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目的本研究采用MR定量磁敏感图(quantitative susceptibility mapping,QSM),定量测量阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)患者大脑灰质核团铁沉积及静脉血氧水平,并分析各磁敏感值与临床实验室指标、认知评分之间的相关性。材料与方法本研究为回顾性研究,并获得了医院伦理委员会审核批准。研究对象分为AD组及对照(controls,CON)组。AD组共59例,均为自2015年9月至2018年12月期间在大连医科大学附属第一医院神经内科住院,并符合美国国立神经及交流疾病研究所和阿尔茨海默病及相关疾病协会(NINCDS/ADRDA)的诊断标准的患者,其中男性21例,女性38例;CON组22例,为自愿或因其他原因来我院检查的患者,其中男性12例,女性10例。记录所有AD组患者的临床资料及实验室检查指标,包括年龄、性别、病程、受教育程度、血压情况、总胆固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)及同型半胱氨酸含量,并由神经内科医生进行简易智力状态检查量表(Mini-mental State Examination,MMSE)、蒙特利尔认知评估量表(Montreal Cognitive Assessment,MoCA)、画钟试验(Clock Drawing Task,CDT)以及日常生活能力量表(Activity of Daily Living Scale,ADL)评估。本研究采用美国GE signa HDXT 3.0T磁共振成像系统及匹配的8通道头部线圈,行常规MRI及多回波采集重度T2*WI三维梯度回波序列(enhanced gradient echo T2 star weighted angiography,ESWAN)检查。将ESWAN原始数据以DICOM格式保存及传输至个人电脑,采用美国韦恩州立大学馈赠的核磁共振信号处理(signal processing in nuclear magnetic resonance,SPIN)软件进行图像后处理。首先利用SPIN软件中SWIM(Susceptibility Weighted Imaging Mapping)模块对SWI原始相位图和幅度图进行进一步处理,获得定量磁敏感图(quantitative susceptibility mapping,QSM),在QSM图像上分别测量双侧脑灰质核团(尾状核头、苍白球、壳核、丘脑腹外侧核、红核、黑质、齿状核及束状回)部位以及双侧大脑静脉(大脑内静脉、丘纹上静脉、透明隔静脉、基底静脉及齿状核静脉)的磁敏感值(Magnetic sensitivity value,MSV)。同一部位重复测量3次,取平均值。应用社会科学统计软件包(statistics package for social science,SPSS)17.0版进行数据分析:采用One-Sample K-S检验,得所有MSV值均符合正态分布,因此计量资料以均数±标准差表示。AD组与CON组所有MSV值及一般资料(年龄、受教育程度、总胆固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、同型半胱氨酸)采用非参数检验。对AD组MSV值与MMSE评分、MoCA评分及ADL评分进行Pearson相关分析,对AD组MSV值与CDT评分进行Spearman相关分析。AD组临床及实验室资料与MSV值进行Pearson相关分析;AD组临床及实验室资料与各认知评分进行Spearman相关分析。相关性分析结果用热点图表示。采用ROC曲线下面积评价各MSV值诊断AD的效能。以P<0.05为差异具有统计学意义。结果1.双侧脑灰质核团MSV值:AD组所有脑灰质核团MSV值均高于CON组,并且在双侧尾状核头、双侧苍白球、双侧丘脑腹外侧核、右侧红核、右侧黑质、右侧束状回、左侧齿状核差异具有统计学意义(P<0.05)。2.双侧大脑静脉MSV值:AD组所有大脑静脉MSV值均高于CON组,并在双侧丘纹上静脉、双侧齿状核静脉、左侧基底静脉、左侧大脑内静脉差异具有统计学意义(P<0.05)。3.AD组双侧灰质核团MSV值与大脑静脉MSV值间相关性:左侧基底静脉MSV值与左侧尾状核头(r=0.312,P=0.016)、左侧红核(r=0.337,P=0.009)的MSV值间具有显著正相关性;右侧基底静脉MSV值与右侧黑质MSV值具有显著正相关性(r=0.268,P=0.040);左侧大脑内静脉MSV值与左侧苍白球MSV值具有显著正相关性(r=0.272,P=0.037);左侧丘纹上静脉MSV值与右侧苍白球MSV值具有显著正相关性(r=0.263,P=0.044);右侧透明隔静脉MSV值与右侧束状回MSV值具有显著正相关性(r=0.276,P=0.035)。4.AD组双侧脑灰质核团MSV值与各认知评分相关性:双侧尾状核头(左:r=-0.488,P=0.000;右:r=-0.436,P=0.001)、双侧壳核(r_L=-0.290,P=0.027;r_R=-0.347,P=0.008)、右侧束状回(r=-0.275,P=0.037)的MSV值与MMSE评分间具有显著负相关性;双侧尾状核头(r _L=-0.388,P=0.003;r_R=-0.438,P=0.001)、双侧壳核(r_L=-0.317,P=0.015;r_R=-0.348,P=0.007)与MoCA评分间具有显著负相关性;双侧尾状核头(r _L=-0.366,P=0.007;r_R=-0.538,P=0.000)、双侧壳核(r _L=-0.343,P=0.011;r_R=-0.366,P=0.007)、双侧束状回(r_L=-0.295,P=0.030;r_R=-0.311,P=0.022)与CDT评分间具有显著负相关性;双侧各脑灰质核团MSV值与ADL评分间无显著相关性(P>0.05)。5.AD组双侧大脑静脉MSV值与各认知评分相关性:双侧丘纹上静脉(r _L=-0.524,P=0.000;r_R=-0.406,P=0.002)、双侧大脑内静脉(r_L=-0.387,P=0.003;r_R=-0.313,P=0.017)、双侧齿状核静脉(r_L=-0.450,P=0.000;r_R=-0.454,P=0.000)与MMSE评分间具有显著负相关性;双侧丘纹上静脉(r_L=-0.455,P=0.000;r_R=-0.380,P=0.003)、双侧齿状核静脉(r_L=-0.517,P=0.000;r_R=-0.464,P=0.000)与MoCA评分间具有显著负相关性;双侧丘纹上静脉(r_L=-0.526,P=0.000;r_R=-0.505,P=0.000)、双侧齿状核静脉(r_L=-0.398,P=0.002;r_R=-0.281,P=0.031)、右侧透明隔静脉(r=-0.343,P=0.008)与CDT评分间具有显著负相关性;双侧丘纹上静脉(r_L=-0.588,P=0.000;r_R=-0.491,P=0.000)、双侧透明隔静脉(r_L=-0.373,P=0.005;r_R=-0.319,P=0.018)、左侧基底静脉(r=-0.287,P=0.034)与ADL评分间具有显著负相关性。6.AD组灰质核团及大脑静脉MSV值与临床及化验室资料相关性分析:右侧苍白球(r=0.302,P=0.049)、左侧齿状核静脉(r=0.375,P=0.013)的MSV值与病程正相关;右侧透明隔静脉的MSV值(r=0.285,P=0.030)与总胆固醇含量正相关。双侧丘脑腹外侧核的MSV值(r_L=-0.347,P=0.008;r_R=-0.280,P=0.033)与甘油三酯含量负相关;右侧齿状核静脉的MSV值(r=0.262,P=0.047)与甘油三酯含量呈正相关;左侧大脑内静脉的MSV值(r=-0.266,P=0.046)与HDL含量呈负相关。7.双侧脑灰质核团MSV值及双侧大脑静脉MSV值诊断AD的效能:ROC分析显示,左侧苍白球MSV值的AUC最大,为0.685,其阈值为139.29,敏感度为62.7%,特异度为72.7%;在双侧大脑静脉中,左侧齿状核静脉MSV值的AUC最大,为0.685,阈值为177.5,敏感度为37.3%,特异度为95.5%。结论1.AD患者脑灰质核团MSV值增高,存在铁异常沉积,并与认知功能有关联;脑灰质核团的MSV值可以用于AD的鉴别诊断,尤其左侧苍白球的诊断效能最佳;2.AD患者脑静脉MSV值增高,血氧饱和度降低,也影响认知评分;大脑静脉MSV值可以用于AD的鉴别诊断,尤其左侧齿状核静脉的诊断效能最佳;3.AD患者灰质核团铁沉积与局部血氧饱和度降低有相关性。