皮质下血管性认知障碍患者的静息态功能磁共振成像研究

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　　【摘要】目前血管性认知障碍（vascular cognitive impairment，VCI）在痴呆期尚无有效的治疗方法，因此血管性痴呆（vascular dementia，VaD）的预防主要是对于血管性認知障碍无痴呆（vascular cognitive impairment no dementia，VCIND）尽早进行干预，延缓或阻止其进展为痴呆，目前，对于VCI的诊断主要方法为神经心理学量表及病史采集，尚无客观的影像学诊断标准。静息态功能磁共振成像（resting state functional magnetic resonance imaging，rs-fMRI）能够在静息态下探测到自发的脑功能活动，为研究VCI的发病
　　机制提供了新的客观的生物学标记。本文就rs-fMRI在皮质下血管性认知障碍患者的研究进展进行了综述。
　　【关键词】皮质下血管性认知障碍；静息态功能磁共振；局部一致性；低频振荡振幅脑网络；功能连接法
　　【中图分类号】R743 【文献标识码】A 【文章编号】ISSN.2095-6681.2019.8..02
　　1 VCI
　　VCI是指血管或血管相关因素引起的从一个或者多个认知域轻度损害到广泛认知域损害到痴呆的各个水平的认知损害。目前VCI其分为三个类型：包括VCIND、VaD、和混合性痴呆（常见为阿尔茨海默病（Alzheimer's disease，AD）和VaD型）。
　　2 rs-fMRI概述
　　功能磁共振成像技术已成为现代认知领域研究和临床影像学研究领域中的普遍现象。rs-fMRI主要是指最早由Ogawa和Lee提出的基于血氧水平依赖效应成像方法，其成像原理是：当神经元活动增强时，局部脑血流量和脑组织的耗氧量均增加，但脑血流量增加相比组织耗氧量更为显著，二者的综合作用的结果是活动区脱氧血红蛋白量相对减少。在T2加权成像上，信号强度与脱氧血红蛋白的含量成反比，因此当神经元活动增强是，T2加权成像表现为神经活动区域信号相对增加。
　　3 SVCI的Rs-fMRI研究
　　3.1 ALFF分析法
　　ALFF算法是Rs-fMRI数据分析中常用的一种方法，由Zang等在2007年提出：主要是从能量角度反映各个体素在静息态神经元自发活动，能较好的反应局部脑区神经元静息状态的自发活动情况[12]。目前应用rs-fMRI研究血管性认知障碍主要集中于皮质下缺血性血管性痴呆（subcortical ischemic vascular dementia，SIVD）这个亚型。
　　Liu等人[1]对30例SIVD及35例正常对照组进行rs-fMRI进行研究，采用ALFF数据分析方法，结果显示，组内分析两组患者双侧扣带回前皮质、扣带回后皮质、内侧前额叶、顶叶下、枕叶及邻近前叶ALFF值均明显高于整体平均ALFF值。与对照组相比，SIVD患者双侧楔前叶区ALFF值较低，在前扣带回、左侧岛叶和海马区ALFF值较高；SIVD患者左岛叶ALFF值与MoCA、MMSE评分呈密切负相关，指出SIVD与rs-fMRI信号的一种独特的自发异常活动有关，测量楔前叶、前扣带回、岛叶和海马的ALFF值可能有助于SIVD的检测。
　　Yi等人[2]采用ALFF分析方法对皮质下血管性轻度认知障碍（subcortical vascular mild cognitive impairment，svMCI）患者进行rs-fMRI研究，svMCI相关的脑功能变化主要在默认网络中。svMCI的ALFF主要在DMN前部（如：内侧前额叶皮质）降低，而DMN后部（如后扣带回/楔前叶）的ALFF增加，与liu等人对SIVD的研究结果不同，可能与患者的认知障碍程度有关，且DMN中多个脑区功能连接密度下降，指出这种内在脑部活动的广泛异常对于理解svMCI的发病机制非常重要。
　　3.2 ReHo分析法
　　Diciotti S[3]等人采用ReHo的分析方法对SVCI的认知损害进行研究，结合蒙特利尔认知评估和Stroop测试；认知功能障碍患者的左小脑后部的ReHo与MoCA评分呈显著负相关，与Stroop评分呈显著正相关，执行功能差的患者扣带回中间部皮质的ReHo值较高，呈负相关。
　　3.3 基于图论的网络拓扑结构分析法
　　图论方法的不断完善使我们能够理解复杂网络的拓扑性质，Watts和Strogatz早在1998年就描述了具有密集局部连接和很少长连接的图可以被描述为小世界网络。小世界是描述复杂大脑网络的一个很有吸引力的模型，因为它为我们观察大脑基本组织的相关网络参数提供了一种很好的方法。
　　3.4 功能连接法
　　Ding[4]等人采用基于后扣带回为种子点的静息态功能连接研究SVCI患者的静息态功能连接的变化，发现SVCI患者在左颞中叶、右下颞叶、左侧额上回的rsFC增加，而左丘脑和PCC的rsFC明显降低。
　　Zhou等人[5]研究了与双侧丘脑和内侧前额叶区相关的功能连接和SVCI认知损害的关系，发现SVCI患者在一些皮质区（即眶额叶主要参与执行功能和记忆功能）与丘脑功能连接明显减低，而额叶区（如额叶下回）功能连接增强，这可能是对功能连接减少区域的代偿作用。与内侧前额叶区功能连接减低的区域主要在以执行功能及记忆相关区域（即前扣带回）。在SVCI中，认知功能与左侧丘脑和左侧眶额叶之间的功能连接密切相关。指出皮层-皮层下脑区与丘脑及内侧前额叶区域的功能连接降低；该研究强调了丘脑和内侧前额叶在额叶-皮质下环路中的重要性，提高了我们对SVCI患者认知功能障碍机制的理解。
　　4 结 论
　　结合目前对于SVCI患者脑功能磁共振的大量研究不难发现，VCI患者均会出现脑功能网络异常，这种异常的脑功能变化的脑区主要在脑默认网络，不同脑区之间的功能连接及DMN脑区的网络结构的广泛破坏，考虑与VCI患者认知损害密切相关，通过rs-fMRI研究这种脑功能异常变化是一种比较敏感的辅助检查手段，可以早期识别轻度认知功能障碍患者，尽早进行干预，延缓甚至阻止其发展为痴呆；但目前对于rs-fMRI的分析方法众多，扫描参数不统一，导致分析结果之间存在一定差异，因此其临床应用受到限制，相信随着rs-fMRI技术和分析方法和不断发展，将来rs-fMRI会在认知领域取得重大的突破，得的临床的广泛应用。另外，目前功能磁共振数据的分析方法均主要集中于假设扫描期间脑功能静息状态，有研究表明脑功能的变化是随着时间而动态变化的，从这个角度可能更准确地了解到VCI患者的病理生理机制。
　　参考文献
　　[1] Liu C，Li C，Yin X，等.皮质下缺血性血管性痴呆患者脑内活动异常[J].一号机，2014，9（2）：e87880.
　　[2] Yi L，Wang J，Jia L，等.皮质下血管轻度认知障碍的结构和功能变化：以体素为基础的形态学与静态fmri相结合的研究[J].一号机，2012，7（9）：44758.
　　[3] 郭会映，孙 芳，张宗军，戚荣丰，倪玲，庞建鑫.皮质下缺血性血管性认知功能障碍的静息态功能磁共振研究[J].中华老年心脑血管病杂志，2013，12：1257-1260.
　　[4] 林海龙，薛蕴菁，康正武，段 青.静息态fMRI在无痴呆型血管性认知障碍基线脑活动变化中的初步研究[J].临床放射学杂志，2013，08：1070-1074.
　　[5] Zhou X，Hu X，Zhang C，等.皮质下血管认知障碍的异常功能连接与结构萎缩：与认知障碍的关系[J].在老年神经科学的前沿，2016，8：14.
　　本文编辑：刘欣悦
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