳葉萎縮。還有研究顯示VCI患者頭顱MRI常表現(xiàn)顳葉萎縮，提示顳葉萎縮與血管性MCI患者認知障礙進展有關(guān)[10]。

2.2 海馬與血管性認知障礙 海馬是目前認知障礙腦影像學(xué)研究中涉及最多的區(qū)域。盡管研究結(jié)果存在異質(zhì)性，但大部分研究都顯示VCI患者的海馬受累，體積減小。研究發(fā)現(xiàn)，海馬不同亞區(qū)對疾病存在有不同的易損性，VCI患者中海馬亞區(qū)萎縮比海馬整體萎縮更為明顯[11]。此外，海馬梗死可致長時情景記憶損傷，并且雙側(cè)海馬損失對具體記憶損傷的影響不完全一致[12]。有基于體素的形態(tài)學(xué)測量（voxel-based morphometry，VBM）和靜息態(tài)功能MRI方法的研究發(fā)現(xiàn)，VCI患者較正常對照組左側(cè)顳下回及海馬旁回皮質(zhì)體積減小[13]。Liu等[14]通過sMRI結(jié)合VBM發(fā)現(xiàn)，VCI組相比健康對照組，雙側(cè)顳葉的梭狀回、顳葉外側(cè)和內(nèi)側(cè)顳葉（海馬和海馬旁回）、雙側(cè)眶額皮質(zhì)、左側(cè)緣上回、丘腦及右側(cè)小腦區(qū)皮質(zhì)體積顯著減少。在測量深部皮質(zhì)體積時發(fā)現(xiàn)癡呆綜合征患者雙側(cè)海馬、杏仁核、伏隔核、丘腦、殼核和蒼白球處萎縮最明顯。此外，通過MRI三維曲面映象技術(shù)對海馬的研究發(fā)現(xiàn)，VCI患者的海馬體積介于遺忘性輕度認知障礙患者和正常對照人群之間，通過對海馬亞區(qū)分割，進一步比較發(fā)現(xiàn)VCI較正常人群左側(cè)海馬下托、前下托以及CA4/DG區(qū)明顯萎縮[15]。

3 腦白質(zhì)損傷與血管性認知障礙

DTI研究顯示，與AD患者相比，VCI患者除枕葉外所有白質(zhì)區(qū)域FA均下降，MD均增高，這提示AD和VCI的白質(zhì)纖維結(jié)構(gòu)損傷可能有所不同[16]。如選取ADC為觀測指標，與正常對照組比較，VCI組雙側(cè)額葉前部、側(cè)腦室前角和后角區(qū)、下額枕束、扣帶束的FA值顯著下降，ADC顯著升高。左側(cè)上縱束、胼胝體膝部FA值及ADC值正常對照組比較FA值下降，ADC升高，存在統(tǒng)計學(xué)差異[17]。有研究通過與年齡相關(guān)白質(zhì)改變評分（age related white matter changes，ARWMC）對側(cè)腦室周圍腦白質(zhì)高信號嚴重程度進行相關(guān)性分析時發(fā)現(xiàn)，ARWMC評分與側(cè)腦室前角區(qū)及后角區(qū)FA值呈負相關(guān)，與ADC值呈正相關(guān)[17-18]。針對正常對照組、輕度血管性認知障礙和血管性癡呆綜合征的DTI研究結(jié)果顯示：與正常對照組相比，輕度血管性認知障礙和血管性癡呆綜合征的MD都增高，F(xiàn)A僅在癡呆綜合征中降低，提示隨著疾病變化，白質(zhì)纖維損傷的程度也存在變化[19]。單純從DTI分析VCI可以看到白質(zhì)結(jié)構(gòu)和纖維損傷，說明DTI在探測VCI中具有可行性，但目前各個研究關(guān)于受損腦區(qū)分布的結(jié)果并不統(tǒng)一。有研究表明，VCI患者雙側(cè)額葉前部、側(cè)腦室前角和后角區(qū)、下額枕束、扣帶束的FA值顯著下降，ADC顯著升高[17]。也有研究發(fā)現(xiàn)VCI組穹窿、胼胝體膝部、胼胝體壓部、扣帶束前部、上縱束FA值均明顯減低[20]。

廣泛的白質(zhì)損傷會首先破壞長聯(lián)合纖維，引起額葉皮層回路和聯(lián)合纖維受損導(dǎo)致VCI患者出現(xiàn)額葉執(zhí)行功能損傷[21-22]。研究表明輕度血管性認知障礙較正常對照組存在廣泛的聯(lián)絡(luò)纖維FA值降低、MD值增高。輕度血管性認知障礙組在雙側(cè)矢狀層、扣帶回、上縱束、上額枕束、鉤束及海馬的FA值減低，MD值增高[23]。DTI分析能有效地評價輕度血管性認知障礙患者白質(zhì)纖維的完整性受損情況[24]。

VCI的結(jié)構(gòu)影像學(xué)主要從卒中位置、大腦形態(tài)學(xué)變化及大腦白質(zhì)結(jié)構(gòu)變化方面研究VCI引起的大腦微觀結(jié)構(gòu)變化及其與認知之間的關(guān)系。目前，通過結(jié)合主訴、臨床癥狀體征及相關(guān)輔助檢查，現(xiàn)已能夠篩查出部分VCI患者，但探尋VCI的機制及制定統(tǒng)一的診斷標準仍有很長的路要走。VCI和其他病因所致的認知障礙在結(jié)構(gòu)影像學(xué)上除典型腦血管病表現(xiàn)外，是否存在其他腦結(jié)構(gòu)差異仍有待研究。結(jié)合其他模態(tài)的影像學(xué)如反映代謝的磁共振波譜、正電子發(fā)射體層顯像，反映腦功能活動的功能磁共振、功能性近紅外光譜技術(shù)綜合分析腦內(nèi)變化可能成為今后研究VCI發(fā)病機制的熱點。

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