国际医药p．生导报201i年第17卷第lO期IMHGN，May2011，V01．17No．10
氢质子波谱在阿尔茨海默病中的价值
李伟龙晚生罗学毛陈曼琼兰勇何义改
【摘要】目的探讨质子磁共振波谱(JH—MRS)在阿尔茨海默病(AD)中的诊断价值。方法
采用刺激激励回波采样方式对29例AD患者和20例老年健康者的海马、颞顶叶和扣带回行
MRS检查；分析的代谢产物有N一乙酰天f''J冬氨酸(NAA)、肌酸(cr)、胆碱(Cho)、肌醇(mI)，并比
较分析其相互间比值在两组问的差异。结果AD患者在海马、颞顶叶和扣带回的NAA分别为
(0．40±0．06)、(0．42±0．06)、(0．43±0．08)，与健康组比较差异无显著性(，如．05lm1分别为
(0．254-0．08)、(0．23±0．06)、(0．21±0．05)，与健康组比较差异有显著性(尺O．05lNAMCr分
别为(1．304-0．10)、(1．40±0．11)、(1．42±0．12)，与健康组比较差异无显著性(舢．05lmI／Cr
分别为(0．81±0．07)、(0．78±0．08)、(0．70±0．06)，与健康组比较差异有显著性(，，
mI／NAA分别为(0．61±0．06)、(0．55±0．08)、(0．494-0．07)，与健康组比较差异有显著性(尸
<0．05)。AD患者NAA、NAA／Cr的下降和mI、mI／Cr、mI／NAA的上升，海鸟>颞顶叶>扣带回。
结论AD患者MRS改变．主要体现在NAA的下降和mJ的上升，对AD的诊断有一定的参考作
用。【关键词】阿尔茨海默病；磁共振；氢质子波谱
DiagnosisvalueofprotonmagneticresonaRoespectroscopyinalshcimerdiseaseLI
Wei,LONGWan-sheng,LUOXlle-mao,CHENMan-qiong,LANYong,HEY／-gaLDepartmentof
Radiology,JiangmenCentrMHospitM,Jiangmen529030,China
’
[alⅪtnm]ObjectiveTostudythediagnosisvalueofprotonmagneticresonancespectros．．
copy(1H-MRS)inAlzheimerdisease(AD)．M础xlsUsingstimulatedechoacquisitionmode，29AD
patientsand20elderlyhealthyones鹳controlgroupwereunderwentwithMagneticResonanceSpectrum
(MRS)examinationinhippocampus，temporalparietalcodexandeingulategyxllS，themetabolitesofMRS
wereanalyzedtohaveN-acetylaspartate(NAA)，creatine(Cr)，choline(Cho)，myo-inositol(mi)，and
comparetheratioofeachotheraswellasthedifferencebetweenthetwogroups．RomdttNAAofAD
patientsinhippocampus，temporalparietalcodexandeingulategyruswere(0．40±0．06)，(O．42±0．06)，
(0．43±0．08)，respectively，andhavenosignificantdifferencetothehealthygroup(PM)．05)；m1were(0．25
±0．08)。(0．23±0．06)，(0．21±0．05)，respectively。andhavesignificantdifferencetothehealthygroup(P
differencetotheheMthygrou“／M)．05)；mVCrwere(o．81±0．07)，(o．78±0．08)，(o．70±o．06)，respectively，
andhavesignificantdifferencetothehealthygroup(P<0．05)；ml／NAAwere(0．61±0．06)，(0．55±0．08)，
(0．49±0．07)，respectively，andhavesignificantdifferencetothehealthygroup(P<0．05)．InADpatients，
DOI：10．3760／cma．j．issn．1007-1245．201I．10．003
作者单位：529030江门市中心医院放射科
·论著·
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万方数据
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NAA，NAA／Crdecreaseandml，mI／Cr,ml／NAAincrease，andthevalueinhippocampus>temporal
parietalcodex>cingulategyrus．C001．ionThechangesofMRSinADpatients。mainlyreflecteda
declineinNAAandriseinmI，whichhassomereferenceinthediagnosisinAD．【K呵袖】Alzheimer
disease；Magneticresonance；Protonmagneticresonancespectroscopy
阿尔茨海默病(AlzheimerDisease，AD)是一种
常见的老年性痴呆，临床诊断缺乏特异性，确诊
靠病理活检，神经纤维缠结和老年斑是两个特
征性的病理表现。MRS作为一种非创伤性的活体
生化代谢检测方法，有助于了解AD的代谢情况，
为病程监测和疗效观察提供有用的T具。本文
通过对29例AD患者行MRS检查，’来探讨AD患
者的MRS特点。
1资料与方法
1．1一般资料收集2009年1月一2011年3月我
院AD患者29例，年龄6l～83岁，平均(70．24-
6．9)岁，临床无脑血管病史，神经系统查体无定
位体征，符合DSM—IV和NINCDS—ADRDA的AD
诊断标准，简短智力状态检查评分为14—23分，
总体衰退量表为4—5级。选择20例健康者为对
照组，60～85岁，平均(69．34-8．9)岁，无脑外
伤和神经系统病史，临床无认知功能和记忆力
减退的表现，神经系统查体无阳性体征，简短智
力状态检查评分为29～30分，总体衰退量表为
1—2级。两组患者年龄和受教育程度等比较差
异无统计学意义(乃0．05)，具有可比性。
1．2仪器与方法采用刺激激励l旦】波采样方式
对29例AD患者和20例老年健康者的海马、颞
顶叶和扣带回行MRS检查。采用PhilipsAchieva
1．5T双梯度超导磁共振扫描仪，梯度场强为66
mT／m和33mT／m，梯度切换率为90mT／(m·s)和180
mT／(m·s)，SENSE头部正交8通道鸟笼式线罔，
包括常规MRI平扫和MRS。常规MRI平扫包括
TIWI轴位和矢状位扫描，TR／TE=690／15ms，层数
20，层厚5mm，层问距lmm，视野23cm，激励
次数2，矩阵192×256；T2WI轴位扫描，TR／
TE=4200／90ms，层数20，层厚5mm，层间距1mm，
视野23cm，激励次数1，矩阵192×256；T2WI
轴位FLAIR扫描，TR／TE=11000／135ms。TI=1800
ms，层数20，层厚5mill，层间距1mm，视野23
ca，激励次数l，矩阵256×256。MRS成像为二
维单体素化学位移成像检查，采用刺激激励回
1162
波技术，及化学位移选择饱和法进行压水、压
脂。TR=1500ms，TE=144ms，体素容积为20mm
×20mmx20mm，激励次数l，成像时间4rain
52S。
1．3评价指标AD患者的MRS评价指标包括
氮一乙酰天门冬氨酸(N—acetyaspartate，NAA)，肌
酸(creatine，Cr)、胆碱复合物(choline，Cho)和肌
醇(myo—inositol，mI)的浓度及相互比值。
1．3数据处理MRS原始数据采集后在丁作站
进行水参照后处理(去除残余水)、过滤、零充填
插值、傅屯叶转换、频率飘移矫正、基线矫正、
相位矫正、曲线适配等工作。
1．4统计学方法使用SPSS13．5统计分析软件
包。采用，检验对AD患者海马、颞顶叶和扣带
回的代谢物及比值分别与健康志愿组对应位置
进行比较，检验水准d=0．05。
2结果
2．1AD与几种常见病的常规MRI鉴别AD患
者主要改变为海马或颞叶萎缩性改变；Pick病以
前额及颞叶萎缩为主；Parkinson病在T2WI像上
表现为壳核内低信号改变；C—J病、Wilson病及
Leigh病有壳核高信号改变，正常颅压脑积水有
脑室系统对称性扩大，包括第一脑室扩大，皮质
沟并不扩大，在脑室分流术后可获好转。
2．2AD患者的MRS表现对AD患者行MRS检
查发现，能测定的代谢产物主要有位于2．0ppm处
的NAA峰、3．0ppm处Cr峰、3．2ppm处的Cho峰
和3．56ppm处的mI峰。一般来说，Cr浓度尤多大
变化，Cho浓度有轻微的升高，NAA浓度和NAA／
Cr值有较大程度的下降，降幅在20％左右，降幅
程度海马>颞顶叶>扣带凹，但与正常组比较
差异无显著性(DO．05)；mI浓度和ml／Cr值有较大
程度的上升，升幅在30％左右，升幅程度海马>
颞顶叶>扣带回，与正常组比较差异有显著性(尸
mI／Cr，在40％以上，升幅程度海马>颞顶叶>
扣带回，与正常组比较差异有显著性(R0．05l见
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表1。AD患者相对于健康志愿者来说，NAA下
降和mI明显升高是MRS最显著的变化，见图1、
图2。
3讨论
3．1AD的病理学基础与特点AD是发生在老
年期及老年前期的以进行性痴呆为主要特征的
大脑退行性病变；在65岁以上老年人中发病率
约为8％，且随着年龄的增加发病率有增高的趋
势。其病因尚不明确，临床诊断缺乏特异性，诊
断正确率仅为74％一86％t¨。因此，有必要提供可
能的神经影像学信息以对AD作出正确诊断。
AD的整个病程分：①前期：仅表现为记忆力轻
度下降，其它认知功能及日常生活行为能力正
常；②早期：患者出现记忆和认知功能的下降，
最典型的症状是健忘、重复问问题、日常生活行
为能力减弱；③中期：患者认知功能和近记忆力
下降加萤，开始表现为说话不流利、找词困难等
症状，日常生活能力差；④晚期：患者出现行为
改变，如易怒、错觉、踱步、幻觉、睡眠改变、
生活不能自理等。
3．2常用于检测AD的MRS代谢物NAA仅存
在于活的神经元中(神经元胞体及轴索中)，被认
为是神经元的标志物，其水平的高低可反映神
经元活性的变化和数量的多少。因此，NAA水平
的减低可作为神经元脱失或活性降低的最佳指
征。AD的病理特征主要为老年斑和神经无纤维
缠结在大脑皮质中大量出现，导致皮质萎缩，皮
质神经元减少，因此脑内NAA水平降低12J。本组
AD患者在海马、颞顶叶和扣带回均有NAA浓度
的降低或NAA／Cr值的下降。
Cr包括肌酸和磷酸肌酸，是能量代谢的缓
冲物和ATP／ADP转换的高能磷酸键储备，在脑内
的分布灰质高于白质。因为cr的浓度在各种状
态(包括病理状态)下变化相对稳定，所以许多波
谱分析把cr当作内参照。本研究发现，AD患者
脑内Cr浓度稳定，可以将Cr作为参照的代谢物。
Cho包括磷酸朋碱、甘油磷酸胆碱及磷脂酰
月日碱等，参与细胞膜的构成及神经细胞髓鞘的
形成；异常的细胞膜降解修复及合成、淀粉样物
质生成等都可导致Cho升高。本研究发现AD组
表1AD患者与健康志愿者不同位置代谢物含量及比较
AD组难常组，值P值AD组正常组，值尸值AD组正常组，值尸值
图1健康志愿者海码区波谱图
注：a为左侧海马单体素波谱定位图；b为MRS图，
mFCr=0．60、NAA／Cr=-I．65、mI／NAA=o．36。
图2AD患者海马区波谱图
注：a为左侧海马单体索波谱定位图；b为MRS图，
NAA、NAA／Cr降低，mi、ml／Cr、mI／NAA增高。
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相对于正常对照组，Cho有一定程度的升高，但
Cho、Cho／Cr值在二组间差异无显著性(PM)．05)。
m1只存在于胶质细胞中，是神经胶质细胞
的标志物，胶质细胞增生及磷脂酶活化时常有
mI的升高。AD患者脑内肌醇升高的可能是肌醇
转换为磷脂酰肌醇的酶受到了抑制，从而影响
磷脂酰肌醇的第二信使作甩，由于磷脂代谢异
常，而导致细胞内蛋白质的磷酸化以及膜结构
的改变。本研究发现，AD组相对于正常对照组，
脑内的mI水平升高，mI／Cr值上升，且mI、ml／Cr
值在二组间差异有显著性(尸
3．3MRS在AD中的价值Falini等【3J发现AD患
者伞脑NAA减少，且与认知功能相关。Kantarci
等pJ的研究表明在AD患者中有高水平的Cho，其
与细胞转化及降解相关。Kizu等15l发现在AD患
者的脑皮质及皮质下的许多特定区域都有MRS
改变，主要在内侧颥叶、扣带回后部皮质、额叶
皮质、顶叶皮质及枕叶皮质。Rami等16J还研究了
语言学习记忆能力与脑皮质代谢的关系，证实
了AD患者病变的脑皮质的代谢变化与语言记忆
功能的异常相关。
海马自身体积较小，MRS又要求较大的体
素，因此海马的MRS研究较为困难，但AD的海
马病理改变是最为敏感的区域，因此MRS研究
具有重要意义。Schuff等|7J的研究发现，AD患者
在海马区域的NAA水平较对照组有显著降低，
NAA浓度与神经元丢失及神经元纤维缠结呈负
相关。Barth等【8】对AD患者和正常对照组进行的
动态研究发现，经脑萎缩校正后左侧海马NAA
水平为对照组的87％，右侧海马NAA／Cr较低，为
对照组的76％，海马容积较对照组缩小。本研究
发现在海马区，AD患者的NAA浓度为(0．40-t-
O．06)，低于正常健康组，降幅在20％左右，但NAA
及NAA／Cr在二组间差异无显著性(P>O．05)；mI
浓度为(0．254-0．08)，高于正常健康组，升幅在
30％以上，ml、ml／Cr及mI／NAA在二组间差异有
显著性(尸<0．05)。
AD患者颞顶叶的NAA／Cr降低，与简易智能
状态测查和AD评估量表的认知部分评分相关。
且相关系数较高，但这种关系主要来源于疾病
严莺进展，且NAA／Cr显著下降的患者；其用于
检测临床稳定的患者随时间细微变化的能力有
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限，AD患者内颞叶的Cho／Cr的降低与简易智
能状态测查评分相关，但与认知部分评分不相
关【9】。本研究发现，在颞顶叶区，AD患者的NAA
浓度为(0．42±0．06)，低于正常健康组，降幅在
20％左右，但NAA及NAA／Cr在二组间差异无显
著性(P>0．05)；mI浓度为(0．23±0．06)，高于正
常健康组，升幅在30％以上，mI、mI／Cr及mI／NAA
在二组间差异有显著性(尸<0．05)。
扣带回皮质在学习、记忆和遗忘等神经心
理过程中发挥着重要作用，富含谷氨酸相关的
皮质一皮质通路，是神经元变性的敏感区域，在
AD早期即可受累，从而可以检测到代谢产物的
变化。Norbert等[t01的研究发现，AD患者扣带回
后部的NAA／Cr、NAA／mI较对照组显著降低，而
mI／Cr显著增高。本研究发现在扣带回区，AD患
者的NAA浓度为(0．43±0．08)，低于正常健康
组，降幅在20％左右，但NAA及NAA／Cr在二
组间差异无显著性(P>O．05)；mI浓度为(0．21±
0．05)，高于正常健康组，升幅在30％以上，mI、
mI／Cr及ml／NAA在二组间差异有显著性(尸
通过进一步分析，笔者发现AD患者的NAA、
NAA／Cr下降和mI、mI／Cr和mI／NAA上升，海马
>颞顶叶>扣带回；也就是说在AD患者的MRS
分析在海马区最敏感，颞顶叶其次，扣带回最
后。
AD患者出现NAA下降和mI增加的原因可
能有：①AD出现时，神经无缺失、老年斑形成
与神经纤维缠结引起了NAA下降，同时伴发的
神经胶质反应性增生导致了mI增高；②AD患者
的大脑皮层和海马等结构有广泛神经元缺失，
并伴有胆碱能、5一羟色胺能和肾上腺互助能递
质系统障碍；毒蕈碱样胆碱能和0【一肾上腺素能
受体激活时多伴有磷酸肌醇的水解，为了维持
受体的功能必须加速从肌醇等物质再合成磷脂
酰肌醇的过程，因而mI水平较高；③AD出现时，
可能使肌醇转换为磷酸肌醇的抑制酶的增加，
而导致mI的增加。
另外笔者发现，相对于血管性痴呆患者，AD
患者颞叶、海马区的NAA浓度明显降低，mI浓
度明显增高，海马区NAA／ml比值减低，二组间
差异有显著性(尺O．05)，可作为鉴别AD与血管性
痴呆的依据。
万方数据
国际医药卫生导撤2011年第17卷第lO期IMHGN，May2011，V01．17No．10
3．4影响AD患者MRS的因素影响AD患者MRS
分析结果的因素很多，首先是所选体素是否与
AD病程相关；其次是所选体素内非靶脑组织的
部分容积效应；再次由于体素附近其他组织间
的相瓦作用，难以获得足够的均磁场；第四是目
前所检测的代谢物与AD的病理生理关系不具特
异性；第五是波谱采样参数的选择。
综上所述，对AD患者行tH—MRS的研究发
现，AD患者表现为NAA浓度的下降和mI浓度
的升高，MRS在AD诊断中具有一定意义，可作
为临床诊断AD的～种辅助性影像学检查方法。
参考文献
【l】PetrellaJR，ColemanRE，DoraiswamyPM．
NeuroimagingandearlydiagnosisofAhheimerdisease．
alooktothefuture[J]．Radiology，2003，226(2)315-
336．
12】MuellerSG，schu仃N，WeinerMW。cta1．Evaluation
oftreatmenteffectsinAlzheimer’sandother
neurodegenerativediseasesbyMRIandMRS[J]．NMR
Biomed，2006，19(6l655-668．
【3】FaliniA，BozzaliM，MagnaniG，eta1．Awholebrain
MRspectroscopystudyfrompatientswithAhheimer’s
．diseaseandmildcognitiveimpairment[J]．Neurolmage，
2005．26(6)1159-1163．
[4】KantarciK，WeigandSD．PetersenPC，eta1．Longi-
tudinal1H-MRSchangesinmildcognitiveimpairment
andAhheimer’Sdisease[J]．NeurobiologyofAging，
2007．28(7)1330一1339．
【5】5KizuO，YamadaK，ItoH，eta1．Posteriorcingulate
metabolicchangesinfronttemporallobardegeneration
detectedbymagneticresonancespectroscopyU】．
Neuroradiology，2004，46(2)277-281．
【6】RamiL，G6mez—Ans6nB。BoschB，etal．Cor-
ticalbrainmetabolism聃measuredbyprotonspcctros—
copyisrelatedtomemoryperformanceinpatientswith
amnesticmildcognitiveimpairmentandAhheimer’s
disease[J]．DementGeriatrCognDisord，2007，24(2)
274-279．
【7】7SchuffN，CapizzanoAA，DuAT，eta1．Selectivere-
ductionofN-acetylaspartateinmedialtemporalandpa—
fietallobesinAD[JI．Neurology2002，58(5)928-935．
【8】Ba．haR，SmithM．RupsinghR，eta1．HighfieldIH-
MRSofthehippocampusafterdonepeziltreatmentin
Ahheimerdisease[J]．Progressinneuropsyehop-
harmacology＆biologicalpsychiatry，2008，29(3)
464-470．
【9】ShinnoH，lnagakiT，MiyaokaT，eta1．Adecreasein
N-acetylaspartateandallincreaseinmyoinositolinthe
anteriorcingulategyrusareassociatedwithbehavioral
andpsychologicalsymptomsinAlzheimer’Sdisease[J]．
JournaloftheNeurologicalSciences，2007，260(Il
132一138．
【10]NorbertSchuff。DieterJ，Meyerhoff，eta1．N-
acetylaspartateasamarkerofNeuronalinjuryin
NeurodegenemtiveDisease[J】．AdvExpMedBiol，2006，
576(2)24l一263．
(收稿日期：2011—03-21)
(责任校对：成观星)
2011年本刊一些常用词汇可直接用缩写(一)
胎牛血清(FBS)
磷酸盐缓冲液(PBS)
变异系数(CV)
磁共振成像(MRI)
血红蛋白(Hbl
核因子一KB(NF—KB)
逆转录聚合酶链反应(RT—PCR)
酶联免疫吸附测定(ELISA)
体重指数(BMI)
总胆同醇(TCl
甘油■酯(TG)
低密度脂蛋门胆同醇(LDL—C)
高密度脂蛋门胆同醇(HDL—C)
重症监护病房(ICUl
心脏监护病房(cCU)
严藿急性呼吸综合征(SARS)
·读者·作者·编者·
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甲犁月F炎病毒(HAV)
乙型肝炎病毒(HBVl
阿型肝炎病毒(HCV)
乙型月f：炎病毒表面抗原(HBsAg)
乙型肝炎病毒表面抗体(抗一HBs)
乙型肝炎病毒核心抗体(抗一HBe)
(责任校对：涂绍湘)
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