海马体积对糖尿病认知功能障碍的诊断价值

岳欣欣，郝 崴，付 洋

1辽宁何氏医学院医学部临床学院，辽宁 沈阳 110163；2沈阳军区总医院医疗科，辽宁 沈阳 110840

近年来，糖尿病相关认知功能障碍（MCI）越发成为研究的焦点，其主要临床表现为思维缓慢、反应迟钝，记忆、理解能力下降，严重者可出现生活自理能力下降等[1-2]。由于糖尿病MCI早期诊断及早期干预治疗经常被忽视，所以疾病后期对患者及其家庭产生严重的负担，成为糖尿病严重并发症之一，故对其早期诊断及早期干预具有重要意义。已知糖尿病MCI主要表现为大脑杏仁核和海马组织萎缩[3]。磁共振技术对脑形态学及功能的研究具有明显优势[4]。目前多选用评价量表作为诊断糖尿病MCI的金标准，但对轻度糖尿病MCI早期诊断仍有局限性。虽有研究表明磁共振技术对糖尿病MCI的诊断有一定临床意义，但其对早期轻度糖尿病认知功能诊断的价值尚不明确。本研究以此为切入点应用磁共振技术对糖尿病MCI患者进行脑结构的研究，评价海马组织体积变化对糖尿病MCI的诊断效能，为早期临床诊断提供参考价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2015年7月～2017年6月本院门诊就诊的糖尿病合并MCI患者20例作为病例组（DM+MCI组）。纳入标准：（1）年龄大于50岁；（2）既往无精神障碍病史；（3）无明显视觉及语言交流障碍能够良好配合者；（4）小学及小学以上文化程度；（5）符合糖尿病诊断标准；（6）采用统一调查表，即公认的蒙特利尔认知评分量表（MoCA）进行认知功能障碍评估，MoCA评分＜26分定为MCI，评分越低者提示认知功能受损越严重。排除标准：（1）既往有严重脑血管病史及中枢神经系统疾病病史；（2）严重低血糖；（3）糖尿病酮症酸中毒、糖尿病高渗性昏迷；（4）严重的内科疾病：如心衰、肾衰的患者；（5）明显抑郁、焦虑患者。选取我院同期糖尿病无MCI患者20例作为病例对照组（DM组），无糖尿病家族史的健康体检者25例作为空白对照组（CON组）。记录所有对象患者性别、年龄、空腹血糖、糖化血红蛋白、血脂信息。

1.2 MRI扫描及测量

采用德国Simens Mangetom Verio 3.0T磁共振成像系统，对DM+MCI组和CON组应用SE序列行矢状位T1WI成像，在矢状面T1WⅠ沿垂直于右侧海马结构长轴方向行层厚5 mm、间隔0.5 mm的斜冠状面，前起颞级、后至胼胝体压部获取图像。在斜冠状面T1WI上，调节适当的窗宽、窗位，明确海马结构边缘，通过矢状位监视下，在斜冠状面上用鼠标勾画出其轮廓，得其相应层面相应结构面积，据其层厚计算出其体积，逐层测量完毕体积相加即得整个海马结构的体积。在冠状面上测量侧脑室颞角宽度，以矢状位定位侧脑室颞角开始的第2个冠状面为标准。为消除头颅大小对实验因素的影响，在统计之前对海马结构体积按下述公式进行了标准化矫正：Vs=Vp×Cn/Cm（Vs为指标结构体积，Vp为原始测得结构体积，Cm为全体受试对象平均颅腔，Cn为个体颅腔体积）。标准化侧脑室颞角宽度等于实际测量脑室颞角宽度乘以个体左右横经与全体受试者对象平均左右横经的比值。

1.3 统计学方法

采用GraphPad Prism5.0统计学软件，计量资料用均数±标准差表达，两组间的比较采用t检验；直线相关分析MoCA评分与一般指标及海马体积的相关性；对检测数据绘制ROC曲线，计算ROC曲线下的面积，评估最优截断点时海马体积诊断糖尿病认知功能障碍的诊断效能，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般情况

CON组与DM+MCI组的年龄、空腹血糖、糖化血红蛋白、甘油三酯、总胆固醇、MoCA评分差别有统计学意义（P＜0.05）；DM组与DM+MCI组的空腹血糖、甘油三酯、MoCA评分差异有统计学意义（P＜0.05，表1）。

表1 DM+MCI组、DM组与CON组的一般情况比较

2.2 DM+MCI组与CON组双侧海马体积比较

与CON组比较，DM+MCI组左侧海马的体积明显 变 小（左 侧，3.21±0.32 cm3vs2.79± 0.36 cm3，P＜0.05）。与CON组比较，DM+MCI组右侧海马的体积明显变小（右侧，3.21±0.32 cm3vs2.68±0.38 cm3，P＜0.05）。

2.3 DM+MCI组与CON组双侧海马核磁共振图像

DM+MCI组患者海马组织的T1WI磁共振图像显示双侧海马组织萎缩，体积变小（图1，红色箭头所示部位）。CON组患者海马组织的T1WI磁共振图像显示双侧海马组织形态正常，体积饱满（图2，红色箭头所示部位）。

2.4 MoCA评分与各项指标的相关分析

MoCA评分与海马体积呈正相关（P＜0. 01），MoCA评分与年龄、空腹血糖、糖化血红蛋白呈负相关（r=–0.37，–0.59，–0.24，P＜0. 05）。

2.5 海马体积对糖尿病认知功能障碍的诊断评价

左侧海马体积诊断糖尿病认知功能障碍的ROC曲线下面积为0.793（P＜0.05）。在最优截断点，左侧海马体积为2.845 cm3时诊断糖尿病认知功能障碍的灵敏度为95%，特异度为65%，阳性预测值为65%，阴性预测值为35%（图3A）。右侧海马体积诊断糖尿病认知功能障碍的ROC曲线下面积为0.817（P＜0.05）。在最优截断点时，左侧海马体积为2.875 cm3时诊断糖尿病认知功能障碍的灵敏度为90%，特异度为65%，阳性预测值为65%，阴性预测值为35%（图3B）。

图1 DM+MCI组海马核磁共振图像

图2 CON组海马核磁共振图像

图3 海马体积诊断糖尿病认知功能障碍的ROC曲线

3 讨论

MoCA量表是针对轻度MCI的简便、快速的筛查工具，与MMSE相比，更加强调了对执行功能和注意力领域的功能评估，评估仅需10 min，这使其对MCI相关疾病的筛检具有较好的敏感性和特异性[5-6]。因此，本研究选用MOCA量表作为诊断糖尿病MCI的金标准。研究发现DM+MCI组患者MoCA评分显著低于DM组与CON组，这与既往研究结果一致[7-8]。国内外已有研究指出糖尿病MCI的相关因素主要包括年龄、受教育程度、糖尿病病程、血糖水平、胰岛素抵抗、氧化应激、炎性介质以及糖基化终末产物的沉积等[9-10]。有研究表明，糖尿病认知功能障碍与年龄增长密切相关[11]，这与本研究结果一致，本研究发现DM+MCI组患者年龄比CON组年龄大，相关性分析提示与MoCA评分与年龄因素存在负相关。

性别对于糖尿病认知功能障碍的影响一直存在争议，有研究表明，糖尿病患者男女的认知障碍水平基本一致。然而也曾有报道，女性认知功能障碍的发病率略高于男性[12-14]。由于本研究样本量小，这也是本研究的局限性，无法指出糖尿病认知功能障碍是否受性别因素影响，这提示仍需大规模研究去证实。

近期研究观点指出，糖尿病认知功能障碍的发病机制尚未明确，与阿尔茨海默病的发病机制具有相似性[15-16]。记忆障碍是轻度MCI的核心症状。在脊椎动物的脑中，海马参与储存记忆的神经过程，对学习、记忆起着至关重要的作用。海马是阿尔茨海默病最早受累的结构之一，有研究发现MCI组和轻度阿尔茨海默病组的海马体积显著小于正常对照组，这提示MCI和轻度阿尔茨海默病病人存在海马区神经元的变性、死亡，且通过海马体积的测量能有效区分MCI、阿尔茨海默病和正常老化[8,17]。还有研究表明，海马体积是预测MCI是否转化为阿尔茨海默病的有效指标，海马萎缩越明显的MCI患者，向阿尔茨海默病的转化率越高[18-22]。由于早期糖尿病MCI患者临床表现不典型，常被忽视，目前尚无研究提供诊断早期糖尿病MCI的可靠指标。本研究发现DM+MCI组患者海马体积明显小于CON组，且相关性分析提示海马体积与MoCA评分具有正相关性。这提示海马体积的变化对于早期诊断糖尿病MCI存在一定的敏感性。为了明确海马体积的变化对早期糖尿病MCI的诊断价值，本研究利用核磁共振技术对脑组织成像的优势评价海马体积的变化对早期糖尿病MCI的诊断效能，通过计算ROC曲线下面积，发现左侧海马体积诊断糖尿病MCI的ROC曲线下面积为0.793（P＜0.05）。在最优截断点时，左侧海马体积为2.845 cm3时诊断糖尿病MCI的灵敏度为95%，特异度为65%。右侧海马体积诊断糖尿病MCI的ROC曲线下面积为0.817（P＜0.05）。在最优截断点时，右侧海马体积为2.875 cm3时诊断糖尿病MCI的灵敏度为90%，特异度为65%。由上述结果可以推断出海马体积变化对早期糖尿病MCI的诊断效能佳，说明海马体积的变化可作为早期诊断糖尿病MCI的指标与其他诊断指标联合使用，可有效实现糖尿病MCI早发现和早诊断的目标。本研究也存在研究样本小的局限性，期望在未来有大样本量的研究为临床诊断提供更好的依据。

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