脑血管健康的影像标志物：定量测量、临床意义和未来方向( 二 ) _弥散张量成像

CVD成像特征：病变
最经典的CVD相关脑损伤的MRI标志物包括WMH（白质高信号）、微出血、微梗死、皮质浅表含铁血黄素沉积和梗死（图1）。在50-59岁的人群中，这些MRI标志物的患病率通常小于10% ，但在80岁以上的人群中增加到70%以上。这些影像改变是由多种不同的病理过程引起的。虽然遗传因素是家族性CVD中这些影像变化的主要驱动因素，但高血压和脑淀粉样血管病（CAA）在散发性CVD中发挥主要作用。此外， APOE 4基因型可加重散发性CVD 。

文章插图
图1. 脑血管病常见病变及磁共振成像对比观察。
T2/FLAIR序列测量WMH和梗死灶
在T2加权或FLAIR序列上观察到的WMH是正常衰老过程的MRI征象。血管风险因素（尤其是高血压）可以加重WMH负荷， WMH负荷通常也随着个体年龄的增长而加重。然而，这一过程可能会在几十年内演变，因为最近的研究表明，与WMH相关的脑白质损伤可能在中年就已经开始。大量的观察结果支持WMH的临床相关性。在横断面研究中， WMH负荷不仅与认知障碍相关；并且， WMH的进展与记忆力和执行功能下降相关。此外，严重的WMH可预测MCI、卒中和痴呆的发生。因此， WMH被公认为典型的小血管病和导致认知障碍和痴呆的的血管性因素的神经影像学指标。
1989年， Case等人通过对心脏研究的卒中患者进行全面调查，首次描述了无症状性脑梗死的证据。近10年后， Bryan等人在心血管健康和动脉粥样硬化风险的社区研究中发现了无症状个体的MRI可见卒中样病变，并发现其患病率与年龄显著相关，在老年患者中达到30% 。此后的大型社区研究使用多模态MRI成像更准确地检测无症状MRI可见的梗死灶，同样发现了类似的年龄相关性。无症状MRI梗死灶与临床症状显著的梗死灶具有相同的血管风险因素。尽管弥散加权成像（DWI）可以检测近期脑梗死，但T1和FLAIR序列通常用于检测和量化痴呆相关研究中的无症状脑梗死。多项研究表明，无症状MRI梗死灶与较差的认知能力相关，并可预测未来的MCI、痴呆和死亡的发生。
梗死灶与WMH的位置各不相同，并与潜在病因的异质性有关。腔隙性梗死可能是由于高血压性动脉病引起，而皮层梗死则是由于大血管疾病所引起。越来越多的人认识到WMH的病因和进展十分复杂（也有一些WMH可逆性的证据）。此外，有证据表明除了原发性CVD对WMH的贡献外，可能还有非血管因素也可导致WMH 。在对家族性AD患者进行研究时发现， CVD对WMH的贡献要低得多。病理学研究已经提示CAA（脑淀粉样血管病）标志物和皮质tau沉积在WMH中作用的初步证据。然而，仍需要进一步研究以了解WMH演变的动态变化，同时测量血管指标、淀粉样蛋白和tau蛋白病理。
T2*GRE/SWI序列测量微出血和脑表面贴沉积
T2*梯度回波（GRE）或磁敏感加权成像（SWI）序列对于测量出血特征，即微出血和皮质浅表铁沉积，最为敏感。微出血是损伤血管中的微小血液渗漏区域（约200 μm）。受损血管渗血后，含铁血黄素沉积在巨噬细胞中，这些沉积物在T2* GRE和SWI序列上显示为尺寸小于10 mm的低信号病变。与T2* GRE相比， SWI在检测微出血方面具有更高的可靠性和灵敏度。微出血可发生在皮质下或脑叶。皮质下微出血与小血管病和血管性危险因素相关，而脑叶微出血主要与CAA（脑淀粉样血管病）相关，其中由于血管壁中的淀粉样蛋白沉积导致。淀粉样蛋白相关PET-CT研究结果支持淀粉样蛋白和微出血之间的因果关系。微出血的存在具有临床相关性，例如meta分析结果其与认知功能障碍相关，但仍需进一步研究了解微出血位置（脑叶与深部）对认知功能（包括受影响的特定领域）的影响。此外，微出血和认知功能之间的关系在多大程度上独立于共存的损伤，如微梗死或AD相关病理，目前仍不清楚。