阿爾茨海默病腦白質(zhì)損傷的磁共振彌散張量成像研究.pdf

1、目的：
　　阿爾茨海默病(Alzheimer's disease，AD)是老年時(shí)期最多見(jiàn)的一類神經(jīng)變性疾病，其導(dǎo)致患者認(rèn)知功能受損和日常生活功能障礙，極大得增加了家庭和社會(huì)的醫(yī)療支出和照料負(fù)擔(dān)。目前對(duì)于AD還沒(méi)有特效的治療手段，多奈哌齊等藥物只能暫時(shí)改善癥狀，且多在疾病早期有效，在疾病的晚期，多數(shù)藥物和治療方法往往療效不佳或無(wú)效。因此，AD的早期診斷尤為重要。確診AD需要病理學(xué)證據(jù)，而臨床診斷AD通常比較滯后。新的AD診斷標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)

2、了早期診斷的重要性，并提出將磁共振顯示內(nèi)側(cè)顳葉等部位不成比例萎縮作為支持診斷的生物標(biāo)志物。然而AD病人在出現(xiàn)灰質(zhì)萎縮、神經(jīng)元大量丟失時(shí)常伴有星形膠質(zhì)細(xì)胞的反應(yīng)性增生，這會(huì)不同程度得掩蓋海馬等結(jié)構(gòu)萎縮。而且在常規(guī)磁共振見(jiàn)到明顯內(nèi)側(cè)顳葉萎縮時(shí)，AD病程往往已到中晚期。近來(lái)很多研究表明，AD患者的大腦白質(zhì)在疾病的早期即會(huì)受損，并且腦白質(zhì)的損傷甚至可早于灰質(zhì)受累。彌散張量成像（Diffusion Tensor Imaging，DTI）能夠探測(cè)A

3、D早期的腦白質(zhì)損傷，定量測(cè)量腦白質(zhì)損傷程度，并提示腦白質(zhì)損傷的病理機(jī)制。在DTI的分析方法中，相比以往的感興趣區(qū)法（region of interest，ROI），基于白質(zhì)圖譜的分析法(atlas-based analysis，ABA)克服了ROI的費(fèi)時(shí)、隨意性較大，依賴人工操作、客觀性差等缺點(diǎn)，具有更高的效率和更大的準(zhǔn)確性。
　　大腦白質(zhì)纖維通常分為3類:聯(lián)絡(luò)纖維、連合纖維和投射纖維，另外由于邊緣系統(tǒng)在記憶功能和AD發(fā)生發(fā)展中的

4、重要作用，邊緣系統(tǒng)白質(zhì)纖維在DTI研究中常常被作為單獨(dú)一類，而投射纖維在AD病程中通常不受累。因此，本課題主要利用DTI技術(shù)對(duì)AD患者的大腦白質(zhì)邊緣纖維、聯(lián)絡(luò)纖維和連合纖維進(jìn)行研究，并將AD患者依據(jù)認(rèn)知障礙嚴(yán)重程度分組，分析這些白質(zhì)纖維在AD早期及中晚期的受損特點(diǎn)，以期找到能夠有助于AD早期診斷和監(jiān)測(cè)疾病進(jìn)展的生物標(biāo)志物，并探討腦白質(zhì)損傷的病理機(jī)制。
　　方法：
　　一、研究對(duì)象
　　本研究病例組來(lái)自于中國(guó)醫(yī)科大學(xué)附屬

5、第一醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科門診就診的AD患者，共36人。臨床診斷符合精神疾病診斷與統(tǒng)計(jì)手冊(cè)(DSM-Ⅳ)中癡呆的診斷標(biāo)準(zhǔn)和美國(guó)國(guó)立神經(jīng)病、語(yǔ)言交流障礙和卒中研究所與阿爾茨海默病及相關(guān)疾病學(xué)會(huì)“很可能AD”的診斷標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)招募健康老年志愿者28名作為對(duì)照組，其年齡、性別和受教育水平與病例組匹配;無(wú)記憶力下降等認(rèn)知功能障礙主訴，神經(jīng)心理量表測(cè)評(píng)正常，簡(jiǎn)易精神狀態(tài)評(píng)價(jià)量表(Mini-Mental State Examination,MMSE)≥28分。

6、所有受試者均無(wú)腦卒中、腦部占位等嚴(yán)重的其他神經(jīng)疾病病史，抑郁癥等精神疾病病史及伴隨的嚴(yán)重內(nèi)科疾病;哈金斯基缺血指數(shù)量表(HachinskiIschemic Scale，HIS)＜4分，以除外血管性和混合性癡呆;漢密爾頓抑郁量表（Hamilton Depression Scale，HAMD）＜8分，以除外抑郁。
　　將AD患者依據(jù)認(rèn)知功能受損程度分組，其中MMSE≥20分的為輕度，MMSE＜20分的為中重度。AD患者共36例，分組后

7、輕度AD15例(男/女，8/7)，平均年齡71.27±8.88歲，受教育水平9.47±3.68年;中重度AD21例（男/女，10/11），平均年齡70.00±10.0g歲，受教育水平10.19±4.19年。健康對(duì)照者28例(男/女，10/18)，平均年齡66.18±7.02歲，受教育水平10.82±2.98年。
　　二、研究方法
　　收集所有受試者的基本信息及臨床資料，并行神經(jīng)心理量表評(píng)估。包括MMSE、蒙特利爾認(rèn)知評(píng)估量表

8、和臨床癡呆評(píng)定量表評(píng)價(jià)受試者認(rèn)知功能，日常生活能力量表評(píng)價(jià)受試者日常生活能力、HIS量表評(píng)價(jià)缺血指數(shù)和HAMD量表評(píng)價(jià)抑郁癥狀。
　　采用GE Signa3.0 T超導(dǎo)磁共振掃描儀掃描所有受試者頭部，獲取DTI數(shù)據(jù)。在Linux環(huán)境的Matlab(R2012a)平臺(tái)上，采用FSL和PANDA軟件對(duì)DTI原始數(shù)據(jù)進(jìn)行基于白質(zhì)圖譜的分析，得到穹窿柱和穹窿體及穹窿腳/終紋、扣帶回部和海馬部扣帶束等邊緣纖維，上縱束、鉤束、下縱束和下額枕束

9、等聯(lián)絡(luò)纖維，胼胝體膝部、體部和壓部等連合纖維的DTI參數(shù)值，包括各向異性分?jǐn)?shù)(fractionalanisotropy，F(xiàn)A)、平均擴(kuò)散率(mean diffusivity，MD)、軸向擴(kuò)散率(axial diffusivity，AxD)和徑向擴(kuò)散率(radial diffusivity，RD)。
　　統(tǒng)計(jì)分析采用SPSS20.0軟件。對(duì)三組間正態(tài)分布數(shù)據(jù)的比較采用單因素方差分析和Bonferroni后檢驗(yàn)校正，非正態(tài)分布的數(shù)據(jù)采

10、用非參數(shù)Kruskal-Wallis檢驗(yàn)和Mann-Whitney U校正。對(duì)計(jì)數(shù)資料采用卡方檢驗(yàn)比較組間差異。P＜0.05有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
　　結(jié)果：
　　1、相比對(duì)照組，輕度AD的穹窿柱和穹窿體FA、MD、AxD和RD值均顯著改變，雙側(cè)海馬部扣帶束MD、AxD和RD值顯著升高;中重度AD的穹窿柱和穹窿體、雙側(cè)穹窿腳/終紋、雙側(cè)扣帶回部和海馬部扣帶束各DTI參數(shù)值均顯著改變。相比輕度AD組，中重度AD的雙側(cè)扣帶回部和海馬部扣

11、帶束FA、MD和RD值，雙側(cè)穹窿腳/終紋各DTI參數(shù)值均顯著改變。
　　2、相比對(duì)照組，輕度AD的右側(cè)上縱束MD、AxD和RD值顯著升高;中重度AD的雙側(cè)上縱束、鉤束、下縱束和下額枕束各DTI參數(shù)值均顯著改變。相比輕度AD組，中重度AD的左側(cè)鉤束和雙側(cè)下縱束RD值，右側(cè)鉤束各DTI參數(shù)值均顯著改變。
　　3、相比對(duì)照組，輕度AD的胼胝體膝部和壓部MD和RD值、胼胝體壓部AxD值顯著升高;中重度AD的胼胝體膝部、體部和壓部各D

12、TI參數(shù)值均顯著改變。相比輕度AD組，中重度AD的胼胝體膝部MD、AxD和RD值，壓部FA、MD和RD值，體部各DTI參數(shù)值均顯著改變。
　　結(jié)論：
　　1、AD早期即出現(xiàn)穹窿柱和穹窿體及海馬部扣帶束的受損，其定量測(cè)量的DTI參數(shù)可能成為AD早期診斷的生物標(biāo)志物。AD早期邊緣纖維束的受損可能是由繼發(fā)的軸突損傷和原發(fā)性的纖維髓鞘分解共同引起，AD中晚期邊緣纖維束的受損可能主要由原發(fā)性的纖維髓鞘分解引起。
　　2、AD早期

13、出現(xiàn)右側(cè)上縱束完整性受損，其DTI參數(shù)MD、AxD和RD可能成為AD早期診斷的重要依據(jù)。多數(shù)聯(lián)絡(luò)纖維束在AD早期保持結(jié)構(gòu)完整，雙側(cè)鉤束和下縱束在AD中晚期的結(jié)構(gòu)受損可能主要由原發(fā)性的纖維髓鞘分解引起。
　　3、AD早期出現(xiàn)胼胝體膝部和壓部完整性受損，其DTI參數(shù)MD、AxD和RD可能成為AD早期診斷的重要依據(jù)。AD早期胼胝體膝部的受損可能主要由原發(fā)性的纖維髓鞘分解引起，壓部的受損可能是由繼發(fā)的軸突損傷和原發(fā)性的纖維髓鞘分解共同引起