阿爾茨海默病腦白質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)是老年時期最多見的一類神經變性疾病，其導致患者認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的醫療支出和照料負擔。目前對于AD還沒有特效的治療手段，多奈哌齊等藥物只能暫時改善癥狀，且多在疾病早期有效，在疾病的晚期，多數藥物和治療方法往往療效不佳或無效。因此，AD的早期診斷尤為重要。確診AD需要病理學證據，而臨床診斷AD通常比較滯后。新的AD診斷標準強調

2、了早期診斷的重要性，并提出將磁共振顯示內側顳葉等部位不成比例萎縮作為支持診斷的生物標志物。然而AD病人在出現灰質萎縮、神經元大量丟失時常伴有星形膠質細胞的反應性增生，這會不同程度得掩蓋海馬等結構萎縮。而且在常規磁共振見到明顯內側顳葉萎縮時，AD病程往往已到中晚期。近來很多研究表明，AD患者的大腦白質在疾病的早期即會受損，并且腦白質的損傷甚至可早于灰質受累。彌散張量成像（Diffusion Tensor Imaging，DTI）能夠探測A

3、D早期的腦白質損傷，定量測量腦白質損傷程度，并提示腦白質損傷的病理機制。在DTI的分析方法中，相比以往的感興趣區法（region of interest，ROI），基于白質圖譜的分析法(atlas-based analysis，ABA)克服了ROI的費時、隨意性較大，依賴人工操作、客觀性差等缺點，具有更高的效率和更大的準確性。
　　大腦白質纖維通常分為3類:聯絡纖維、連合纖維和投射纖維，另外由于邊緣系統在記憶功能和AD發生發展中的

4、重要作用，邊緣系統白質纖維在DTI研究中常常被作為單獨一類，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技術對AD患者的大腦白質邊緣纖維、聯絡纖維和連合纖維進行研究，并將AD患者依據認知障礙嚴重程度分組，分析這些白質纖維在AD早期及中晚期的受損特點，以期找到能夠有助于AD早期診斷和監測疾病進展的生物標志物，并探討腦白質損傷的病理機制。
　　方法：
　　一、研究對象
　　本研究病例組來自于中國醫科大學附屬

5、第一醫院神經內科門診就診的AD患者，共36人。臨床診斷符合精神疾病診斷與統計手冊(DSM-Ⅳ)中癡呆的診斷標準和美國國立神經病、語言交流障礙和卒中研究所與阿爾茨海默病及相關疾病學會“很可能AD”的診斷標準。同時招募健康老年志愿者28名作為對照組，其年齡、性別和受教育水平與病例組匹配;無記憶力下降等認知功能障礙主訴，神經心理量表測評正常，簡易精神狀態評價量表(Mini-Mental State Examination,MMSE)≥28分。

6、所有受試者均無腦卒中、腦部占位等嚴重的其他神經疾病病史，抑郁癥等精神疾病病史及伴隨的嚴重內科疾病;哈金斯基缺血指數量表(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患者依據認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，并行神經心理量表評估。包括MMSE、蒙特利爾認知評估量表

8、和臨床癡呆評定量表評價受試者認知功能，日常生活能力量表評價受試者日常生活能力、HIS量表評價缺血指數和HAMD量表評價抑郁癥狀。
　　采用GE Signa3.0 T超導磁共振掃描儀掃描所有受試者頭部，獲取DTI數據。在Linux環境的Matlab(R2012a)平臺上，采用FSL和PANDA軟件對DTI原始數據進行基于白質圖譜的分析，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、等聯絡纖維，胼胝體膝部、體部和壓部等連合纖維的DTI參數值，包括各向異性分數(fractionalanisotropy，FA)、平均擴散率(mean diffusivity，MD)、軸向擴散率(axial diffusivity，AxD)和徑向擴散率(radial diffusivity，RD)。
　　統計分析采用SPSS20.0軟件。對三組間正態分布數據的比較采用單因素方差分析和Bonferroni后檢驗校正，非正態分布的數據采

10、用非參數Kruskal-Wallis檢驗和Mann-Whitney U校正。對計數資料采用卡方檢驗比較組間差異。P＜0.05有統計學差異。
　　結果：
　　1、相比對照組，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、雙側穹窿腳/終紋、雙側扣帶回部和海馬部扣帶束各DTI參數值均顯著改變。相比輕度AD組，中重度AD的雙側扣帶回部和海馬部扣

11、帶束FA、MD和RD值，雙側穹窿腳/終紋各DTI參數值均顯著改變。
　　2、相比對照組，輕度AD的右側上縱束MD、AxD和RD值顯著升高;中重度AD的雙側上縱束、鉤束、下縱束和下額枕束各DTI參數值均顯著改變。相比輕度AD組，中重度AD的左側鉤束和雙側下縱束RD值，右側鉤束各DTI參數值均顯著改變。
　　3、相比對照組，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參數值均顯著改變。
　　結論：
　　1、AD早期即出現穹窿柱和穹窿體及海馬部扣帶束的受損，其定量測量的DTI參數可能成為AD早期診斷的生物標志物。AD早期邊緣纖維束的受損可能是由繼發的軸突損傷和原發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性的纖維髓鞘分解引起。
　　2、AD早期

13、出現右側上縱束完整性受損，其DTI參數MD、AxD和RD可能成為AD早期診斷的重要依據。多數聯絡纖維束在AD早期保持結構完整，雙側鉤束和下縱束在AD中晚期的結構受損可能主要由原發性的纖維髓鞘分解引起。
　　3、AD早期出現胼胝體膝部和壓部完整性受損，其DTI參數MD、AxD和RD可能成為AD早期診斷的重要依據。AD早期胼胝體膝部的受損可能主要由原發性的纖維髓鞘分解引起，壓部的受損可能是由繼發的軸突損傷和原發性的纖維髓鞘分解共同引起