脑功能成像技术在alzheiner病研究中的应用.docxVIP

脑功能成像技术在alzheiner病研究中的应用 alzheim综合征（ad）是老年人最重要的精神障碍，占所有精神障碍的60%70%。该病起病隐袭, 病因不明, 无特效治疗方案。但早期症状出现后, 通过药物干预如改善脑代谢、进行与神经递质有关的治疗可大大减缓向痴呆转化的速率, 提高生存质量及自理能力, 所以研究发病机制、早期明确诊断是目前亟待解决也是最棘手的问题之一。但至目前尚无公认的确诊AD的生物学特异性指标, 临床上采用的“排除法”常带有主观因素且不能做到早期诊断;用磁共振成像 (MRI) 脑形态学变化来确诊遇到很大困难。随着脑功能成像 (fMRI) 技术的出现和发展加之应用软件的不断更新, 各国医学工作者进行了多种形式的关于AD的fMRI研究, 以期尽快建立具有特异性的客观生物学标准。目前利用fMRI技术研究AD的进展状况具有重要意义。 1 mri技术对诊断出alz雇用智力的重要性 1.1 临床症状研究 AD是一种原因不明的以记忆认知障碍为首要临床表现的神经退行性疾病。临床症状首先表现为高级认知能力的逐渐下降, 如记忆力、注意力、语言功能、视觉空间加工功能等。并随疾病的发展出现失语、失用、失认等执行功能的严重障碍, 生活不能自理, 其平均生存期为8～12年。AD是一种慢性大脑退行性变性疾病, 早期病理过程可长达数十年, 特别是临床前期, 第一阶段没有可观察的临床症状, 一旦临床症状出现, 则发生持续进行性的智能衰退而无缓解。随着分子生物学、神经病理学及影像学的进展, 使该病的病理学、病因学都有了很大发展。从遗传学、分子生物学及其他学科的研究成果看, 现已初步认为AD的发生机制是脑组织中某些蛋白质的正常加工过程出现失误, 以致细胞内和脑细胞之间被有害蛋白的碎片填塞或损毁。它最显著的神经组织病理特征是神经细胞之间大量的老年斑和神经细胞内存在的神经元纤维缠结。确切发病机制不明, 但多数学者认为AD的发生与多种因素有关。所以发病机制、早期诊断与药物干预均为该病研究的前沿课题。近年来的神经影像学研究显示, 初期AD患者的海马结构、颞叶皮质、海马旁回及前额叶皮质易受损, 而原始性感觉、运动和视觉皮质相对保持完好, 这些损害与近记忆、感知综合性语言、视觉空间、抽象思维等高级认知功能损害有关。具体表现就是首先结构萎缩大大超过正常衰老的萎缩, 进一步损害可达长时记忆、语言、四维相关的皮层联合区, 再次为大脑白质。 1.2 当前诊断和存在问题 1.2.1 神经纤维累征 由于缺乏可靠的生物学特异标记, 至目前真正确诊仍依赖于活检或尸检的神经病理学三大特征:老年斑、神经纤维缠结、细胞丧失。所以对AD的临床诊断主要基于以排除为主结合神经心理学量表测试, 加上临床表现观测, 很难排除主观因素影响, 正确率不高, 不能在临床症状出现之前做出预警, 不能与正常的衰老做出有效的鉴别, 这对早期干预十分不利。 1.2.2 诊断诊断发展 近来人们通过研究AD患者和健康对照组的海马结构包括体积、面积、线性测量;对杏仁核MRI定量测量;海马杏仁核的复合测量及其他相关结构的定量研究发现结构萎缩超过正常衰老, 但与对照组间有严重的体积重叠, 很难与正常衰老区分。而且目前对某些方面, 如是先损害内溴皮层还是先损害先海马还未取得一致意见 。另外, AD神经元坏死和树突联络丧失常伴有胶质增生使MRI体积测量很难客观准确。所以至今没有确定的诊断标准。我国科学家在相关脑结构测量方面也已做了大量的工作。 1.3 mri技术和ad诊断 1.3.1 fmri基本原理 Ogawa等发现血液中由于脱氧血红蛋白上的铁是顺磁性的, 而含氧血红蛋白是抗磁性的, 所以脱氧血红蛋白可改变血管周围水分子的质子信号, 这种信号可通过梯度回波序列 (GRE) 检测出来, 从而产生血氧水平依赖 (BOLD) 增强效应, BOLD增强依赖于内源性氧增强剂, 同时外源性刺激也可通过特定手段转化为血氧含量变化的信息, 为fMRI奠定了生物学基础。1991 Belliveau等开创了fMRI的先例, 并很快应用于脑功能的研究之中。 1.3.2 功能成像技术的应用 90年代以前脑功能成像一直为PET所独有, 但其不能做到无创, 空间分辨率低, 还需配置小型直线加速器, 制约了对脑功能的研究。直到90年代发明了fMRI, 它一出现即有人用于脑功能的成像研究, 特别是对AD患者, 已成为无创性认知神经科学研究的前沿手段之一, 试图通过功能成像找到AD特异性指标。从病的发展和临床神经影像学上来看, 结构改变先于临床症状, 而脑功能的改变一般又先于结构改变。有研究表明, 携带易患AD基因者在20多岁时虽然在脑结构和临床症状方面未表现出任何异常, 但其部分脑区已经表现出功能降低, 并且这些脑区正是AD患者的功能降低脑区。