脑血管健康的影像标志物：定量测量、临床意义和未来方向( 三 ) _弥散张量成像

脑表面铁沉积是浅表皮质中的一种独特的铁沉积模式，在T2*GRE或SWI图像上可以观察到沿着脑回的黑色边缘。这种病变在一般人群和散发性SVD中相对罕见，但在CAA（脑淀粉样血管病）患者中更为常见。在CAA中，皮质浅表铁沉积是未来脑出血和功能预后不良的最强预测因子。
T1和T2序列检测微梗死
随着7T超高场MRI的成像分辨率的增加，微小的皮质病变（即使皮质微梗死）可以被观察到，尽管在组织病理学中检测到的大多数微梗死通常更小且无法被高分辨MRI扫描所察觉。高质量的3T MRI使用标准化的评定流程也可用于检测皮质微小病变，但工作量大，可靠性一般。在消除了传统的CVD标志物（如WMH、微出血和梗死）的影响后，皮质微梗死对认知障碍和痴呆具有独立影响。皮质小病灶也可通过DWI观察到，推测类似于急性或亚急性的小的皮质缺血性改变。DWI观察到的这些皮质小病变大多数在随访中消失，表明大多数急性皮质梗死的“残留物”太小而无法通过MRI检测到。这是当前技术的限制，但是随着磁共振成像技术的持续发展，这应该是未来研究的重要领域。
CVD成像特征：早期大脑的改变
虽然上述病灶被认为是传统的血管性脑损伤的影像特点，但是血管性危险因素（特别是高血压）可以在上述病灶出现之前就引起脑结构和功能的改变。新的用于检测脑结构和脑功能的MRI方法能够识别更细微的CVD引起的脑损伤。目前，主要有4种公认的MRI方法用于测量早期CVD变化：
（1）弥散MRI ，主要用于检测脑白质微结构损伤；
（2）动脉自旋标记（ASL）和脑血管反应性（CVR），主要用于测量脑血流量；
（3）T2加权成像，主要用于测量扩大的血管周围间隙（PVS）；
（4）体积测量，主要用于检测局部脑萎缩。图2显示了几个早期CVD相关变化的图像。在本综述中，我们主要关注弥散MRI ，因为既往文献表明它可能是CVD特异性和敏感性较高的影像标志物。
弥散MRI测量脑白质微结构变化
目前，弥散MRI已经成为评估脑血管负担的重要方法。相较于传统的基于病灶的标志物相比，它具有更高的敏感性，尤其是对于传统MRI上看起来正常的区域。弥散MRI通过表征组织中的水分子的弥散运动间接评估脑白质微结构。通过在具有多个弥散编码方向的原始弥散加权数据上拟合模型来实现量化。最常用的模型是弥散张量成像（DWI）。DWI可以计算多种参数，包括与扩散方向性有关的的分数各向异性（FA ，随病理程度的增加而降低）和与扩散程度有关的平均扩散率（MD ，随病理程度的增加而增加）。因为弥散MRI主要表征水分子运动，所以需要控制两个重要的因素：患者头部运动和脑脊液间隙中水分子自由运动的部分容积效应造成的影响，尤其是在萎缩的大脑中。
基于弥散MRI的指标与CVD相关的临床症状（如认知障碍和步态障碍）密切相关，且优于传统病变标记物。此外，纵向研究显示弥散MRI参数可以准确的追踪小血管病的进展。除了小血管病外，弥散MRI还可用于测量中风后脑白质微结构的继发性变性。尽管其他原因、发育差异和炎症所致异常、氧化应激都可引起弥散指标的变化， CVD的作用被认为是最主要的影响。研究进一步表明AD病理主要引起后部白质损伤，而CVD的白质损伤主要发生在脑室周围，这与这些疾病的的不同病理生理学特点一致。