肖 铮，刘树学，洪云恒，曹明明，陈 菁
三维动脉自旋标记成像技术下的阿尔茨海默病病人脑血流灌注特征分析
肖 铮，刘树学，洪云恒，曹明明，陈 菁
目的 探讨三维动脉自旋标记成像(3D-ASL) 技术在检测阿尔茨海默病(AD)病人脑血流灌注情况中的应用。方法 选取2015年8月—2016年10月在我院就诊的30例阿尔兹海默病病人作为观察组，另外选取30名身体健康的正常人作为对照组。观测在静息状态下所有参与试验者动脉自旋标记成像技术下的脑血流灌注数据情况，对比观察组和对照组相对脑血流量(CBF)。结果 观察组，各个轴之间的脑区脑血流灌注比较有统计学意义(P<0.05)，双侧楔前叶、双侧后扣带回、左侧颞中回、左侧颞下回、左侧角回、双侧中扣带回、左侧顶下回的CBF值与易智能状态检查量表(MMSE)评分具有相关性。 结论 动脉自旋标记成像技术可以量化检测AD病人局部脑组织低灌注情况，分析低灌注与脑组织功能改变之间的关系。
阿尔兹海默病；动脉自旋标记；脑血流灌注；标记物
阿尔兹海默病(AD)在老年痴呆总数中占有很大比例，是一种常见的老年痴呆类型疾病，记忆力的进行性衰退是AD的主要病症表现，AD病理机制包括脑结构的萎缩改变和脑血流灌注异常，原发性的低灌注可导致脑结构萎缩，脑中局部组织的低灌注在发病机制中起着重要的作用[1]。动脉自旋标记(arterial apin labeling，ASL)技术是目前临床上使用较为广泛的新型脑血流量(cerebral blood flow，CBF)评估影像学检查方法，ASL技术选取动脉内的水分子为检测CBF的内源性标记物，检测结果显着[2-3]。本研究通过使用三维动脉自旋标记成像(3D-ASL)技术检测AD病人的脑局部组织中血流灌注情况，探讨该技术在AD病人中诊断的意义。
1 资料与方法
1.1 研究方法 选取2015年8月—2016年10月在我院就诊的阿尔兹海默病病人30例作为观察组，男性18例，女性12例，年龄55岁～74岁(63.57岁±10.27岁)。入选符合美国精神医学会发布的第4版《精神障碍诊断和统计手册》AD诊断标准。对所有入选的AD病人在研究前进行全面神经病学和神经心理学的检查和测试，同时简易智能状态检查量表(MMSE)的评分应低于24分，MRI检测未发现脑萎缩等异常情况。同期选择30名身体健康的正常人作为对照组，男性16名，女性14名，年龄57岁～76岁(64.65岁±9.54岁)。
1.2 入选标准 无精神或神经心理的疾病；常规MRI检查后未见异常情况；无认知能力低下和记忆障碍等情况。排除标准：①抗精神类药物长期摄入，头部受过严重损伤，嗜酒；②患有叶酸缺乏、贫血、甲状腺疾病等对中枢神经系统有影响的疾病；③脑卒中疾病史；④严重糖尿病和心肺肝肾等器官相关疾病者；⑤患有精神分裂症和抑郁症等精神类疾病；⑥因为其他原因不能配合检查者。所有入选者在研究前均签署知情同意书。
1.3 研究方法 选取美国GE 3.0TTsigna HDxt MR扫描仪，选用8通道HDNV相控阵线圈进行MRI常规检查，检查部位为横断位SE序列的TIWI和T2W2。使用横断位3D为结构图像磁化快速梯度回波TIWI，设定重复时间(TR)7.9 ms，回波时间(TE)3.0 ms，反转时间(TI)380 ms，持续获得176层的脑部横断位图像进行观测。使用ASL序列对MRI图像进行采集，成像参数为：TR/TE=4629/10.5(ms)，TI=1 525(ms)，带宽为62.5 kHz，层厚度4 mm，层数为30层，选取240 mm×240 mm的视野，512×8的矩阵。选用统计学参数图分析软件预处理ASL和MRI的图像，校正ASL图像，直到与MRI结构图像相配准。
2 结 果
2.1 两组一般资料对比 观察组和对照组在年龄、性别等方面差异无统计学意义(P>0.05)，观察组MMSE评分明显低于对照组(P<0.01)。详见表1。
表1 两组一般资料比较
2.2 观察组各脑区脑血流灌注情况 观察组各个轴之间的脑区脑血流灌注有统计学意义(P<0.05)。详见表2。
表2 观察组病人相对血流量下降区域对比
2.3 观察组各区域CBF值与MMSE评分之间的关系(见表3)
表3 观察组各区域平均CBF值与MMSE评分关系
3 讨 论
血液流经毛细血管床与组织进行营养物质与代谢废物交换的过程成为灌注，血流灌注在组织器官的正常运作活动中起着极其重要的作用，灌注过程的顺利与否标志着器官活动和运作的情况[4-5]。正电子发射断层摄影(PET)和单光子发射计算机断层摄影(SPECT)和静脉灌注成像等都是传统的灌注成像方法，目前这些方法已经被广泛应用于对阿尔兹海默病的研究中，PET和SPECT采用的都是发射断层技术，SPECT使用的放射性核素可运用于血流灌注情况的观察中，PET则可以通过正电子的放射性核素达到成像的目的，需要给病人体内注射放射性化合物，放射性化合物起到造影剂的作用，不足的是，以上方法获得的图像结果空间分辨率较低，安全性能低，但成本极高，所以其在临床上的运用受到了一定的限制[6-8]。针对静脉灌注法来说，该法的操作要求对同一层面在较短的时间内连续注射造影剂来起到显影血流灌注情况的目的，也存在一定弊端，如造影剂过敏，CT静脉灌注不能忽视辐射损伤[9-10]。随着成像技术的逐渐发展，产生了ASL等新型的灌注成像方法，该法具有不需注射造影剂且无创伤等优良的特点，已经在临床上逐渐引起医师的重视。ASL中使用的内源性造影剂为被磁性标记过的动脉血，利用翻转脉冲对成像层面流入侧的动脉血进行标记，经过一个从标记区到成像层的通过时间(翻转时间inversion-time，TI)后，血中已经标记的质子在成像层毛细血管区与组织水中的质子进行交换，引起局部组织纵向弛豫T1的变化，将标记前后兴趣区组织T1信号相减即可获得脑血流量的灌注信息[11-12]。3D-ASL技术应用于阿尔兹海默病病人，能检测、量化局部脑组织中的血流量情况，阿尔兹海默症的临床诊断及病情动态观测给予科学依据，提供AD疾病早期诊断基础研究数据[13]。脑血流灌注的新型突破，为今后其他脑疾病诊断奠定了基础[14]。
本研究选取3dASL成像技术，对病人的阿尔兹海默症进行观测成像后发现，观察组各个轴之间的脑区脑血流灌注有统计学意义(P<0.05)，双侧楔前叶、双侧后扣带回、左侧颞中回、左侧颞下回、左侧角回、双侧中扣带回、左侧顶下回的CBF值与MMSE评分具有相关性。该研究表明，脑体积萎缩不是导致灌注情况减低的根本原因，同时在左侧丘脑等皮下区域也存在着血流灌注情况降低的情况，还需要对以上情况进行大样本的观测和研究后才可得出准确的结论。
目前临床上所知的阿尔兹海默症病理机制包括脑结构的萎缩改变和脑血流灌注异常，据研究显示，原发性的低灌注可以导致结构萎缩。在使用太亮的体素针对AD病人脑中灰质结构萎缩改变的情况进行研究后发现，阿尔兹海默症病人的脑萎缩主要体现在扣带回、楔前叶、内侧丘脑和岛叶等部位，这些区域与研究中的灌注量降低的脑区有较大部分的重叠[15]。表明了AD病人的血流低灌注情况与灰质结构萎缩之间存在着密切的关系。
目前研究结果难确定ASL观测到的血流低灌注情况与阿尔兹海默症病人病因之间的必然联系，但持续的血流灌注可以导致不同程度血管损伤，损伤后的血管结构变得狭窄可以反过来再度导致灌注的减低，这一系列的血流灌注异常情况可以导致体内氧代谢和葡萄糖含量的紊乱，使得细胞无法获得正常所需的能量，会引起细胞和组织的丢失损伤，从而导致脑组织结构的萎缩，也不同程度地损害了人体认知功能。
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(本文编辑王雅洁)
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信息：肖铮，刘树学，洪云恒，等.三维动脉自旋标记成像技术下的阿尔茨海默病病人脑血流灌注特征分析[J].中西医结合心脑血管病杂志，2017，15(12)：1438-1440.
R749.1 R255.2
A
10.3969/j.issn.1672-1349.2017.12.005
1672-1349(2017)12-1438-03
2016-11-21)
