（二）MCI的转归
研究显示，符合MCI诊断标准的44%患者在3年随访中转变为AD，平均年转化率为15%；多数MCI在6年内转化为AD。也就是说AD患者中有2/3是由MCI转化而来的，尤其是遗忘性MCI，即a-MCI。
上图显示了MCI向AD转化的过程。最上面图可以显示在无症状时期，在内层也已经出现了AD的病理改变，此时患者没有任何的症状。16年后该区域病理改变的范围进一步扩大，患者仍然没有明显的症状。27年后病变范围进一步扩大，由内部扩展到周围区域，以及后扣带回区域、前额叶的区域，此时患者表现为轻度认知功能障碍的改变。5年后出现了老年痴呆，此时的病理改变已弥漫了额顶及颞叶的大部分区域甚至是枕叶。所以，从上图可见MCI到AD是一个很短暂的过程，但在MCI之前有一个非常漫长的阶段。
（三）MCI早期诊断的意义
迄今为止，AD缺乏特异性的诊疗手段。而认知损害和脑异常在诊断前数十年就已经存在，有可能对AD做出早期诊断和治疗。早期的临床干预一方面可以改善患者的症状，另一方面可以延缓病程的进展，从而提高患者的生活质量，对社会减轻负担。目前轻度认知功能障碍早期影像学诊断仍然十分重要，有助于对患者早期采取临床干预措施。
三、神经影像的应用（一）MR结构成像
MR结构成像包括线性测量、面积测量和体积测量，但是目前比较重视体积测量，更客观的反映了MR的结构异常。VBM技术是基于体素的形态学分析，是一种计算机自动测量的方法。
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上图是不同年龄正常人的脑MRI。可见局部颞叶在30岁时饱满，脑沟比较浅；60岁时脑沟扩大，颞叶出现轻度萎缩；70岁萎缩进一步明显，脑沟加深，同时脑室也有明显的扩大；80岁这些改变进一步显著，即脑沟进一步加深加宽，而脑室系统也扩大。
1．内颞叶结构：MCI显示近期记忆功能障碍，相应的颞叶内侧结构是病变最早累及的部位。颞叶内侧结构的测量对于MCI的诊断意义较为肯定。在内颞叶结构中海马是一个重要的组成部分，海马在记忆功能中有重要作用，海马萎缩被看作是与记忆损伤相关的重要指标，也是预测轻度认知障碍是否转化为阿尔茨海默病的有效指标。
有学者采用磁共振技术（MRI）分别追踪MCI和AD患者3年后的海马萎缩速度，正常对照组每年海马萎缩的速度为2.8%，MCI-稳定组每年海马萎缩的速度为2.6%，MCI-进展组每年海马萎缩的速度为3.7%，AD病例组每年海马萎缩的速度为3.5%。从这四组数据中我们可以发现MCI的进展组和AD的病例组较稳定组和对照组有明显的增高，即说明海马萎缩的速度明显的增快。因此，海马体积缩小可以有效预测轻度认知损害发展成阿尔茨海默病。
上图（上）是海马的病理切片，可见内颞叶的结构比较复杂，包括杏仁核、海马、海马旁回等。上图（下）是磁共振的相应图片。
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对MCI脑结构的研究主要关注海马，虽然内颞叶结构很多，但海马的结构边界相对比较清楚，比较容易界定。上图第一张是海马的精细病理切片图，主要包括固有海马、齿状回还有下托。第二张是海马体积测量描画的线图。
2．病例：
解析：患者女，66岁，高中文化，简短精神状态量表评分29分，前两张图是冠状位的T1像，后两张是轴位的T1和T2像。海马的测量和扫描比较特殊，主要包括垂直于海马长轴的和平行与海马长轴的图像。
解析：患者男，67岁，大学文化，MMSE27,CDR0。从MCI图象上可见海马的结构有轻度的萎缩，同时颞角也较前有增宽。
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解析：某轻度AD患者，男，76岁，大学文化，MMSE22分，CDR是0分。从图上可见局部的海马结构萎缩进一步加重，而颞角的增宽也较前更明显，同时患者的脑室系统也较前面扩大。
解析：某中度AD患者，男，80岁，大学文化，MMSE评分是15分。可见海马结构的萎缩也十分明显，颞角比较宽。
解析：某严重AD的患者，男，70岁，大学文化，MMSE评分是4分。可见海马萎缩已经更为明显，左侧海马为重，颞角明显的增宽，从这张轴位像上可以看到大部分都被脑脊液所充填。
3．VBM全脑分析
VBM又叫基于体素的形态学测定法。前面海马体积的测量是人工的一种描画，比较耗时、费力，同时观察者之间也存在着一些误差。而基于体素的形态学测量方法减少了兴趣区选择和观察者或操作者差异导致的偏倚，客观地评价脑结构的变化。
MCI的灰白质结构的变化是MCI患者大脑皮层的灰质萎缩更为显著，其中颞叶、额叶和顶叶皮层体积较其他脑区减少更加明显，这些脑区在病理上出现神经元细胞的减少，神经纤维原的缠结和老年斑相一致。同时MCI患者的白质容积的减少相对不明显。
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上图是用VBM做的一个三维图像，红色的区域显示的是MCI较对照组体积减少的区域，可以看到主要分布在颞叶和顶叶的一些区域，但是萎缩不是很明显。
发展到AD阶段，MCI和AD比较可以发现AD相对于MCI明显减少的区域进一步扩大，主要分布在颞叶和顶叶的一些区域。
上图是AD和正常对照组的比较， MCI是AD和正常人之间的一个过渡阶段，发展到AD和正常人之间的差异就更为显著，这些区域主要包括颞叶、顶叶、额叶以及一部分枕叶的区域都出现了大脑皮层灰质的萎缩改变。
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觉和联络皮层的多模态感觉输入，AD和MCI的神经元丢失导致经穿通通路向海马的信息输入中断，破坏了海马和新皮层之间的联络。（二）磁共振灌注成像磁共振灌注成像是在CT灌注成像的基础上发展起来，近年来受到了广泛的关注。它主要是采用外源性示踪剂动态成像的方法来研究毛细血管的血流情况。这种方法主要是采用快速扫描序列，也就是EPI的高时间分辨率的扫描序列来进行，1秒钟可以覆盖整个头部8～10次，连续扫描40～60次，甚至更多。从注射造影剂开始可以观察到大脑内感应区的血流灌注情况，即反映了动态的血流的变化。磁共振灌注成像采用了哪些基本参数？磁共振灌注成像基本参数：1．相对脑组织血容量(rCBV)：兴趣区内脑血容量。2．相对脑血流量 (rCBF)：单位时间内通过兴趣区脑组织的血流体积。3．对比剂平均通过时间(MTT)：造影剂通过兴趣区脑组织所需的时间。4．对比剂达峰值时间(TTP)：静脉注射对比剂团到达兴趣区脑组织所用的时间。灌注成像最早应用在缺血性脑血管病，如早期脑梗塞的患者，主要是通过灌注成像早期发现脑组织的损伤，后来应用在MCI和AD患者，研究者也发现了在AD和MCI患者局部的特定的脑区会出现脑血流的降低。研究发现AD患者的双侧颞顶联合皮层区、后扣带回、额叶这些区域出现代谢和血流的降低，而初级运动和感觉皮层相对正常，这和PET检查显示的AD患者顶叶葡萄糖代谢降低较为一致。同时MCI患者表现为局部灌注减低的范围较AD小。研究发现，AD和MCI脑代谢与脑血流量的减低是神经元和神经突触数目减少的结果，而并非仅仅是由轻度体积萎缩所引起，故认为在AD早期，甚至在MCI期即可出现特定区域的脑血流量与脑代谢的降低。动脉自旋标记技术是在原来的基础上发展起来的，已经应用于临床，该技术保留了对比剂增强灌注成像的优势，同时不需要对比剂，从而实现了无创性的检查。ASL技术的检查结果与SPECT和PET的结果较为一致，但是这一技术目前分辨率还不够高，仍需进一步研究。7这是研究的AD患者灌注异常减低的一些区域，主要包括后扣带回以及顶叶联合皮层区域。通过体积校正以后发现，这些异常的灌注区域仍然存在，可见这些灌注异常是一个功能性的改变。通过AD灌注异常的特定脑区也可与VD及其他的老年痴呆相鉴别。这是MCI的患者，这些异常灌注减低的区域可见主要在右侧顶叶的区域，AD和MCI相比较这些区域灌注减低的区域进一步扩大，还包括了后扣带回区域。（三）MR扩散/扩散张量成像扩散成像又称DWI技术，是一种对组织中水分子的微观运动敏感的技术。水分子的扩散能力与组织超微结构对其的限制作用有关。 AD时淀粉样蛋白沉积(老年斑)、髓鞘脱失和轴突Wallerian变性可引起细胞膜破坏，使得其对水分子扩散的限制能力下降，即水分子的扩散力增高，出现相应区域的ADC增高。扩散张量成像(DTI)是DWI的更高级的应用，它可定向地或非对称地研究组织内水的微观运动，这种方法最早用于脑白质束的研究，近来这项技术被用于AD和MCI的诊断。研究证实，在AD的早期阶段就可出现白质DTI的改变，并可被用于反映AD的病程。扩散张量成像最早用于（ ）A. 阿尔茨海默病的诊断B. 轻度认知功能障碍的诊断C. 脑白质束的研究D. 脑灰质束的研究正确答案：C解析：扩散张量成像最早用于脑白质束的研究，近来这项技术被用于AD和MCI的诊断。AD的扩散异常，AD主要累及皮层和皮层下的核团显示为弥散异常。AD和选择性的白质纤维束主要累及胼胝体、扣带束和颞顶额叶的白质，而与运动相关的内囊或与视觉相关的视放射则保持相对的完整。因此AD患者一般运动功能是正常的。颞顶联合皮质早期受累，导致胼胝体压部弥散张量早期显示异常，而联系双侧额叶的胼胝体膝部受累8较晚。联系扣带回和颞叶内侧，扣带回后部是代谢最早受累的部位。因此扣带后部较早受累及。
MCI的扩散异常，MCI处在灰质主要表现为双侧海马的DWI异常，ADC值介于正常和轻度AD之间。而在白质区域MCI大脑的后部多个区域出现FA值的降低，主要包括海马旁回、颞叶白质、上纵束、胼胝体压部和后扣带束，这说明MCI在发展为AD前就已经出现了白质的异常。
这是测量的AD和MCI海马的MD，即平均扩散率以及FA和部分各项异性的兴趣区的定位，可以看到定位主要位于双侧的海马。
这是一个DTI张量的原始图像。
这是一个弥散张量成像的纤维束。（四）脑功能成像
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脑功能成像（fMRI）又称MR血氧水平依赖成像(BOLD)，主要包括常规的fMRI研究和脑连接的研究，也就是静息态的fMRI研究。
尽管目前尚未成为记忆力障碍者常规的检查方法，但是这种技术具有早期诊断AD的潜能。当脑组织兴奋时，局部流入大量氧含量丰富的新鲜血液，抵消了氧消耗的增加，从而使局部脱氧血红蛋白含量下降，顺磁性物质减少，导致磁场不均匀性减弱和去相位减慢，T2*延长，在T2*加权像上表现为高信号，这种现象就是BOLD效应，即通常所说的fMRI基本原理。
对于fMRI，AD病理显示特征性皮层和皮层下神经元丢失，而功能磁共振反映的是神经元的活性，利用功能磁共振对AD认知功能损害的研究可以在AD症状明显之前发现其功能异常。
在fMRI的激活研究中，BOLD效应与神经元活动密切相关。大量临床和实验研究证实内颞叶在记忆编码过程中扮演重要的角色，而内侧顶叶包括后扣带回、楔前叶以及压后皮层被认为在记忆提取过程中发挥重要功能，AD和MCI患者在执行记忆编码和记忆提取任务中这些脑区激活减弱。
功能代偿在轻度AD指的是在有足够功能神经元存在时，激活区域增大增强以代偿部分区域的激活减退；而在神经元功能减退或数量减少至失代偿时，就会出现脑激活的减低 有报道显示早期AD海马的激活降低，但顶叶中部的激活增强，被认为是一种功能代偿。最近有研究显示MCI患者海马区激活增强，而在AD阶段海马激活减弱，被认为是一种早期代偿现象。这些尚需进一步研究证实。
除了fMRI研究以外，静息态fMRI研究近年来受到了广泛的关注，它主要是从功能整合的角度来反映AD脑功能的改变。脑连接的概念是指空间上不同的脑区在时间上的相关性。脑连接的研究以前主要是通过一些DTI的纤维束连接。而fMRI研究主要是通过时间序列的相关性反映了各个脑区之间的功能连接。这种脑连接在脑内形成了不同的网络，主要存在于运动系统、视觉系统、听觉系统和语言系统。其中研究较多的是默认状态的网络。
所谓默认网络是指大脑在静息状态下，即闭眼并不做任何思考的状态下，在大脑内存在着一个认知的网络，这些网络可以自动连续从外部环境搜集信息，并加工存储，表现为一种动态的平衡。默认网络的主要组成包括后扣带回、楔前叶、内侧前额叶以及双侧的顶下小叶、前扣带回和内颞叶等等。目前的观点认为默认网络可能维持着对外界环境的敏感性同时与情节记忆、语义提取以及情绪处理有着密切的关系。后扣带回可能是默认网络的中心。
这张图反映了一个正常人在静息状态下默认网络的一些脑区，这些脑区可以看到内侧前额叶，后扣带回双侧的顶下小叶表现为很高的活性。
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上图显示了在AD患者表现为后扣带回的活性减低，而内侧前额叶的活性增高。这反映了AD相对于正常人表现为一些区域的默认网络活性减低和破坏，而另一些区域表现为代偿现象。
这是一个通过独立成像分析的方法，提取了正常人、MCI和AD之间的一个默认网络的改变。从正常人可以看到在后扣带回、内侧前额叶和双侧的顶下小叶表现为很高的活性，而在MCI患者这些活动度减低了，在AD患者进一步减低，甚至在内侧前额叶已经看不到明显的异常，也就意味着从MCI到AD，随着病情的进展默认网络的活性逐渐减低。
执行注意网络是另一个与注意功能和执行功能相关的网络，主要包括双侧的背外侧前额叶和颞下回等区域，这些区域在正常人表现为很高的活性，而在AD和MCI患者活性明显的减低（见上图）。
（五）磁共振波谱
磁共振波谱主要指探讨组织化学成份的改变，它的原理是化学位移现象，通过不同化合物的相同原子核，由于所处化学环境不同会引起的局部磁场强度的细微差别，同一原子核共振频率也会轻微差异。目前常用的是氢核，由于不同的化合物在氢核中表现为不同的共振频率从而可以很好的区分不同的化合物。
磁共振波谱检测的主要代谢物：
1．N-乙酰天门冬氨酸(NAA )：主要存在于成熟的神经元内，是神经元的内标物。
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3．肌酸（Cr）：脑组织能量代谢的提示物，常作为参照物与其它代谢物相比。4．肌醇（MI）：神经胶质细胞标志物，水平升高提示胶质增生。关于MRS的代谢物改变，通过MRS也就是磁共振波谱可以检测神经元特异性的NAA，可以准确估计神经元丢失程度；mI可以反映胶质细胞增生，MCI已经显示mI升高，且颞叶mI升高和病变的严重程度有关NAA和mI的改变独立于形态学改变，可以被用于MCI的早期诊断。在AD早期甚至MCI颞叶内侧、后扣带回、额叶等区域即可显示NAA/Cr下降，mI/Cr升高。上图是后扣带回的波谱，从正常人到MCI到AD患者，可以看到NA的值逐渐降低，同时肌醇逐渐升高。上图是海马区域的波谱，可以看到也同样出现了NA逐渐降低和肌醇增高的现象。四、小结各种单一的 MR 检查方法在 AD 早期诊断中有一定的局限性，综合应用多种 MR 检查技术不仅可以从形态学的角度，还可以从功能、代谢的角度对AD进行深入研究，并可以提高对早期AD 、甚至MCI 诊断的敏感性及特异性轻度认知功能障碍在神经影像学方面的研究主要包括结构和功能两方面，MR的结构成像是基础，而功能成像是新技术的前沿介绍，主要包括灌注成像、弥散张量成像、血氧水平依赖成像和波谱成像。对于轻度认知功能障碍的诊断，要综合应用多种MR检查技术，以提高诊断的特异性和敏感性。 12
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