在成年烟雾病患者中，灰白质的微结构完整性降低，表明隐性缺血性损伤是认知功能障碍的一种机制。建立微结构的脑影像标记对于监测手术治疗后的认知预后至关重要。本研究的作者确定了与晚期动脉闭塞，脑灌注不足和认知功能相关的脑微结构损伤改变的病理生理基础。

    本研究的目的在于探究微结构和弥散张量成像（DTI）的脑影像标记，用于监测烟雾病患者的认知预后。

    作者使用结构MRI以及DTI检查了58例无明显脑部病变的患者和30例健康对照。根据MRA和大脑后动脉（PCA）是否受累及，将每侧半球的动脉闭塞分为早期或晚期。用N-异丙基-p-[123I]-碘苯丙胺SPECT测量局部脑血流量（rCBF）。此外，使用韦氏成人智力量表（第三版）和连线测试（TMT）检验认知能力。对基于体素和感兴趣区域的分析进行分组比较以及相关性分析，使用如下参数，如认知测验分数；灰质体积；联合纤维束的各向异性分数（FA），包括下额枕纤维束（IFOF）和上纵束（SLF）；是否累及PCA；和rCBF。

   与早期阶段相比，较低的IQ与下列因素相关: 左半球动脉闭塞晚期（p = 0.031），前扣带回体积减少（p = 0.0001，未校正）以及在IFOF、扣带回、大钳(胼胝体辐射线枕部)中较低的FA值（全部p <0.01，全部未校正）。早期和晚期阶段之间的rCBF没有显著差异。在晚期患者中，与具有完整PCA的患者相比，PCA受累及与显著降低的智商（p = 0.036）、扣带回体积（p <0.01，未校正）和左SLF的FA值（p = 0.0002， 未修正）相关。rCBF与SLF，IFOF和大钳的FA呈正相关（r> 0.34，p <0.05）。总灰质体积与TMT A部分中等程度相关（r = 0.40，p = 0.003）。左SLF中的FA值与处理速度中等程度相关（r = 0.40，p = 0.002）。

图1.组间比较和相关性分析流程图

图2. 对照与烟雾病的磁共振比较

表1. 研究人群特征

图3. 动脉受累的不同阶段对功能和解剖参数的影响

图4. 有或无PCA受累的患者局部CBF、认知功能、灰质体积和白质完整性。

图5. 局部CBF与白质纤维束的FA值相关性的散点图

图6. 基于像素的灰质体积与认知功能评分的相关性分析

     尽管血流动力学代偿可能掩盖成年烟雾病患者晚期的脑缺血，但疾病进展还是会损害灰白质的微结构以及认知。特别在晚期阶段，PCA受累及可能会损害关键的神经基质，例如扣带和SLF。因此，联合使用结构MRI和DTI可能有助于发现与认知功能相关的关键神经基质的完整性，并检测与持续性缺血相关的细微解剖变化和疾病进展。

    在烟雾病中，MRI衍生的微结构测量参数与认知功能，疾病严重程度和脑灌注的关系尚未得到广泛研究。扣带回萎缩以及多个白质纤维束的FA值降低是成人烟雾病患者看似正常大脑的缺血性损伤的标志。该研究表明，晚期动脉受累与认知能力下降，脑萎缩和白质完整性降低有关。对认知能力的特殊影响是累积PCA，其特征在于明显的扣带回萎缩，以及主要相关纤维（例如SLF）中白质完整性降低。此外，执行功能（TMT）与灰质的总量有关，而处理速度（PS）与白质完整性相关。根据动脉受累和脑灌注不足的严重程度，结合结构成像和DTI可能会发现与认知功能相关的细微缺血性脑损伤。

     本文作者推测烟雾病的进展以及脑灌注不足与微结构改变有关。特别是在成年患者中，由于血流动力代偿机制掩盖了脑灌注不足，因此多动脉严重受损通常与脑血流动力学参数的变化不一致。因此，就认知障碍和结构变化而言，疾病进展的影响可能与脑灌注不足的影响不同。更好地了解疾病进展对认知和脑结构的影响可能会改变治疗策略，这些治疗策略目前主要依赖于监测CBF和代谢的结果。在该研究中，晚期动脉受累在看似正常的大脑中表现出微结构损伤的迹象。左半球晚期的患者表现出一定程度的IQ和知觉结够能力（PO）下降，但CBF没有明显变化。

    PCA受累疾病晚期阶段的标志之一。先前的研究表明，在血流重建手术后大约11％的患者中检测到了PCA受累，其常见于多发皮层梗塞的患者，并导致智力低下。该研究观察了在MR上看似正常的大脑中PCA闭塞的后果。PCA受累会导致CBF的轻度降低，表明侧支循环血供来源已耗竭。WAIS指数及其子评分在PCA受累及的患者中显著降低。与左侧SLF中白质完整性降低类似，在扣带回中部还发现了局部脑萎缩。这些发现可能首次从脑显微结构和解剖连接的角度证明了PCA闭塞的有害性。

    各种研究已经描述了慢性低灌注导致认知障碍的不同机制。最近研究发现白质完整性降低在成年烟雾病患者中是一种常见现象，他们的大脑在弥散MRI上并无异常。广泛的白质缺血性损伤与一项实验研究的结果一致，其中慢性低灌注主要影响白质。先前的研究也证实了弥散成像参数与认知功能之间的关联。该研究证实了源自DTI的FA和PS之间的这种关系。特别是，左侧SLF的FA值与PS中度相关，而SLF是连接额叶，枕叶，顶叶和颞叶的白质联合纤维束。SLF的完整性与青壮年，老年人，双相情感障碍患者和中风患者的PS相关。作者的结果揭示了执行功能与总体灰质量之间的关联，但是，无法确定与执行功能相关的具体脑区。本文的发现可以解释为多处皮质功能障碍共同影响了执行功能测试的结果。

该研究可能有助于改善这些患者的临床管理。其对于无症状人群尤其重要，因为在保守治疗随访期间，渐进性的结构改变以及轻微的认知能力下降可能会进展。目前，在血供不足还不明显时，对患有晚期动脉受累的年轻患者进行血流重建手术存在争议。来自MRI的指标可用于发现此类患者因缺血引起的早期脑损伤。可以将多模态MRI指标作为常规临床研究的一部分。在发生缺血性发作以及其他动脉受累的情况下，上述建议的方法可能有助于评估后果并提供CBF和代谢测量以外的信息。此外，这些影像标记物可能有助于评估诸如血流重建手术等治疗措施的有效性。