阿尔茨海默病多模态MRI研究进展

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基于深度学习的磁共振成像在阿尔茨海默病诊断中的应用

基于深度学习的磁共振成像在阿尔茨海默病诊断中的应用

基于深度学习的磁共振成像在阿尔茨海默病诊断中的应用摘要:阿尔茨海默病(AD)是一种严重的神经退行性疾病,对患者的生活质量和家庭带来了巨大的负担。

早期准确诊断对于疾病的干预和治疗至关重要。

磁共振成像(MRI)作为一种非侵入性的神经影像学技术,为 AD 的诊断提供了丰富的信息。

近年来,深度学习技术的发展为基于 MRI 的 AD 诊断带来了新的机遇。

本文综述了基于深度学习的磁共振成像在阿尔茨海默病诊断中的应用,包括海马体分割、脑区特征提取、疾病分类等方面,并探讨了该技术的优势、挑战以及未来的发展方向。

关键词:深度学习;磁共振成像;阿尔茨海默病;诊断一、引言阿尔茨海默病是老年人群中常见的一种神经系统变性病,其主要特征包括记忆障碍、失语、失用、失认、视空间技能损害、执行功能障碍以及人格和行为改变等。

随着全球人口老龄化的加剧,AD 的发病率不断上升,给社会和家庭带来了沉重的负担。

目前,AD 的诊断主要依赖于临床症状、神经心理测试以及脑脊液和神经影像学检查等。

其中,磁共振成像作为一种非侵入性的神经影像学技术,能够提供大脑的结构和功能信息,对于 AD 的诊断具有重要的价值。

深度学习是一种基于人工神经网络的机器学习技术,具有强大的特征学习和模式识别能力。

近年来,深度学习技术在医学影像分析领域取得了显著的进展,为基于 MRI 的 AD 诊断提供了新的方法和思路。

二、基于深度学习的磁共振成像在阿尔茨海默病诊断中的应用(一)海马体分割海马体是大脑中与记忆和学习密切相关的区域,AD 患者的海马体通常会出现萎缩。

因此,海马体的分割和体积测量是 AD 诊断的重要指标之一。

传统的海马体分割方法主要基于手动或半自动的方式,耗时耗力且准确性有限。

深度学习技术的出现为海马体的自动分割提供了新的解决方案。

例如,基于卷积神经网络(CNN)的方法可以自动学习MRI 图像中的特征,实现海马体的准确分割。

通过对大量的 MRI 图像进行训练,深度学习模型可以学习到不同个体之间海马体的形态差异,从而提高分割的准确性和鲁棒性。

阿尔茨海默病研究进展及未来展望

阿尔茨海默病研究进展及未来展望

阿尔茨海默病研究进展及未来展望阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)是一种以认知障碍为主要表现的慢性进行性神经系统退行性疾病。

目前全球约有5000万人患有该病,而该数字每年都在不断增长。

阿尔茨海默病的发病机制目前仍未完全清楚,但已知β淀粉样蛋白聚集和Tau蛋白异常磷酸化是重要的发病因素。

虽然目前还没有根治阿尔茨海默病的方法,但关于其治疗方面的研究已经取得了很多突破。

一些药物,如乙酰胆碱酯酶抑制剂和NMDA受体拮抗剂,可用于改善症状。

植物性化合物和微量元素也被认为可以对AD有一定的治疗效果。

此外,脑刺激和康复训练也被视为一种非常重要的治疗方式。

基于目前的研究成果,未来治疗阿尔茨海默病的关键是改善β淀粉样蛋白代谢,减少Tau蛋白的磷酸化,促进神经细胞生成,并恢复神经元的代谢稳态。

目前的研究方向主要包括:免疫治疗、抗β淀粉样蛋白治疗、抗Tau治疗和基因治疗等。

近年来国际上也进行了不少与以上研究方向相关的临床试验和药物研发,这些新技术和新药物的不断涌现或许为阿尔茨海默病治疗提供希望。

另一个重要的研究方向是早期诊断和预防。

因为目前许多治疗方案在疾病晚期使用效果显著较低,因此对于阿尔茨海默病的早期诊断和预防比治疗同样重要。

目前主推的早期预防策略包括保持锻炼、保持社交活动、以及控制食物摄入等。

同时,痴呆症的临床特征和生物学机制的研究也将促进AD的早期诊断。

综上所述,尽管阿尔茨海默病治疗和预防方面仍需更多的研究来获取更好的治疗方式,但当前的研究对于该病的理解已经有所改进。

未来,相信人们会在各种领域取得更多的突破,并对这一疾病的治疗和预防产生更为深远的影响。

阿尔茨海默病认知障碍多模态磁共振研究进展

阿尔茨海默病认知障碍多模态磁共振研究进展

阿尔茨海默病认知障碍多模态磁共振研究进展
李紫若;高玉军;田胜兰
【期刊名称】《深圳中西医结合杂志》
【年(卷),期】2024(34)4
【摘要】阿尔茨海默病(AD)作为痴呆症最常见的形式,其发病率、患病率及病死率仍持续增高,目前的治疗策略只能改善症状,对于脑组织不可逆损伤,尚无特效的治疗方案。

然而,在AD治疗过程中有很长的前驱期,早期识别和诊断对于减缓AD的进展尤为重要。

神经影像学技术作为其诊断的一个重要工具发挥了独特的作用,本文笔者就AD影像学研究进展予以综述。

【总页数】7页(P124-130)
【作者】李紫若;高玉军;田胜兰
【作者单位】武汉科技大学附属天佑医院;北京大学第六医院
【正文语种】中文
【中图分类】R749.16;R445.2
【相关文献】
1.源于阿尔茨海默病的轻度认知障碍患者脑结构及静息态功能磁共振研究进展
2.脑白质病变相关血管认知障碍的多模态磁共振成像研究进展
3.轻度认知障碍-阿尔茨海默病早期诊断内嗅皮层磁共振成像研究进展
4.终末期肾病患者伴认知障碍的多模态磁共振研究进展
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阿尔兹海默症的早期诊断技术研究进展

阿尔兹海默症的早期诊断技术研究进展

阿尔兹海默症的早期诊断技术研究进展阿尔兹海默症(Alzheimer's disease)是一种进行性神经系统退化性疾病,以记忆障碍和认知损害为主要特征。

该病在老年人中非常常见,给患者及其家人带来沉重负担。

然而,早期诊断对于患者的治疗和护理至关重要。

近年来,研究人员积极探索各种早期诊断技术,以期能够更准确地检测和预测阿尔兹海默症的发展。

本文将介绍一些阿尔兹海默症早期诊断技术的研究进展。

一、生物标志物生物标志物(biomarker)是指能够通过对体内生物材料的测量来指示一种生物学状态或状态变化的指标。

在阿尔兹海默症的早期诊断中,生物标志物发挥着重要作用。

研究人员发现,阿尔兹海默症患者大脑中Tau蛋白和β-淀粉样蛋白(Aβ)的异常聚集与病情的发展密切相关。

因此,测量这些蛋白以及它们之间的比率成为一种常用的诊断方法。

此外,血液和脑脊液中的一些特定化合物,如神经元损伤标志物和炎症标志物,也可能作为阿尔兹海默症的生物标志物进行诊断。

二、神经影像学技术神经影像学技术可以提供大脑结构和功能的直观图像,有助于检测阿尔兹海默症早期的异常变化。

其中,磁共振成像(MRI)是一种常用的神经影像学技术,可以提供大脑结构的高分辨率图像,帮助鉴别阿尔兹海默症与正常衰老之间的差异。

此外,功能性磁共振成像(fMRI)和正电子发射计算机断层扫描(PET)等技术可用于评估大脑的功能和脑区活动,从而帮助诊断阿尔兹海默症。

三、认知评估工具认知评估工具是一种定量测量认知功能的方法,可用于早期诊断阿尔兹海默症。

其中最常用的是著名的米尼-心理状态检查量表(MMSE)。

MMSE通过一系列问题和测试来评估患者的记忆、注意力、方向感和语言理解等认知能力。

此外,还有一些其他的认知评估工具,如蒙特利尔心智评估量表(MoCA)。

这些工具的使用可以帮助医生更早地诊断阿尔兹海默症。

四、人工智能技术近年来,人工智能技术在医学领域的应用越来越广泛。

在阿尔兹海默症早期诊断中,人工智能技术也发挥了重要作用。

阿尔兹海默症的病理生理机制研究进展

阿尔兹海默症的病理生理机制研究进展

阿尔兹海默症的病理生理机制研究进展阿尔兹海默症(Alzheimer's Disease,AD)是一种神经退行性疾病,是老年痴呆的主要形式之一。

其病理生理机制的研究一直是科学界关注的焦点。

本文将对阿尔兹海默症的病理生理机制研究进展进行探讨。

一、β-淀粉样蛋白的积聚阿尔兹海默症的主要病理特征是脑内异常沉积的β-淀粉样蛋白(amyloid-β protein,Aβ)斑块。

这些斑块主要由β-淀粉样蛋白在大脑中形成的异常积聚而成。

Aβ是由β-淀粉样前体蛋白(amyloid precursor protein,APP)经过酶的切割而产生的。

目前,研究者普遍认为,Aβ的过度积聚是阿尔兹海默症发病的重要原因之一。

二、tau 蛋白的异常磷酸化除了Aβ的异常积聚外,tau 蛋白在阿尔兹海默症的发病中也起到了重要的作用。

tau 蛋白是一种微管相关蛋白,其主要功能是维持神经元细胞的稳定性。

然而,在阿尔兹海默症患者中,tau 蛋白发生异常的磷酸化,导致其失去正常的功能,形成了神经纤维缠结。

这种神经纤维缠结的形成会抑制神经元的正常通信,最终导致记忆和认知功能的受损。

三、炎症反应的参与炎症反应在阿尔兹海默症的发病过程中也起到了重要的角色。

许多研究表明,慢性神经炎症反应对于病理生理机制的改变和神经元损伤具有重要影响。

在阿尔兹海默症患者的大脑组织中,可观察到炎症反应标志物的异常表达,如促炎细胞因子和细胞粘附分子的异常上调。

这些炎症反应的变化进一步加剧了神经细胞的损伤和炎症反应的进程,形成了恶性循环。

四、氧化应激的作用氧化应激是指细胞内外环境中自由基产生和清除失衡而导致的一系列破坏性反应。

阿尔兹海默症患者的大脑组织中常常会存在高水平的氧化应激。

自由基的生成和释放会导致神经细胞的氧化损伤,同时影响细胞内钙离子的平衡,最终导致神经元的凋亡和炎症反应的进一步加剧。

总结:阿尔兹海默症的病理生理机制非常复杂,目前的研究主要集中在Aβ的异常积聚、tau 蛋白的异常磷酸化、炎症反应的参与以及氧化应激等方面。

阿尔茨海默病的研究进展

阿尔茨海默病的研究进展

阿尔茨海默病的研究进展梁子涌;武雅静;邓远飞【摘要】阿尔茨海默病(AD)是老年人常见的慢性进行性神经系统变性病,临床表现主要为记忆力减退、进行性认知功能衰退,伴有各种精神行为异常和人格改变,严重影响患者的生活质量,2012年WHO和ADI发表的报告“痴呆:一项公共卫生重点”指出,AD的发病率为770万人/年,每4秒新发一例痴呆.AD的病因尚未阐明,目前的治疗方法尚不能阻止或逆转AD的疾病发展,且近年来在新药物研发、新治疗方法探讨等方面都遇到了挫折,但是,关于AD的研究继续在深入,本文就AD在病因机制、诊断、辅助检查技术、治疗、预防等方面的新近研究进展作一综述.【期刊名称】《中国医药科学》【年(卷),期】2018(008)016【总页数】4页(P42-45)【关键词】阿尔茨海默病;诊断;β淀粉样蛋白;综述【作者】梁子涌;武雅静;邓远飞【作者单位】北京大学深圳医院,广东深圳518036;北京大学深圳医院,广东深圳518036;北京大学深圳医院,广东深圳518036【正文语种】中文【中图分类】R749.16阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种中枢神经系统退行性疾病,起病隐袭,病程呈慢性进行性,是老年期痴呆最常见的一种类型,随着疾病的进展,将严重影响社交、职业与生活功能,2012年WHO和ADI发表的报告“痴呆:一项公共卫生重点”指出,AD的发病率为770万人/年,每4秒新发一例痴呆,2010年全球的患者数达3560万,预计2030年达6570万,2050年达11540万[1]。

AD的病因尚未阐明,目前的治疗方法尚不能阻止或逆转AD的疾病发展,详细的病史采集与体检和精神状况检查对诊断至关重要,分子神经影像学指标和家族性基因突变可作为重要的支持证据。

本文将就AD在病因机制、诊断、辅助检查技术、治疗、预防等方面的新近研究进展作一浅述。

1 病因机制1.1 基因遗传学说AD最常见的是21号染色体的淀粉样前体蛋白(APP)基因,14号染色体的早老素1(PS1)基因及1号染色体的早老素2(PS2)基因[2],散发性AD的易感基因主要是19号染色体的载脂蛋白E(ApoE)基因 [3]。

多模态影像技术在阿尔茨海默病早期诊断中的应用价值

多模态影像技术在阿尔茨海默病早期诊断中的应用价值

多模态影像技术在阿尔茨海默病早期诊断中的应用价值李晴1,2,岳希鹏2,3,白岩2,罗与2,3,王梅云2,3*作者单位:1.新乡医学院,新乡453003;2.河南省人民医院医学影像科,郑州450003;3.郑州大学人民医院医学影像科,郑州450003*通信作者:王梅云,E-mail:中图分类号:R445.2;R749.16文献标识码:A DOI:10.12015/issn.1674-8034.2022.11.021本文引用格式:李晴,岳希鹏,白岩,等.多模态影像技术在阿尔茨海默病早期诊断中的应用价值[J].磁共振成像,2022,13(11): 110-114.[摘要]阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)是以进行性认知功能障碍和记忆损害为特征的神经系统退行性疾病,也是我国人口老龄化进程中面临的巨大挑战。

在AD早期阶段进行干预对延缓病情进展以及改善预后具有重要意义,因此,AD的早期诊断至关重要。

多模态影像技术从结构、功能、代谢等方面为AD的发病机制和早期临床诊断提供重要的影像学证据。

本文对多模态影像技术,包括结构、功能等MRI和正电子发射计算机断层显像(positron emission computed tomography,PET)技术进行综述,通过反映不同脑部特征对AD患者进行早期诊断方面的应用价值进行分析,以期从影像视角揭示AD早期病理改变,提高AD早期诊断效能,未来指导临床治疗。

[关键词]阿尔茨海默病;轻度认知损害;多模态影像技术;早期诊断;磁共振成像;功能磁共振成像;正电子发射计算机断层显像Application value of multi-modal imaging technique in early diagnosis of Alzheimer's diseaseLI Qing1,2,YUE Xipeng2,3,BAI Yan2,LUO Yu2,3,WANG Meiyun2,3*1Xinxiang Medical University,Xinxiang453003,China;2Department of Medical Imaging,Henan Provincial People's Hospital, Zhengzhou450003,China;3Department of Medical Imaging,Zhengzhou University People's Hospital,Zhengzhou450003,China*Correspondence to:Wang MY,E-mail:Received29Jul2022,Accepted13Oct2022;DOI:10.12015/issn.1674-8034.2022.11.021ACKNOWLEDGMENTS National Natural Science Foundation of China(No.81720108021);Medical Science and Technology Research Project of Henan Province(No.SBGJ202101002).Cite this article as:Li Q,Yue XP,Bai Y,et al.Application value of multi-modal imaging technique in early diagnosis of Alzheimer's disease[J].Chin J Magn Reson Imaging,2022,13(11):110-114.Abstract Alzheimer's disease(AD)is a neurodegenerative disease characterized by progressive cognitive impairment and memory impairment,and it is also a great challenge in the process of population aging in China.Intervention in the early stage of AD is of great significance to delay the progress of the disease and improve the prognosis.Therefore,the early diagnosis of AD is very important. Multimodal imaging technology provides important imaging evidence for the pathogenesis and early clinical diagnosis of AD from the aspects of structure,function,metabolism and so on.We reviewed multimodal imaging technology,including MRI and positron emission computed tomography(PET)technology such as structure and function,and analyzed the application value of reflecting different brain characteristics in early diagnosis of AD patients in this article,in order to reveal the early pathological changes of AD from the perspective of imaging,improve the efficiency of early diagnosis of AD,and guide clinical treatment in the future.Key words Alzheimer's disease;mild cognitive impairment;multimodal imaging technology;early diagnosis;magnetic resonance imaging;functional magnetic resonance imaging;positron emission computed tomography阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)是一种以不同程度认知障碍为特征的神经退行性疾病,临床表现主要包括进行性记忆障碍、失语和执行功能下降,以及包括幻觉和冷漠在内的精神症状,最终导致患者完全丧失自理能力,严重影响患者及其照顾者的生活质量[1]。

追踪医学研究的关键领域神经退行性疾病治疗的前沿进展

追踪医学研究的关键领域神经退行性疾病治疗的前沿进展

追踪医学研究的关键领域神经退行性疾病治疗的前沿进展随着人口老龄化的加剧,神经退行性疾病在全球范围内出现了明显的增加趋势。

神经退行性疾病是指由神经系统中神经元的功能和结构异常引起的疾病,包括阿尔茨海默病、帕金森病和亨廷顿病等。

这些疾病严重影响着人们的生活质量,给患者及其家庭带来巨大的痛苦和负担。

因此,神经退行性疾病的治疗一直是医学界研究的重点和难点。

近年来,神经退行性疾病治疗的前沿进展主要集中在以下几个关键领域:1. 阿尔茨海默病治疗的前沿进展阿尔茨海默病是神经退行性疾病中最常见的类型之一,其特征为进行性认知功能障碍和记忆力丧失。

针对阿尔茨海默病的治疗主要包括药物疗法和非药物疗法。

药物疗法方面,已经发展出多种针对该疾病的药物,如胆碱酯酶抑制剂和谷氨酰胞苷酸受体拮抗剂等,能够改善病情并延缓病程进展。

另外,非药物疗法包括认知训练、脑电刺激和物理疗法等,也对改善患者的认知功能有一定帮助。

2. 帕金森病治疗的前沿进展帕金森病是一种慢性进行性神经系统疾病,其主要症状包括肌肉僵硬、震颤、运动迟缓以及平衡和协调障碍等。

目前,帕金森病的治疗主要通过药物疗法和手术疗法来缓解症状。

药物疗法方面,多巴胺激动剂是最常用的治疗药物,通过补充缺乏的多巴胺来改善症状。

手术疗法方面,深部脑刺激术已经成为一种常用的治疗方法,通过电极植入脑部的特定核团,来减轻帕金森病患者的症状。

3. 亨廷顿病治疗的前沿进展亨廷顿病是一种遗传性的神经系统疾病,其症状包括不自主的运动障碍、认知功能下降和行为异常等。

目前尚无针对亨廷顿病的特效药物,现有的治疗主要通过减缓病情的发展和改善患者生活质量来进行。

一些新型药物正在临床试验中,包括基因治疗、RNA干扰技术和蛋白质降解等,这些治疗方法有望为亨廷顿病的患者带来更好的治疗效果。

除了上述几个关键领域的治疗进展外,神经退行性疾病的研究还涉及到其他方面。

例如,启动治疗新方法的研发、提高神经再生治疗效果的研究以及运用人工智能技术加速神经退行性疾病的诊断等。

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阿尔茨海默病多模态MRI研究进展俞翔;许亮;刘筠【摘要】Alzheimer’s disease (AD) is a nervous degenerative disease characterized by progressive cognitive disability and behavior deficits. Previous neuroradiology investigated the regional brain change of AD usually by applying structural MRI. With development of multimodality MRI techniques, researchers can evaluated AD in terms of functional connectivity, metabolism level, white mater fiber track, hemodynamics. Meanwhile, multimodality MRI can offer radiological evidences for clinical diagnosis, staging, treatment and prognosis. We reviewed the research progress of multimodality MRI techniques in AD.%阿尔茨海默病(AD)是一种以进行性认知障碍和行为异常为主要表现的神经退行性疾病。

早期神经放射学多采用结构MRI研究AD 局部脑区的改变,随着多模态MRI 的发展,研究者们从功能连接、代谢水平、白质纤维成像、血流动力学等方面对AD进一步评价,从而为AD的临床诊断、分期、治疗和预后提供了放射学依据。

就多模态MRI技术在AD 中的研究进展予以综述。

【期刊名称】《国际医学放射学杂志》【年(卷),期】2015(000)006【总页数】6页(P539-543,556)【关键词】阿尔茨海默病;多模态;默认网络;结构磁共振成像;功能磁共振成像【作者】俞翔;许亮;刘筠【作者单位】天津医科大学研究生院,天津 300070;天津市人民医院影像学部;天津市人民医院影像学部【正文语种】中文阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)又称老年性痴呆,是一种以进行性认知障碍和行为异常为主要表现的中枢神经系统退行性疾病,常发生于老年人,起病隐袭,发病率逐年升高,是最常见的痴呆类型[1]。

目前全球约有2400万痴呆病人,预计到2050年患病人数可能为目前的4倍[2]。

AD按病情演变规律分为临床前期、轻度认知功能障碍(mild cognitive impairment,MCI)和老年痴呆期,病人的平均生存期较短,病程一般为5~10年,因此对该病早期诊断及干预尤为重要。

目前,AD的发病机制尚不完全清楚,也缺乏早期诊断的可靠指标,其临床诊断主要依靠神经心理学,确诊则主要靠尸检病理学,多数研究者认为AD的病因与神经细胞内神经纤维缠结(neurofibrillary tangles,NFT)和细胞外β淀粉样蛋白(amyloid-β,Aβ)沉积造成的神经元及突触的丢失有密切关系[3]。

MRI技术在AD的应用范围越来越广泛,科研人员针对AD病人脑萎缩情况、默认网络功能连接性、白质纤维束完整性、脑内代谢及血流动力学等开展了一系列研究。

多模态MRI包括结构MRI(structural MRI,sMRI)、功能MRI(functionalMRI,fMRI)、MR波谱成像(magnetic resonance spectroscopy,MRS)、扩散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)、扩散峰度成像(diffusional kurtosis imaging,DKI)、磁敏感加权成像(sensitive weightedimaging,SWI)、动脉自旋标记(arterial spin labeling, ASL)示踪法灌注成像等。

由于AD主要表现为受累脑区的萎缩,亦即由于神经元胞体、突触的丢失以及树突的去树枝状改变引起的脑灰质体积减小,因此研究人员普遍关注sMRI在测量海马、内嗅皮质、边缘系统及杏仁体的体积变化上的表现。

有研究显示[4]神经元纤维缠结和神经元的数目存在负相关,因此可以认为sMRI能够间接反映神经元纤维缠结的程度。

目前sMRI最常用的方法是基于体素的形态测量学(voxelbased morphometry,VBM),它对于评估脑组织形态学细微变化最具特异性。

由于AD最早的临床表现是情景记忆的损害,内侧颞叶(medial temporal lobe,MTL),尤其是海马以及内嗅皮质与正常记忆功能高度相关,目前针对AD临床前期的影像学研究多集中在MTL。

Killiany等[5]利用体积测量方法观察伴有记忆力损害老年人群内嗅皮质、海马以及前扣带回后部等脑区的变化,通过3年的随访研究发现内嗅皮质早期受累,其萎缩的程度对识别临床前期AD病人最有价值,并且与局部神经病理表现相一致。

Whitwell等[6]采用VBM对MCI病人脑皮质萎缩情况进行了纵向研究,选取MCI病人进展到AD 3年前、1年前和确诊AD的3个时间节点,通过MRI分析各脑区的改变。

结果显示,对应这3个节点出现明显萎缩的脑叶主要是颞叶,首先是MTL,其余包括杏仁核、海马前部、内嗅皮质,随后扩展到颞中回和整个海马,此时部分顶叶也开始受到累及,最终MTL广泛性严重受累;同时与颞叶有联系的顶叶及额叶皮质也开始出现萎缩。

最近有研究[7]表明海马和伏隔核体积萎缩与MCI向AD高风险转化具有相关性。

尽管在过去的30年里多种MRI新技术逐步应用到AD研究中,但目前sMRI仍然是唯一能够协助临床早期诊断MCI的有效辅助手段[8]。

2.1 静息态fMRI 1995年Biswal等首次发现人脑在清醒安静状态下尚能自发产生低频振荡现象,此为静息态血氧水平依赖(BOLD)信号的基础。

静息态功能MRI (resting state fMRI,rs-fMRI)属于血氧水平依赖功能成像技术,主要反映特定脑区脱氧血红蛋白浓度变化,被试者处于一种清醒、闭眼的休息状态,是在不接受认知任务、不进行思维活动状态下进行的脑MRI扫描。

rs-fMRI作为AD一种新兴的生物标记,与任务态fMRI相比具有很多优势,其更易于采集痴呆病人的BOLD信号。

静息态fMRI在AD研究领域具有广阔的发展前景,基于脑网络的研究是其主要方面。

Raichle等[9]利用PET研究各脑区的代谢活性时,首次提出了默认网络(default mode network,DMN)的假说,包括后扣带回、楔前叶、内侧前额叶及海马等。

当然,除了DMN外,在静息态模式下,大脑的其他脑区也存在功能活动,包括运动功能、视觉处理、执行功能、听觉处理以及情景记忆。

Sorg等[10]联合rs-fMRI和VBM研究遗忘型轻度认知障碍(amnesic MCI,aMCI)8个功能网络,并且发现aMCI组的DMN和执行注意网络(executive attention network)与正常被试相比,其功能连接强度明显减低。

研究显示Aβ蛋白在脑皮质分布的区域与DMN有较高程度的重叠,因此Aβ蛋白能否导致DMN功能连接性发生变化已成为AD研究重点,最近研究者们联合应用PET和rs-fMRI技术发现,在全脑水平,随着大脑皮质Aβ蛋白的不断沉积,DMN功能连接性会出现降低[11];在局部水平如楔前叶/后扣带回,DMN活性的降低与发生病理改变的责任脑区存在相关性,并且往往比脑皮质萎缩提前出现[12]。

但是关于局部脑区功能连接性改变能否用Aβ蛋白沉积解释,目前的研究尚存在争议[13]。

Frings等[14]研究发现后扣带回连接活性在额颞叶痴呆、MCI、AD病人均显示不同程度的降低,提示后扣带回功能连接减低与Aβ蛋白沉积一致性并不显著。

随后Mormino等[15]也发现尽管在整体水平Aβ蛋白淀粉沉积影响了DMN的功能连接活性,但在局部水平并不明显。

考虑到上述研究的扫描参数、样本含量及被试群体的差异性,故难以证明AD病理改变与整体和局部DMN连接关系的准确性。

关于AD脑网络的研究发现,AD病人DMN后部功能连接性较正常被试出现降低,而前部网络功能连接性增高[16],这种模式可能与AD病程进展存在联系。

有研究者[17]进行的MCI纵向研究表明,DMN功能连接性增强始于疾病早期,以前部及腹侧网络最为显著,而晚期出现整体水平下降。

近年来静息态脑功能成像正逐渐成为AD研究热点,为探索AD病理生理变化提供了新的切入点。

2.2 MRS MRS是利用MR现象和化学位移作用对活体内特定的化合物进行检测的一门技术,并可对特定化合物进行代谢检测、生化研究及半定量分析,如1H-MRS,因为1H是有机物中最常见的同位素,在人体内含量最大,且具有较高的磁旋比,天然丰度接近100%,故临床多采用1H-MRS反映活体组织代谢变化。

1H-MRS用于AD主要检测的脑内代谢物包括:N-乙酰天门冬氨酸(N-acetylaspartate, NAA)、胆碱(Cho)、肌酸(Cr)、肌醇(MI)、谷氨酸(Glu),MRS可检测各代谢物的水平,并计算NAA/ Cr、NAA/MI、MI/Cr、Cho/Cr的比值来反映脑组织的生化改变。

目前AD的MRS研究大多集中在后扣带回、海马、前额叶以及颞叶等脑区。

早期研究者[18]对经尸检证实的AD病人的脑样本进行了MRS研究,结果显示与正常对照组相比,AD病人的神经元代谢物NAA含量明显降低,并且与病理上淀粉样斑块的含量及神经丝缠结相关。

NAA的水平反映神经元的完整性,随着AD病程的进展,相应的NAA含量将首先在局部发生改变。

Loos等[19]报道AD病人颞叶上部和后扣带回NAA/ Cr含量较正常对照组局部含量减低,但在MCI病人其含量未见明显下降,而枕叶内侧区域通常在AD晚期才受累及。

然而NAA/Cr的降低是非特异性的,可以出现在各型痴呆中。

有研究[20]表明AD病人除了NAA/Cr比例下降外,MI/Cr水平升高是另一个重要参考指标。

MI是神经胶质细胞的标志物,升高反映神经胶质细胞的增生及磷脂酶的活化。

目前有关Cho代谢水平的改变,国内外研究尚存在争议。

Suriyajakryuththana等[21]报道,与正常对照组相比,AD、MCI组在左额叶均出现Cho/Cr降低,其差异具有统计学意义。

但国内研究者[22]报道,与正常被试比较,AD、MCI组在前额叶、海马和扣带回后部Cho/Cr比值升高,但差异无统计学意义。

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