综述：利用结构和扩散磁共振成像技术表征阿尔茨海默病导致的SCD和MCI的研究进展

这篇综述系统阐述了结构磁共振成像(sMRI)和扩散磁共振成像(dMRI)在阿尔茨海默病(AD)临床前期阶段(PPAD)——主观认知下降(SCD)和轻度认知障碍(MCI)——中的应用进展。文章详细分析了海马体萎缩、白质(WM)微观结构改变等影像学生物标志物，探讨了包括扩散峰度成像(DKI)、自由水校正DTI(FW-DTI)和神经突定向分散密度成像(NODDI)等新兴技术在早期诊断中的价值，并强调了多模态MRI结合PET在揭示AD神经退行性变机制中的重要作用。

　　

结构和扩散磁共振成像在AD早期识别中的应用

1 引言

阿尔茨海默病(AD)作为年龄相关的神经退行性疾病，其临床前期阶段(PPAD)包括主观认知下降(SCD)和轻度认知障碍(MCI)。研究表明，约73.8%的75岁以上人群存在SCD，而MCI患者5年内进展为AD痴呆的风险超过50%。由于现有药物仅能缓解症状，早期识别PPAD成为降低疾病负担的关键。

2 sMRI基本概念

结构磁共振成像(sMRI)通过体素形态测量(VBM)和表面形态测量(SBM)技术，可精确量化脑区体积、皮质厚度等参数。VBM检测显示海马体体积在AD诊断前8年即出现异常减小，而SBM发现颞叶皮质变薄与认知功能下降显著相关。

2.1 sMRI在SCD中的应用

SCD患者表现为双侧海马尾部灰质体积显著减小，伴旁中央小叶扩大。表面分析显示颞顶叶皮质变薄与记忆衰退加速相关。值得注意的是，结构协方差网络分析揭示左腹外侧前额叶与多个脑区的连接强度减弱，可能预示记忆网络的早期损伤。

2.2 sMRI在MCI中的应用

MCI患者除海马萎缩外，还出现内嗅皮层显著萎缩。纵向研究显示，进展为AD的MCI患者逐渐出现颞叶新皮质萎缩，提示其可作为疾病进展的生物标志物。皮质折叠复杂度指标（如分形维数）的变化与认知能力下降显著相关。

3 dMRI基础知识

扩散MRI通过水分子扩散各向异性反映组织微观结构，其中扩散张量成像(DTI)是最常用技术，主要参数包括各向异性分数(FA)、平均扩散率(MD)等。

3.1 DTI应用

DTI分析显示SCD患者海马、内嗅皮层等区域FA值降低，MD值升高。高风险SCD人群表现为连接海马与颞叶的神经束FA值更低。MCI患者则显示穹窿、左侧海马旁回等白质微观结构改变与疾病进展相关。

3.2 DTI衍生技术

扩散峰度成像(DKI)通过量化水分子非高斯扩散，发现左侧海马平均峰度(MK)可有效区分SCD与正常对照。自由水校正DTI(FW-DTI)消除自由水干扰后，边缘束游离水分数(FWF)升高与临床严重程度相关。神经突定向分散密度成像(NODDI)则显示MCI患者全脑神经突密度指数(NDI)显著降低。

4 多模态MRI应用

结合淀粉样蛋白PET与sMRI发现，淀粉样蛋白沉积程度与SCD患者灰质萎缩程度正相关。18F-FDG PET/MRI显示后扣带回代谢活动降低早于结构萎缩。DTI联合fMRI分析揭示胼胝体膝部FA值与前额叶功能连接强度正相关。

5 总结

sMRI和dMRI技术为PPAD的早期识别提供了重要影像标志物。海马萎缩和颞叶皮质变薄是共同病理改变，而白质微观结构损伤呈现阶段性特征。未来需通过多中心大样本研究建立定量标准，并整合人工智能技术提升诊断效能。新兴的多模态影像策略将为揭示AD神经退行性变机制开辟新途径。