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目的:⑴利用扩散张量成像(DTI)技术探讨Alzheimer病(AD)患者各相关脑白质束的部分各向异性及平均扩散率的变化及其与患者认知状态的关系,并与磁共振氢质子波谱(1H-MRS)技术相结合,对AD病人的扣带回后部进行相关性研究,探讨导致AD病人DTI改变的可能的生化代谢因素。⑵通过磁共振相位值和R2*值的测量可以定量评估铁质在脑内的聚积程度,评估阿尔茨海默脑病患者和年龄匹配的正常老年组间的差异。
方法:①对20例轻度AD患者、30例中到重度AD患者以及25例年龄相匹配的正常老年志愿者进行弥散张量成像扫描,其中15例轻度AD、20例中重度AD及20例正常老年人同时行后扣带回区的磁共振氢质子波谱检查。DTI采用EPI序列,扩散敏感梯度施加在25个不同方向,生成平均扩散系数(MD)、部分各向异性(FA)参数图,结合彩色向量图及纤维追踪图分别测定各白质束的参数值,包括双侧扣带束、上纵束、下纵束、下额枕束、钩束、穹窿体、胼胝体膝部及压部。MRS采用单体素短回波PRESS序列,得到双侧扣带回后部皮质区NAA/Cr、Cho/Cr、mI/Cr的相对值。采用配对t检验及方差分析比较各对称部位的FA值和MD值及病例组与对照组间的各部位的参数值是否存在差异。相关分析采用偏相关分析法控制年龄因素的差异。利用多元线性回归分析,建立回归模型。②采用GE Signa HD1.5 T磁共振扫描仪,检查序列包括冠状位三维高分辨率梯度回波和快速多回波梯度序列,经后处理获得校正后的相位图和R2*图,在上述两幅功能图上测量相同层面的双侧杏仁体、尾状核头部、前额叶皮层、颞叶皮层、内嗅皮层、壳核、苍白球以及双侧海马的头部和体部的横向驰豫率和校正相位值。
结果:⑴对照组与轻度AD组比较仅穹隆体和左侧扣带束的FA值存在明显差异;轻度AD组与中重度AD组比较穹隆体、双侧钩束、扣带束、下纵束、胼胝体膝部及压部及右侧下额枕束的FA值均存在统计学差异。对照组与轻度AD组的MD值在穹隆体区存在统计学差异,而轻度AD组与中重度AD组在穹隆体、双侧钩束、下额枕束、左侧扣带束、右侧上、下纵束、胼胝体膝部及压部均存在MD值的显著差异。回归模型提示穹隆体和左侧扣带束的FA值与简易精神状态检查评分(mini-mental stateexamination,MMSE)存在正线性相关关系,而与右侧扣带束的MD值呈负线性相关关系。正常组、轻度AD组及中重度AD组间后扣带区NAA呈逐步降低的趋势,NAA/Cr值在正常组与轻度AD组间差异存在显著性,ml/Cr升高在轻度AD组与对照组间存在显著性差异(p<0.05)。轻度AD患者左侧扣带束FA值较对照组明显降低,中重度组右侧扣带束FA值下降,同时MD值增高(p<0.01)。轻度AD组左侧扣带束FA值与mI/Cr值呈明显正相关(r=0.586,p=0.035)。中重度组右侧扣带束MD值与NAA/Cr呈负相关性(r=-0.505,p=0.027)。⑵对于正常老年组,相位值和R2*的差异均能较好的反映各脑区铁含量的差异,铁沉积越多,相位的负值越大,R2*值越大。正常老年脑人左右两半球部分脑区的铁含量存在不对称性,呈左侧优势。
结论:①AD患者的穹隆体、扣带束后部白质受累最为明显,可以作为AD早期诊断的敏感性指标。AD中晚期白质的异常逐渐累及双侧钩束、扣带束、下纵束、胼胝体膝部、压部及下额枕束等的联络纤维。AD患者的扣带束后部的白质纤维束完整性降低存在区域性和时域性差异,提示AD患者的白质损害在不同阶段存在不同的主导的因素。联合应用MRS和DTI的方法有助于了解AD病人病理进程改变。②相位成像对于鉴别正常老年人和阿尔茨海默脑病更具敏感性和有效性。研究海马区铁质过多积聚有助于更好地认识阿尔茨海默脑病的病理发展过程和神经精神功能损害的机制。