張曉倩 孟祥水*

血管性認知障礙（vascular cognitive impairment,VCI）是指與腦血管因素相關(guān)的認知障礙全過程，包括從輕度血管性認知障礙（vascular mild cognitive impairment,VaMCI）到晚期的血管性癡呆（vascular dementia,VaD）這一大類病癥。VCI的腦血管因素既包括腦血管本身的疾病，如腦出血、腦梗死、蛛網(wǎng)膜下腔出血等，也包括心臟病變與顱外大血管病變所間接引起的腦血流灌注異常。這些導致血流灌注異常的疾病都可能引起認知功能障礙[1]。目前國際上常用的VCI分類方法為2002年Rockwood K分類法，即根據(jù)病情程度分為3個亞型：非癡呆性血管性認知障礙 （vascular cognitive impairment no dementia,VCIND）、VaD和伴有血管因素的阿爾茨海默?。ˋlzheimer’sdisease，AD）混合性癡呆[2]。

流行病學研究表明，VCI發(fā)病率僅次于AD，嚴重影響老年人生活質(zhì)量。我國輕度認知障礙（mild cognitive impairment,MCI）的發(fā)病率為 20.8%，其中VCI占42.0%，早期通過各種手段發(fā)現(xiàn)、診斷VaMCI，對延緩其進一步的發(fā)展具有重大的臨床意義[3]。隨著影像技術(shù)的快速發(fā)展，MRI已成為診斷中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤、炎癥、血管性病變及代謝等疾病的重要檢查手段，尤其是擴散張量成像（DTI）、灌注加權(quán)成像（PWI）、磁敏感加權(quán)成像（SWI）、磁共振波譜成像（MRS）、血氧水平依賴（BOLD）等功能 MRI（fMRI）技術(shù)的快速發(fā)展，能夠從分子水平對中樞神經(jīng)系統(tǒng)代謝、微血管灌注、分子擴散、腦功能等方面進行疾病機制的研究[4]。目前，有關(guān)腦認知功能障礙的多模態(tài)fMRI研究已成為國內(nèi)外腦科學研究的熱點。

1 DTI

1.1 基本原理 DTI是在擴散加權(quán)成像（DWI）的基礎(chǔ)上在6個以上的線性方向上施加擴散敏感梯度而獲取的影像，是DWI的發(fā)展和深化，也是目前唯一的能有效觀察和追蹤腦白質(zhì)纖維束的無創(chuàng)性檢查方法[5]。其主要參數(shù)包括平均擴散率（MD）、各向異性分數(shù)（FA）、相對各向異性、容積比等。

1.2 研究應用 有研究者[6]采用DTI分析皮質(zhì)下缺血性腦血管?。╯ubcortical ischemic vascular disease，SIVD），研究顯示存在VCI的SIVD病人組較認知功能正常的對照組腦白質(zhì)區(qū)MD值增大、FA值減低，可能與執(zhí)行-注意功能、記憶功能具有顯著相關(guān)性。郭等[7]的研究支持DTI對皮質(zhì)下缺血性認知損害病人白質(zhì)微結(jié)構(gòu)改變，認為DTI能夠更敏感地反映病人認知功能早期異常改變，并提出內(nèi)側(cè)前額葉白質(zhì)微結(jié)構(gòu)的改變是影響病人執(zhí)行能力的重要因素。支等[8]對58例腦小血管病病人腦室旁及放射冠區(qū)白質(zhì)的DTI研究結(jié)果與Kim等[6]對SIVD白質(zhì)區(qū)MD、FA的研究結(jié)果一致，并提出腦室旁白質(zhì)完整性的破壞是腦小血管病病人認知損害的重要影像學標志，MD值與注意執(zhí)行功能間具有顯著相關(guān)性。

在動物實驗方面，López-Gil等[9]利用 DTI分析不同時間節(jié)點自發(fā)性高血壓（spontaneous hypertensive，SAH）和正常血壓大鼠的腦結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)屬性的差異，并將結(jié)果與體現(xiàn)大鼠認知功能的行為學指標進行相關(guān)性分析，結(jié)果表明SAH大鼠在許多白質(zhì)及灰質(zhì)區(qū)域存在纖維連接不完整，基于圖論的腦結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)分析顯示SAH大鼠腦網(wǎng)絡(luò)的全局效率和局部效率較正常血壓大鼠明顯減低，而且這些網(wǎng)絡(luò)屬性結(jié)果與SAH大鼠不同時間節(jié)點的行為學指標呈明顯相關(guān)性，表明DTI可以較好地預測SAH大鼠的認知功能。

在VCI的發(fā)病機制方面，Liu等[10]研究發(fā)現(xiàn)，VCIND病人的膽堿能纖維投射通路損害，F(xiàn)A值顯著降低，這可能是導致VCIND的內(nèi)在機制。Saggu等[5]的研究結(jié)果表明，腦低灌注后白質(zhì)星形膠質(zhì)細胞的反應性增生及促炎性改變可能與后續(xù)白質(zhì)損傷、脫髓鞘、軸突退化及連續(xù)空間記憶缺失有關(guān)，是血管認知障礙發(fā)病機制中一個內(nèi)在因素，而針對這些途徑的靶向治療可能會為臨床治療提供新思路。

2 MRS

2.1 基本原理 MRS是利用原子核的磁共振現(xiàn)象和化學位移作用進行特定原子核及其化合物定量分析方法。不同化合物的相同原子核之間，相同化合物的不同原子核之間，其共振頻率的差別是MRS的理論基礎(chǔ)。MRS具有臨床意義的主要代謝物參數(shù)有 N-乙酰天門冬氨酸（NAA）、肌酸（Cr/Pcr）、膽堿（Cho）、肌醇（mI）、乳酸（Lac）、脂質(zhì)（Lip）、谷氨酸和谷氨酰胺（Glx）等[11]。

2.2 研究應用 利用1H-MRS對認知障礙的研究已成為國內(nèi)外研究的熱點之一。多項研究顯示，與正常對照組相比，VCI組病人在丘腦、海馬、顳葉、扣帶回等部位NAA含量和/或NAA/Cr比值降低[12-14]。其中，Zhu等[12]研究發(fā)現(xiàn)，VaMCI病人左額葉NAA/Cr比值與劍橋認知測試-中文版（CAMCOG-C）的認知評分及其在定向、語言和語言理解等項目的亞評分均呈正相關(guān)，VaMCI病人在左海馬區(qū)NAA/Cr比值降低，且記憶評分與NAA/Cr比值之間存在顯著的相關(guān)性。陸等[14]進一步研究發(fā)現(xiàn)，血管源性認知障礙不同臨床發(fā)展階段腦內(nèi)代謝物含量亦存在差異，與VCIND組比較，VaD組左側(cè)扣帶回后部、海馬NAA/Cr比值更低，差異具有統(tǒng)計學意義。還有研究提出，MRS對認知障礙的病情預后監(jiān)測有一定的應用價值，NAA和Cr絕對水平下降可預測病人認知功能進行性下降，這可能對疾病的預后及藥物干預效果的評價提供幫助[15]。

此外，由于不同病因引起的認知障礙的代謝特點不同，1H-MRS還有助于VCI和AD等其他類型認知障礙的鑒別診斷。一項臨床研究[16]發(fā)現(xiàn)，與正常對照組和AD組比較，VCI組病人左側(cè)丘腦NAA絕對濃度值降低，后扣帶回Cho和甘油磷酰膽堿絕對濃度值升高，Glx絕對濃度值下降；而AD組病人則表現(xiàn)為左額葉Glx絕對濃度值降低，后扣帶回NAA絕對濃度值降低。另有研究[17]發(fā)現(xiàn)，1H-MRS同樣可以有助于多領(lǐng)域遺忘型輕度認知損傷（multiple-domain amnestic mild cognitive impairment,M-aMCI）[18]和VCIND的鑒別診斷，與正常對照組比較，M-aMCI和VCIND組中的所有區(qū)域的NAA/Cr比值均顯著降低；M-aMCI組在后扣帶回的Glu/Cr比值明顯低于VCIND組，VCIND組額葉白質(zhì)區(qū)的mI/Cr比值和側(cè)腦室周圍的白質(zhì)區(qū)Cho/Cr均顯著高于M-aMCI組。

3 BOLD-fMRI

3.1 基本原理 BOLD-fMRI主要有任務態(tài)和靜息態(tài)2種應用模式。任務態(tài)主要是測量任務表現(xiàn)期間的大腦活動，有block實驗設(shè)計和事件相關(guān)的實驗設(shè)計2種主要實驗模式。靜息態(tài)BOLD-fMRI被廣泛地應用于功能性連接，探索大腦功能網(wǎng)絡(luò)改變引起的相關(guān)疾病[19-20]。靜息態(tài)fMRI分析方法主要包括：局部一致性、低頻振蕩振幅 （amplitude of low frequency fluctuation,ALFF）、功能連接、獨立成分分析、腦網(wǎng)絡(luò)等。目前國內(nèi)外針對VCI的研究多為靜息態(tài)fMRI對VCI的影響。

3.2 研究應用 林等[21]研究發(fā)現(xiàn)在靜息態(tài)下VCIND病人較對照組的雙側(cè)額下回、顳上回以及左側(cè)島葉等司語言管理認知區(qū)域的ALFF增強，在扣帶回、舌回、楔前葉等默認網(wǎng)絡(luò)功能連接點的ALFF減低；并且VCIND病人在扣帶回/楔前葉處的腦活動改變與蒙特利爾認知評估評分呈顯著的正相關(guān)。陳等[22]研究發(fā)現(xiàn)VCI病人在眶額回、殼核、丘腦等處存在廣泛的ALFF值改變，其中左側(cè)殼核及丘腦的ALFF值與認知功能損害相關(guān)。Lei等[23]研究發(fā)現(xiàn)由煙霧病導致的VCI表現(xiàn)出一種特定的ALFF內(nèi)在模式，且ALFF的變化與臨床認知功能的減退相關(guān)。

4 SWI

4.1 基本原理 SWI是近年發(fā)展起來的一種根據(jù)不同組織間磁敏感性差異形成影像對比的新技術(shù)，能夠更敏感地顯示腦靜脈及腦內(nèi)微出血灶[24]。

4.2 研究應用 Ii等[25]認為對于老年人，在SWI序列中發(fā)現(xiàn)微出血病灶可以作為發(fā)現(xiàn)大腦淀粉樣血管病的有力工具。Liu等[26]通過研究腦皮質(zhì)缺血性血管性癡呆（subcortical ischemic vascular dementia，SIVaD）的腦鐵積累及其與認知障礙的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)SIVaD病人左海馬、右尾狀核的相位值和神經(jīng)心理評分之間具有高度相關(guān)性，并提出了腦鐵沉積可能是SIVaD的生物標志物，將影響著SIVaD的病理生理進程。

5 PWI

5.1 基本原理 PWI反映的主要是組織中微觀血流動力學信息，分為對比劑首次通過法和動脈自旋標記（arterial spin labeling，ASL）法。目前在利用 PWI對VCI的研究中較常用的為ASL技術(shù)，其對卒中病人側(cè)支循環(huán)的血流灌注改變極為敏感，因此還可以通過檢測側(cè)支循環(huán)的存在進行疾病治療及認知恢復的評價。

5.2 研究應用 Sun等[27]利用ASL MRI技術(shù)研究發(fā)現(xiàn)，皮質(zhì)下血管性認知功能損害組病人與無認知障礙的SIVD組病人比較，前者皮質(zhì)腦血流量普遍減少，主要集中在左側(cè)海馬、左側(cè)顳上極、右上額眶葉、右內(nèi)側(cè)額眶葉、右側(cè)顳葉中部、雙側(cè)丘腦等部位。另有研究[28]發(fā)現(xiàn)，已存在MCI的AD病人與無認知損害表現(xiàn)而后發(fā)展為輕度認知減退病人相比，兩者ASL表現(xiàn)相似，從而提出ASL可能成為從正常人中篩選發(fā)生認知障礙的高危人群的有效檢測方法。

6 小結(jié)

多模態(tài)fMRI能夠在VCI發(fā)生形態(tài)學改變前就提示腦組織微結(jié)構(gòu)及腦功能的改變[29]，對VCI早期診斷、干預、治療，甚至預后具有一定的研究及診斷價值，但目前fMRI對VCI的研究還存在一定局限性。例如：DTI的數(shù)據(jù)后處理較為繁瑣，病人不能完全配合fMRI的靜息態(tài)、任務態(tài)測定；病人檢查當時的病理、生理狀態(tài)等都可能影響腦血流量的變化等；除典型腦血管病表現(xiàn)外，VCI疾病本身與其他病源性認知損害是否存在腦結(jié)構(gòu)或功能差異，目前尚未得到較一致的結(jié)果。在未來的研究中，應進行針對VCI的MRI形態(tài)學與功能成像相結(jié)合的對比研究，以及將多模態(tài)MRI應用于VCI的治療評估等。