2015 年 6 月 2 日在多伦多举行的国际医学磁共振学会研究(ISMRM)年度会议上,加拿大研究人员的一项研究称,他们利用 MR 磁量图(QSM)技术发现了一种标记物,这种标记物可以用于鉴别认知功能正常老化和早期认知功能下降。
首席研究员 Armin Eilaghi 博士和他的同事们发现,认知评估中得分低的的「正常人」组与认知测试中得分正常的正常人组相比,其大脑特定区域中铁水平明显升高。尽管研究队列较小,但研究者们相信,这项研究,为 MR 磁量图可以显示大脑特定区域内铁水平与认知表现低下之间的相关性,提供了有力证据。
这个研究结果表明以影像学为基础的 MR 磁量图技术在诊断早期认知功能下降是有意义的。因为只有早期发现和治疗认知功能下降,患者的预后才会最好。
磁化率是脑组织的固有特性,而磁量图技术可以量化这种磁化率。以前的文献中也发现过:大脑深层灰质内的磁化率总量与脑区域内铁水平相关。通过测量活体脑区域内铁的聚集可以帮助研究人员理解导致认识障碍的原因,同时这项技术也提供一个可以早期发现认识障碍的标志物
因此,本研究的理论基础是,探讨使用磁量图技术作为衡量脑深层灰质内的铁磁化率的影像学标志物,来判断轻度认知障碍或早期认知能力下降,而这两种表现是阿尔茨海默氏病的早期症状。
研究人员利用 3T 磁共振对 49 位「正常人」(22 名男性,27 名女性;平均年龄 51±15 岁)进行扫描(发现 750,GE 公司)。排除神经系统疾病史患者,以及有 MRI 禁忌证者,或是患有幽闭恐怖症者。
扫描前,受试者先接受蒙特利尔评估测试,来检测受试者是否正常或有认知障碍。40 位受试者得分 40 分或以上,被认为是认知正常;9 位得分低于 26 分被认为有认知障碍。
研究人员利用软件(大脑 QSM,卡尔加里图像处理与分析中心)对大脑的不同部位,包括苍白球内外侧、壳核、尾状核、红核和丘脑等,进行磁量图创建。这些部位会随年龄发生变化,并且和阿尔茨海默氏病以及认知障碍有关系。我们之所以选择这些区域进行分析是因为这些区域在大脑认知正常退化和阿尔茨海默氏病时最早出现变化。
磁量图检查结果
通过对两组实验人员的对比,研究人员发现磁化率在认知障碍组的四个大脑区域内明显升高,在下丘脑内部这种差异具有统计学意义。通过控制年龄这一变量,磁化率在这四个区域内仍然明显升高。在大脑区域内的壳核和苍白球内、外侧,铁磁化率与蒙特利尔评估测试得分之间有明显的联系。
最重要的信息是,与正常组相比,认知障碍组的脑内多个区域的磁化率或铁聚集水平明显升高。这表明,基于影像学技术的定量磁化率图可以用来早期发现认知功能下降。
我们可以将这一技术应用到不同的磁共振机器上,包括 1.5T、4.7T、7T 的磁共振系统上。
同时,Eilaghi 也提到了这项技术的缺点,包括需要有迹象表明其具有认知障碍,并且这些迹象要出现在蒙特利尔评估测试不合格之前,从而早期提示进行磁量图检查。