胡海夢(mèng) 何慧瑾

前 言

腦小血管?。╟erebral small vessel disease，SVD）是指由腦內(nèi)微動(dòng)脈、小動(dòng)脈、毛細(xì)血管及小靜脈的各種病變所導(dǎo)致皮質(zhì)下深部結(jié)構(gòu)損害的一組異質(zhì)性較大的癥候群[1]。近年來(lái)，臨床醫(yī)生和研究者已經(jīng)逐漸認(rèn)識(shí)到SVD并不是預(yù)后良好的疾病，相反，它可以引起認(rèn)知、心理以及生理上的殘疾，是卒中和癡呆的重要病因。SVD具有復(fù)發(fā)率高而病死率低的特點(diǎn)，其常見(jiàn)的影像學(xué)表現(xiàn)包括：腔隙性梗死（lacunar infarction，LI）、 腦 白 質(zhì)疏 松 癥（leukoaraiosis，LA）、腦微出血（cerebral microbleeds，CMB）、血管周圍間隙擴(kuò)大（enlarged perivascular spaces，EPVS）以及血腦屏障（blood brain barrier，BBB）破壞。這些表現(xiàn)可同時(shí)存在也可以單獨(dú)出現(xiàn)，雖然它們的存在高度提示被檢查者可能患有SVD，但是這些不是SVD所特有的表現(xiàn)。近年來(lái)，研究者們將一些磁共振相關(guān)的新技術(shù)應(yīng)用于SVD，希望能在SVD的診斷、疾病進(jìn)展評(píng)估、療效評(píng)價(jià)以及病理研究上有所突破。本篇綜述就這些新的磁共振技術(shù)在SVD中的應(yīng)用進(jìn)行總結(jié)，包括彌散張量成像（diffusion tensor imaging，DTI）、彌散峰度成像（diffusion kurtosis imaging，DKI）、超高場(chǎng)強(qiáng)MRI、磁敏感加權(quán)成像（susceptibility weighted imaging，SWI）、靜息態(tài)功能磁共振成像（resting-state functional magnetic resonance imaging，rs-fMRI）和磁共振灌注加權(quán)成像（perfusion-weighted imaging，PWI）。

磁共振新技術(shù)

1．DTI

DTI是一種通過(guò)測(cè)量組織內(nèi)水分子彌散的程度和方向從而顯示腦白質(zhì)纖維束并定量測(cè)定其損害程度的技術(shù)。DTI 基于水分子彌散原理，提供多個(gè)參數(shù)，包括各向異性分?jǐn)?shù)（fractional anisotropy，F(xiàn)A）、平均彌散率（mean diffusivity，MD）、軸向彌散率（axial diffusivity，AD）和徑向彌散率（radial diffusivity，RD），其中最常用的是FA和MD，F(xiàn)A值降低，MD值增高是白質(zhì)結(jié)構(gòu)完整性受損在DTI中的典型表現(xiàn)。DTI可以通過(guò)評(píng)估腦白質(zhì)微結(jié)構(gòu)的完整性，發(fā)現(xiàn)常規(guī)MRI中表現(xiàn)為正常區(qū)域的超微結(jié)構(gòu)損傷，從而有助于SVD的早期診斷。

有研究認(rèn)為白質(zhì)纖維完整性受損與SVD患者的認(rèn)知功能有關(guān)。Tuladhar等人[2]認(rèn)為特定區(qū)域的白質(zhì)微結(jié)構(gòu)完整性的喪失與特定的認(rèn)知障礙有關(guān)，比如胼胝體膝部和壓部的微結(jié)構(gòu)完整性與全腦認(rèn)知功能和執(zhí)行功能最相關(guān)。Kim等人[3]利用DTI技術(shù)結(jié)合圖論（graph theory）構(gòu)建及分析大腦的白質(zhì)纖維束結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)（腦白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)）的特性，認(rèn)為白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)中斷與SVD病人的皮質(zhì)萎縮和認(rèn)知障礙相關(guān)，并且Reijmer等人[4]發(fā)現(xiàn)腦白質(zhì)中心網(wǎng)絡(luò)的連接強(qiáng)度與認(rèn)知功能下降的相關(guān)性更高。但也有一些結(jié)果認(rèn)為DTI具有局限性，Van Uden等人[5]對(duì)SVD老年病人5年隨訪發(fā)現(xiàn)，大腦白質(zhì)和海馬的體積是癡呆發(fā)病的主要預(yù)測(cè)因素，DTI參數(shù)（包括FA和MD）沒(méi)有額外的診斷價(jià)值。

有研究表明DTI參數(shù)還與SVD的臨床表現(xiàn)、病情的嚴(yán)重程度及預(yù)后等方面相關(guān)。抑郁是SVD病人重要的臨床表現(xiàn)，已有研究發(fā)現(xiàn)SVD患者的抑郁癥與FA值相關(guān)；全腦的MD增高與死亡率相關(guān)；患有帕金森病的SVD病人腦室周圍額葉的腦白質(zhì)病變區(qū)域的白質(zhì)完整性與帕金森病有關(guān)，這意味著DTI可能用于研究SVD病人伴隨帕金森癥狀的潛在機(jī)制。Baykara等人[6]將DTI數(shù)據(jù)的兩種處理技術(shù)（骨架化和直方圖分析）結(jié)合起來(lái)定義一種新的影像學(xué)標(biāo)志——骨架化平均彌散率峰寬（peak width of skeletonized mean diffusivity，PSMD），他們用Trail Making Test的結(jié)果建立反應(yīng)速度評(píng)分來(lái)代表疾病的嚴(yán)重程度并發(fā)現(xiàn)PSMD與所有受試者（包括CADASIL、散發(fā)性SVD患者和高WMH負(fù)擔(dān)且具有認(rèn)知功能損害的SVD患者）的反應(yīng)速度評(píng)分間有著緊密的聯(lián)系。由于其計(jì)算是完全自動(dòng)化、快速而又可靠的，因此可以常規(guī)應(yīng)用于大樣本。所以PSMD對(duì)于SVD研究具有極大的價(jià)值。

1．1 DKI：DKI是DTI技術(shù)上的延伸，它采用非高斯分布模型，較DTI更符合組織內(nèi)水分子實(shí)際彌散分布情況。DKI技術(shù)除了能夠獲得DTI相關(guān)指標(biāo)（MD、FA等），還可以同時(shí)得到其特有指標(biāo)（如峰度、平均峰度等），為臨床研究提供更豐富的信息。另外，DKI對(duì)組織微觀結(jié)構(gòu)的改變更敏感，能為組織微觀結(jié)構(gòu)變化及某些疾病早期的組織細(xì)微損傷探測(cè)提供更為先進(jìn)、準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)。雖然目前還未見(jiàn)DKI應(yīng)用于SVD研究的報(bào)道，DKI在這方面的研究一定有很大的空間和應(yīng)用前景。

2．超高場(chǎng)強(qiáng) MRI

目前臨床上用于疾病診斷SVD的最高場(chǎng)強(qiáng)是3T，具有明顯的局限性：雖然可以看到大的顱內(nèi)基底血管，但是對(duì)引起SVD病變的穿支小動(dòng)脈顯像不佳。近年來(lái)，7T超高場(chǎng)強(qiáng)成像已經(jīng)用于人類MRI科研試驗(yàn)，由于其提供更高的信噪比（signal to noise ratios，SNR）和空間分辨率，所以可以在可視化血管病理水平上提高我們對(duì)SVD的認(rèn)識(shí)。對(duì)于SVD腦實(shí)質(zhì)損害的檢查，7T顯像具有優(yōu)越性。Conijn等人[7]研究發(fā)現(xiàn)，與1．5T 3D T2*加權(quán)圖像相比，7T雙重回波T2*加權(quán)圖像中可檢測(cè)到多達(dá)三倍的CMBs，這說(shuō)明在常規(guī)場(chǎng)強(qiáng)下的MRI可能僅檢測(cè)到CMBs的冰山一角。對(duì)于PVS和腔隙，在7T上比在3T上顯示的更為詳細(xì)、可視化[8]。對(duì)于腦血管成像，7T的MRA成像能描繪出大腦中動(dòng)脈分支更多的解剖學(xué)細(xì)節(jié)，顯示更多主要腦動(dòng)脈的一級(jí)和二級(jí)分支。7T在顱內(nèi)血管發(fā)生明顯狹窄之前即可檢測(cè)到動(dòng)脈粥樣硬化和其他血管壁病理表現(xiàn)，確定顱內(nèi)粥樣斑塊在腔隙性腦梗死發(fā)病機(jī)制中的作用[8]。但是7T超高場(chǎng)強(qiáng)MRI廣泛應(yīng)用于臨床還存在許多技術(shù)挑戰(zhàn)，需要進(jìn)一步研究來(lái)證實(shí)、完善和推廣。

3．SWI

SWI根據(jù)不同組織之間的磁化率差異來(lái)進(jìn)行成像，是檢測(cè)CMBs 的強(qiáng)有力技術(shù)之一。而CMBs是SVD常見(jiàn)的影像學(xué)表現(xiàn)之一，因此SWI已被應(yīng)用于各種臨床試驗(yàn)來(lái)探索CMBs與SVD的病因、臨床表現(xiàn)等之間的關(guān)系。Chai等人[9]研究表明新發(fā)生的CMBs是認(rèn)知功能障礙的危險(xiǎn)因素，并且CMBs的位置可能與認(rèn)知損害相關(guān)；Chung等人[10]則證實(shí)了腦葉上的CMBs（而非深部或者小腦幕下的CMBs）與認(rèn)知功能變化相關(guān)，特別是視覺(jué)空間執(zhí)行功能。

4．rs-fMRI

Rs-fMRI是讓受試者在靜息狀態(tài)下進(jìn)行全腦MRI掃描，檢測(cè)基線狀態(tài)下腦區(qū)的自發(fā)神經(jīng)元活動(dòng)，判斷功能相關(guān)腦區(qū)之間的網(wǎng)絡(luò)連接情況，反映基礎(chǔ)狀態(tài)下自發(fā)腦功能活動(dòng)。利用rs-fMRI技術(shù)，Schaefer等人[11]發(fā)現(xiàn)，在早期SVD患者中額頂葉的功能連接強(qiáng)度降低，而小腦的網(wǎng)絡(luò)功能連接強(qiáng)度增加，這可能有助于SVD的早期診斷。對(duì)于SVD是否已經(jīng)發(fā)生了癡呆等臨床表現(xiàn)的研究，Kim等人[12]試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，具有血管性癡呆的SVD患者在額葉內(nèi)側(cè)、額上回和前島葉中的功能連接強(qiáng)度降低。

目前對(duì)于rs-fMRI在SVD上的研究有限，樣本量相對(duì)較小，缺乏縱向的研究數(shù)據(jù)，而rs-fMRI作為一種無(wú)創(chuàng)性探測(cè)腦功能的影像學(xué)技術(shù)，在SVD的研究中還有很大的潛能。

5．PWI

PWI是一種用來(lái)反映組織的微血管分布和血流灌注情況、提供血流動(dòng)力學(xué)方面信息的磁共振功能成像技術(shù)，其常用的序列包括動(dòng)態(tài)磁敏感對(duì)比增 強(qiáng)（dynamic susceptibility weighted contrast cehanced，DSC）灌注成像和動(dòng)脈自旋標(biāo)記（arterial spin labeling，ASL）磁共振成像。DSC的評(píng)價(jià)參數(shù)主要有腦血容量（cerebral blood volume，CBV）、腦血流量（cerebral blood flow，CBF）、平均通過(guò)時(shí)間（mean transit time，MTT）和達(dá)峰時(shí)間（time to peak，TTP）。ASL僅能夠準(zhǔn)確量化CBF，但是其具有良好的重復(fù)性。

近年來(lái)，ASL應(yīng)用較為廣泛。WMH是SVD的影像學(xué)表現(xiàn)之一，有研究表明WMH容積與腦組織低CBF相關(guān)：Crane等人[13]研究發(fā)現(xiàn)WMH容積與額葉和基底神經(jīng)節(jié)的CBF呈負(fù)相關(guān)；在van Dalen等人[14]的試驗(yàn)中，具有WMH的高血壓病人中，WMH容積與WMH區(qū)域的低灌注有關(guān)，而與其他表觀正常的白質(zhì)或者灰質(zhì)的CBF無(wú)關(guān)。

另有研究表明認(rèn)知功能下降與腦血流灌注有關(guān)。Sun等人[15]在對(duì)皮層下血管認(rèn)知損傷（subcortical vascular cognitive impairment，SVCI）的研究發(fā)現(xiàn)，與非癡呆型皮層下缺血性血管疾?。╯ubcortical ischemic vascular disease，SIVD）患者相比，SVCI病人腦內(nèi)血流灌注彌漫性降低，并且顳葉、額葉、海馬、丘腦和島葉的缺血性灌注程度與認(rèn)知障礙程度相關(guān)，這一結(jié)果也為SVCI患者認(rèn)知缺陷機(jī)制提供了依據(jù)。

由于DSC需要注射外源性對(duì)比劑，應(yīng)用有一定局限性，近年來(lái)在SVD的研究中應(yīng)用較少，而ASL作為一種非侵襲性檢查技術(shù)，在SVD的研究中日趨增多，今后也具有很大的研究前景。

小 結(jié)

綜上所述，SVD的影像表現(xiàn)通常為非特異性，診斷具有挑戰(zhàn)性，而各種磁共振新技術(shù)的應(yīng)用在明確診斷、監(jiān)測(cè)疾病進(jìn)展、探索病理和評(píng)價(jià)療效方面有著一定的成效和廣闊的應(yīng)用前景，但是部分結(jié)果尚有爭(zhēng)議，需要進(jìn)一步研究來(lái)驗(yàn)證和完善。在今后的研究中，還應(yīng)進(jìn)一步探索SVD的早期診斷技術(shù)、明確診斷方法并進(jìn)行縱向?qū)Ρ妊芯俊?/p>