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扩散磁共振成像在主观认知功能下降的研究进展

【摘要】主观认知功能下降（SCD）被认为是阿尔茨海默病（AD）临床发展进

程中最早出现的症状。白质纤维束的完整性对于神经元之间有效信号的传递至关

重要。随着磁共振梯度场性能的不断提高和数据分析方法的不断进步，扩散磁共

振成像（dMRI）在评估白质的完整性方面展现出巨大的应用潜力。该文就dMRI

在SCD患者的研究进展进行综述，旨在为SCD患者的早期诊断及向AD转化的早

期识别提供思路。

【关键词】阿尔茨海默病；主观认知功能下降；弥散磁共振成像

阿尔茨海默病（Alzheimer′sdisease，AD）是以进行性认知功能损害为

特征的一种神经退行性疾病，病理上主要表现为β淀粉样蛋白（Aβ）沉积和ta

u蛋白过度磷酸化，是老年期痴呆最常见的原因之一［1］。随着人口老龄化加

剧，AD患病率不断增加，给家庭和社会带来了巨大负担。轻度认知障碍（mild

cognitiveimpairment，MCI）是介于痴呆和正常衰老之间的一个过渡阶段，在

AD临床发展进程中最早可表现为主观认知功能下降（subjectivecognitivede

cline，SCD）［2］。2023年7月，阿尔茨海默病协会国际会议提出AD的必威体育精装版

诊断标准，与2018版诊断分期相比额外增加了0期。根据异常生物标志物的存

在情况，必威体育精装版标准将AD分为a、b、c、d四个生物学阶段；同时，根据患者认知

损伤的严重程度分为0~6期共7个临床阶段，其中前4期是AD早期阶段。0期

是指临床症状和生物标记物均正常，但存在明确的相关基因突变的个体；1期是

指没有认知损害，只有无症状的生物标志物证据，客观认知测试结果在预期范围

内，没有证据表明近期认知能力下降或出现新症状［3］；2期是SCD，又称为主

观记忆抱怨、主观记忆损伤、主观认知主诉和主观认知损害等，指个体主诉认知

功能下降，但是缺乏认知功能下降的客观证据，此阶段患者客观认知评估仍在正

常范围、日常生活能力基本无异常［4］。SCD作为AD疾病谱中最早出现的症状，

被视为早期干预、预防认知下降的关键时期，因此早期识别SCD有助于及时采取

干预措施，并有效降低进展至痴呆的风险。除了由AD引起的主观认知下降外，

正常衰老、精神疾病或药物治疗等亦可引起主观认知下降［2］，这些原因均不

在本综述讨论范围之内。

AD是一个连续的过程，白质损伤被认为是AD连续病程中最关键的一环［5］。

近期研究证实，白质损伤可在皮层出现萎缩和出现明显痴呆症状之前就能被检测

到［6］。早期白质损伤主要分布于双侧背侧和腹侧扣带束、下纵束及下额枕束，

与AD患者认知功能下降密切相关，病理上主要表现为轴突损伤和髓鞘脱失［7］。

AD患者的淀粉样斑块沉积导致轴突球状肿胀，随着肿胀扩大，正常的电信号传

输从一个脑区到另一个脑区的能力会减弱［8］；此外，tau蛋白沉积导致髓鞘

脱失加剧［9］，这两者共同导致了AD患者白质完整性受损。随着磁共振梯度场

性能的不断提高和数据分析方法的不断进步，扩散MRI（diffusionMRI，dMRI）

在评估白质的完整性方面展现出巨大的应用潜力。该文旨在对SCD的dMRI研究

现状进行综述，以期为SCD的早期诊断及向AD转化的早期识别提供参考。

一、扩散张量成像（diffusiontensorimaging，DTI）

Stejskal和Tanner在1965年首次描述了分子扩散效应的编码方法，并于1

985年首次计算出扩散加权图像［10］。DTI是扩散加权成像的延伸，为揭示白

质变性相关的病理学改变提供了有力工具。DTI标准图像采集至少2个b值和6

个扩散梯度方向图像，通过张量模型对白质微观结构进行描述，可定量评价平均

扩散率（meandiffusivity，MD）、分数各向异性（fractionalanisotropy，

FA）、轴向扩散率（axialdiffusivity，AxD）和径向扩散率（radialdiff

usivity，RD）等。其中，MD反映了水分子整体的平均位移，FA反映水分子扩

散的各向异性，AxD反映水分子沿纵轴的扩散速率，RD代表水分子沿垂直轴的扩

散速率。

Ryu等［11］研究证实，与健康对照相比，SCD患者在后扣带回和颞中皮质

下方的白质束中表现出更高的MD和RD，但FA没有发生变化，表明在揭示AD的

早期病理改变方面，MD和RD可能比FA更为敏感。Bergamino等［12］研究证实，

与健康对照相比，AD患者FA值