劉瑜 ,曹志宏,羅一烽,單海榮,謝文超,張小潔,王文云
1.宜興市第二人民醫(yī)院放射科,江蘇無錫市 214200;2.宜興市人民醫(yī)院,a.放射科;b.神經(jīng)內(nèi)科,江蘇無錫市214200
阿爾茨海默病(Alzheimer's disease,AD)是一種神經(jīng)退行性疾病,其特征為進行性認知功能障礙和行為損害,是老年癡呆中最常見的類型[1],對社會和家庭有極大負面影響[2]。AD早期診斷和治療能收到較好療效,中晚期治療效果不佳[3-4]。
AD 早期階段,海馬結構和功能已經(jīng)存在異常。海馬體積改變是研究的熱點之一[5],但海馬整體體積改變早期診斷AD 的敏感性和特異性均欠佳[6-7];在致力于海馬亞區(qū)的研究中,部分采用手工勾畫,可重復性欠佳[8-9]。本研究基于高分辨率MRI,采用全自動海馬亞區(qū)分割軟件,觀察輕度AD 患者治療前后海馬各亞區(qū)體積變化。
選取2017 年1 月至2018 年6 月在本院門診或住院的輕度AD 患者50 例,均符合美國國立神經(jīng)病學、語言功能障礙和國立卒中研究所老年期癡呆及相關疾病學會“可能AD”的診斷標準[10]。其中男性27 例,女性23 例;平均年齡(64.2±10.2)歲;右利手;平均受教育年限(6.7±2.6)年;平均病程(2.7±1.3)年。隨機數(shù)字表法將患者分為治療組和安慰劑組。分組前,從其中選取25例作為治療前的基線(輕度AD組)。
納入標準:簡易精神狀態(tài)檢查(Mini-Mental State Examination,MMSE)[11]評分10~24 分,總體衰退量表(Global Deterioration Scale,GDS)[12]3 分,臨床癡呆程度量表(Clinical Dementia Rating Scale,CDR)[13]1 分,Hachinski缺血指數(shù)<4分。
排除標準:伴其他類型癡呆、其他嚴重神經(jīng)系統(tǒng)疾病、嚴重軀體疾病、抑郁等精神疾病、藥物濫用,以及膽堿酯酶抑制劑使用史。
選取與患者來自同一社區(qū)或鄉(xiāng)鎮(zhèn),年齡、性別匹配的健康志愿者25 例作為對照組。MMSE ≥18 分,GDS 1~2 分,CDR 0 分。無重大軀體疾病、無精神和神經(jīng)疾病,無藥物濫用等情況。
對照組與輕度AD 組間年齡、性別和教育程度均無顯著性差異(P>0.05)。見表1。
表1 對照組與輕度AD組一般情況比較
本研究經(jīng)宜興市人民醫(yī)院醫(yī)學倫理委員審核,同意實施。所有被試對本研究知情,并簽署知情同意書。
1.2.1 治療
治療組每天睡前口服鹽酸多奈哌齊(安理申,日本衛(wèi)材株式會社)5 mg。安慰劑組服用外觀相同的維生素。共治療6個月。
1.2.2 MRI掃描
治療前對所有被試,治療后對治療組和安慰劑組采用3.0 T Philips MRI儀行頭顱MRI掃描,8通道頭顱專用線圈,泡沫墊固定被試頭部。采用快速三維高分辨率矢狀位T1序列(3D-T1TFE):全腦掃描,重復時間9.7 ms,回波時間4.6 ms,反轉時間900 ms,反轉角8°,掃描視野256×256,體素1 mm×1 mm×1 mm,160層,掃描總時間為334 s。
1.2.3 亞區(qū)體積分析
采用FreeSurfer 5.1.0 (美國MIT Health Sciences &Technology 和Massachusetts General Hospital 共同開發(fā),http://surfer.nmr.mgh.harvard.edu)磁共振數(shù)據(jù)處理軟件,行運動校正與確認、強度標準化、平滑、脹平和皮質劃分等?;谪惾~斯推理及內(nèi)側顳葉豎立統(tǒng)計模型[14],將海馬自動分割分為CA1、CA2-3、CA4-DG、下托、旁下托和海馬傘區(qū)域(圖1)。自動計算各亞區(qū)顱內(nèi)容積,標準化為相對體積。
1.2.4 MMSE評分
治療前后,在MRI掃描前,由一位對治療計劃不知情的高年資神經(jīng)內(nèi)科醫(yī)師對AD 患者行MMSE評分。
采用SPSS 19.0 進行統(tǒng)計學分析。分類變量采用頻數(shù)描述,采用χ2檢驗;連續(xù)變量采用()描述,采用成組t檢驗。顯著性水平α=0.05。
治療前,與對照組相比,輕度AD 組左側海馬CA1、CA2-3、CA4-DG,以及右側CA1、CA2-3 體積縮小(P<0.05)。見表2。
治療過程中無患者退出。治療后,治療組左側CA4-DG 體積較安慰劑組增大;雙側CA1 和CA2-3 有增大趨勢。見表3。
圖1 FreeSurfer海馬分區(qū)
表2 治療前對照組與輕度AD組間海馬各亞區(qū)體積比較(mm3)
治療后,與安慰劑組比較,治療組MMSE評分明顯增加(P<0.01)。見表4。
我國人口老齡化日益嚴重。隨著年齡上升,AD發(fā)病率顯著升高。目前AD 診斷一般采用神經(jīng)心理學測驗、生化檢查和神經(jīng)影像學檢查等方法。神經(jīng)心理學測驗可快速評估患者AD 的可能性,但準確率受患者教育程度、年齡和測試者水平等因素影響。腦脊液、基因檢測難度高,費用相對昂貴,對身體有創(chuàng),難以推廣。神經(jīng)影像學檢查可用于排除其他潛在疾病,發(fā)現(xiàn)AD 特異性影像學表現(xiàn),敏感性高;特別是MRI,檢測難度低,無輻射,設備普及率高,易推廣。MRI 可敏感發(fā)現(xiàn)腦組織細微病變,在AD 臨床和研究中應用越來越廣。
海馬體積在AD 早期就開始萎縮。由于其他類型癡呆、抑郁癥等疾病也存在海馬體積縮小,且AD 早期有些報道未發(fā)現(xiàn)海馬整體體積縮小[15],基于海馬整體體積MRI 測量對AD 早期診斷的敏感性和特異性均欠佳。本課題組前期發(fā)現(xiàn),AD 患者存在海馬頭部體積縮小[9],但采用的方法是手動將海馬分為頭、體、尾3 個亞區(qū)。手動勾畫耗時耗力、可重復性欠佳,且準確的勾畫需要熟練的技術人員,不易在臨床推廣;同時,頭、體、尾亞區(qū)分割沒有嚴格遵循海馬的組織學特征。本研究中采用全自動分割方式,基于海馬的組織學特征,將海馬分為CA1 等亞區(qū)[16]。研究發(fā)現(xiàn),輕度AD 患者海馬亞區(qū)體積縮小,與以往研究一致[17]。發(fā)生萎縮的區(qū)域主要集中于CA1、CA2-3和CA4-DG,多位于海馬頭部。據(jù)報道[18-19],AD的病理改變首先發(fā)生在CA1、CA3 等區(qū)域,可能與這些區(qū)域含有較多神經(jīng)突觸,而神經(jīng)突觸在疾病早期受損密切相關。本研究還發(fā)現(xiàn),左側海馬萎縮區(qū)域較右側多,存在一定程度的偏側性,可能與AD病理改變先發(fā)生于左側有關。
本研究顯示,鹽酸多奈哌齊治療后,患者MMSE評分提高(主要為記憶功能改善),同時海馬某些亞區(qū)體積也有恢復。AD 后海馬萎縮與海馬神經(jīng)元受損和神經(jīng)發(fā)生受阻等有關[20],鹽酸多奈哌齊可改善病理損傷。
海馬體積恢復需要一定時間。本研究在6 個月期間,僅觀察到左側CA4-DG 體積改善,雙側CA1、CA2-3 體積僅有改善趨勢。延長研究時間可能會觀察到CA1和CA2-3體積的顯著改善。
總之,本研究顯示,輕度AD患者海馬亞區(qū)萎縮,萎縮存在亞區(qū)及側別差異;藥物治療后,CA1、CA2-3 和CA4-DG 萎縮有改善,以左側CA4-DG 體積變化最明顯,提示可能作為臨床早期診斷和評價藥物療效的輔助指標。
表3 治療后安慰劑組和治療組海馬各亞區(qū)體積比較(mm3)
表4 治療前后安慰劑組和治療組MMSE評分比較
本研究樣本量較小,藥物治療后觀察期較短,未進行海馬MRI結構和功能聯(lián)合分析。有待今后研究進一步深入探討。