糖尿病是一种以高血糖为特征的代谢性疾病，是21世纪世界范围内最严重的公共卫生问题之一，也是心、脑血管疾病的独立危险因素。国际糖尿病联盟统计数据显示，年全球糖尿病患患者数约为4.15亿，预计到年可达6.42亿。2型糖尿病（T2DM）是指胰岛素分泌缺陷或相对不足的一种最常见类型的糖尿病，约占所有糖尿病的95%。高血糖是导致认知功能障碍的独立危险因素。T2DM相关认知障碍若发展为痴呆，可严重影响患者的生活，给其家庭及社会带来巨大的负担。流行病学调查数据显示，与正常人相比，糖尿病患者脑磁共振结构异常标志物更多，其发生轻度认知功能障碍（MCI）及痴呆的风险也大大增加。但目前T2DM相关认知功能障碍发病机制尚不清楚。磁共振成像（MRI）技术的发展给T2DM相关认知功能障碍的早期识别及机制研究提供了新的思路和越来越多的证据。本文就T2DM患者认知评估及MRI应用于T2DM患者的研究进展进行综述。
T2DM的认知评估
目前关于T2DM认知评估尚无特定的量表，大多采用通用的认知评估量表。如采用简易智能状态检查（MMSE）量表和蒙特利尔认知评估（MoCA）量表评估整体认知水平。其中MMSE量表主要用于痴呆的评估，MoCA量表主要用于MCI的判定。采用波士顿命名测试、类别语言流畅性测试、动物命名测试等评估语言功能。采用连线测试A、B等评估处理速度。采用斯特鲁普色词测试A、B、C等评估执行功能。采用听觉词语学习测验、韦氏记忆量表等评估记忆水平。采用画钟测试等评估视空间功能。目前，国际公认量表的缺乏使T2DM患者的认知评估存在一定差异。因此，建立统一的T2DM相关认知评定量表具有重要的意义。既往研究表明，T2DM相关认知功能障碍主要表现在记忆力、注意力、信息处理速度及执行功能等多个认知领域，其中关于记忆力领域的研究最为广泛。MRI应用于T2DM的研究进展
MRI主要提供包括中枢神经系统在内的各器官的结构图像、组织物理化学状态及血液灌注的信息。其作为一种无创的检查手段，特别是伴随着功能磁共振成像（fMRI）技术的发展，进一步为糖尿病患者脑结构及功能的研究提供了更多的手段，帮助临床医师更深入地研究脑结构及其功能的变化，以及探索T2DM认知功能障碍的相关机制。目前国内外T2DM相关性认知障碍的MRI研究主要包括脑体积或结构、脑白质病变、纤维束完整性、脑区激活及连接改变等。1.脑结构：结构MRI主要通过量化脑结构及比较其变化来评估疾病。目前脑体积的研究主要通过评估全脑容积、区域灰质及白质的体积来评估脑萎缩情况。但关于脑萎缩评估的方法，由于技术及脑区划分方法的差异，目前尚无关于脑萎缩特征的统一结论。常用的方法有视觉分级法和软件自动分割法。因视觉分级法主观性较强，使自动分割法的应用越来越广泛。既往研究已证实糖尿病相关认知功能障碍与脑萎缩之间存在相关性。T2DM患者的脑萎缩主要以额颞叶，尤其以海马萎缩为主，而海马萎缩是阿尔茨海默病的特征性表现。T2DM患者海马萎缩的发现，提示其两者可能存在相似的机制，因此也有人将阿尔茨海默病称为“3型糖尿病”。一项Meta分析显示，T2DM患者整体脑容量减少，其中海马、基底神经节和额枕叶呈显著性萎缩，且海马萎缩为独立预测T2DM相关认知功能障碍的潜在神经病理学因素。一项海马亚区体积分割研究表明，T2DM伴认知功能障碍患者与T2DM认知功能正常患者相比，海马总体积差异无统计学意义，但在左侧下托、左侧前下托、左侧伞部、右侧CA1和右侧分子层萎缩更明显。Zhang等的研究进一步发现，T2DM患者海马亚区中，海马角和下托体积萎缩主导记忆障碍。Jongen等的试验表明灰质减少，侧脑室扩大为T2DM患者特征性脑改变。Groeneveld等的研究发现T2DM患者伴MCI及早期痴呆患者右侧颞叶和皮质下区域灰质萎缩较T2DM认知正常患者差异显著。一项基于体素的形态学分析研究发现，T2DM患者颞中回皮质萎缩与MCI风险增加相关。一项为期3年的纵向研究表明，与同龄非糖尿病患者相比，T2DM患者表现出更显著的脑萎缩及更明显的认知水平下降。2.脑血管变化：脑血管变化，尤其是脑小血管损害在T2DM患者中非常常见，其典型MRI表现为腔隙性脑梗死（LIs）、脑白质高信号（WMHs）、微出血和血管周围间隙扩大（EPVS）。既往研究发现T2DM与LIs发生显著相关，而与WMHs的关系尚无一致结论，有些研究认为WMHs和T2DM相关，另一些研究认为两者无显著相关性。Falvey等和李春梦等的研究均发现T2DM患者与健康人相比，T2DM患者LIs及脑微出血发生率更高，而WMHs与EPVS并无明显差异。VanElderen等的随访研究表明与非糖尿病患者相比，WMHs体积和LIs数量进展无显著差异。而Jongen等的试验表明T2DM患者WMHs较对照组无显著差异，其WMHs增长体积差异有统计学意义。Kloppenborg等的队列研究则观察到了T2DM患者室周WMHs和LIs进展速度增加。LIs，尤其是在皮层及皮层下灰质区与认知功能障碍相关，增加了痴呆发生风险。王志鹏等的研究表明基底节区EPVS与T2DM患者WMHs、脑叶微出血等显著相关。吴光任等进一步研究发现T2DM患者EPVS与认知功能障碍具有相关性。3.脑白质纤维束完整性：脑白质纤维束在脑灰质区域间的信息传递中起着至关重要的作用。脑白质纤维束受损可致脑结构连接脱节，进而导致认知功能障碍。弥散张量成像是一种利用水分子三维高斯扩散原理进行的MRI检查序列，能够无创性检测早期白质微结构变化，可敏感的发现如脱髓鞘、轴索损伤、水肿等白质微结构的破坏。分数各向异性（FA）和平均扩散系数（MD）是最常用的扩散参数，FA值反映了水分子扩散在不同方向上的变化，MD值代表平均扩散率。FA值下降和MD值增加提示髓鞘受损，脑白质纤维束完整性破坏。既往研究发现T2DM患者脑白质微结构改变与认知功能下降相关，其中主要以记忆、处理速度、语言与执行功能等认知域下降为主。而脑白质微结构改变主要以额颞部为主。Falvey等发现全脑FA值下降，双侧海马、双侧前额叶背外侧前区、左侧扣带MD值升高。Hoogenboom等发现T2DM患者扣带束和钩状束FA值下降显著且其患病时长与全脑白质MD值呈正相关。李梦春等的研究发现T2DM伴认知功能障碍患者其胼胝体压部、下纵束、下额枕束、上纵束的损伤与语言功能受损相关，皮质脊髓束、胼胝体压部的损伤与处理速度受损相关，而糖化血红蛋白、空腹血糖、患病时间等与脑白质完整性无相关性。Xie等的研究证实白质纤维束损害发生在临床症状（认知下降）出现前，提示其可作为识别T2DM早期认知功能障碍的影像学标志物。Xiong等采用一种新的弥散磁共振技术——神经元突定向弥散和密度成像技术发现T2DM伴MCI患者与正常人的FA值差异显著，且胼胝体及丘脑神经突密度与认知相关。4.脑网络：一个脑区通常当做一个网络节点，脑区之间的连接被定义为边缘。这样可以将人脑看做多个脑区相互连接的复杂网络。脑网络反映了脑整体水平上各脑区之间的作用，主要有功能连接和结构连接。图论分析可以将脑复杂网络进行量化，将脑网络拓扑结构转化为由不同节点之间的边构成的复杂网络。其中，功能连接主要由fMRI提供。fMRI主要分为静息态功能性磁共振成像（rs-fMRI）和任务态功能磁共振成像，目前应用最多的是rs-fMRI，其主要通过血氧水平依赖功能MRI来反映神经元自发活动与脑血流之间的关系。其中，低频震幅分析和局部一致性分析主要反映了静息态状态下的脑自发性神经元活动，是最常用来反映局部脑区活动的指标。既往关于T2DM的研究已证明结构网络的改变与认知功能障碍相关，为T2DM认知功能障碍机制研究提供了新思路。因脑结构出现变化前已存在脑功能异常，因此，对于T2DM认知功能障碍患者脑功能的研究意义重大。研究发现，T2DM患者认知功能障碍异常脑区主要为默认网络及海马。陈志晔等的研究发现，与正常人相比，认知正常的T2DM患者右侧丘脑、海马、嗅皮质和左侧壳核局部一致性分析值减低，左侧额中回及右侧缘上回、枕中回低频震幅分析值减低，其功能连接减低主要表现为双侧海马之间功能连接的减低。在T2DM伴MCI患者中存在广泛的脑功能异常活动，其中，额上回、额中回、颞下回、枕中回及舌回局部一致性分析值显著下降，颞下回和扣带回低频震幅分析值增高。T2DM伴MCI患者认知控制网络，视觉信息处理，语义认知等多个相关脑区活动异常。Chen等的静息态功能连接研究提示，T2DM患者默认网络及海马等脑区的功能连接下降，且其下降程度与认知相关。Cui等的研究发现T2DM患者前部默认网络相关脑区功能连接增加，后部功能连接下降，且其变化与认知及胰岛素抵抗指数相关。Musen等进一步证明在海马体积改变前，默认网络相关脑区功能连接下降，且与胰岛素抵抗指数呈负相关。Zhang等的研究表明T2DM患者保留了小世界属性，其节点属性在不同脑区存在效率降低及程度的增加。Kim等发现，与健康人相比，血糖控制较差的T2DM患者其网络路径长度越长，网络效率越低。T2DM患者小世界属性有下降趋势，且其全球网络整合受损。一项基于弥散张量成像数据的图论研究发现，在T2DM非痴呆患者中，其局部和全局网络特征发生改变，这些结构网络指标的改变与信息处理速度下降相关。Reijmer等同样也发现T2DM患者脑白质网络受损与信息处理速度下降相关。Zhang等发现T2DM患者在执行功能、空间处理、记忆和注意力等几个认知领域受损，且患者皮层白质网络拓扑结构改变，其中一些指标与执行功能呈正相关。5.磁共振波谱成像：质子磁共振波谱成像（1HMRS）是目前唯一能在活体组织进行非侵入性检查的MRI技术，反映了分子水平组织中某些代谢物的情况。目前，T2DM患者MRS检测的代谢物主要有胆碱、肌酸、乙酰天门冬氨酸（NAA）和肌醇。但关于T2DM患者1HMRS的研究数量较少，可能还需要更多的研究探究T2DM患者脑代谢改变情况。胆碱是髓鞘形成和细胞膜代谢的间接标志，其下降表示神经胶质细胞过多或坏死。肌酸参与能量代谢，常常作为其他代谢物水平的参照。NAA是神经元标志物，其下降提示神经元功能受损。肌醇则作为神经胶质细胞的标记物。因为MRS需要选择各自感兴趣的区域，因此目前关于T2DM的研究中