近年，脑萎缩在疾病中的作用机制引起广泛关注，特别是脑萎缩与认知功能损害之间的相互关系成为研究的热点。大量研究显示脑萎缩与认知功能密切相关^{[1, 2]}，在疾病的诊断和治疗中具有重要意义。为了评判脑萎缩与否，并判断哪些区域存在容积下降，学者们开展了一系列的研究，并提出了多种评定方法。

最初脑萎缩的评判只能依靠尸体解剖，无法探查活体脑萎缩情况。1918年气脑造影术的提出使活体测量脑室大小成为可能。但气脑造影术具有侵袭性，因焦距、头位、注射剂量等问题对操作者要求高，适用范围有限。这使得研究者们迫切需要一种非侵袭性的测量方法。电子计算机断层扫描(CT)技术于1972年被Hounsfield发明后，迅速被广泛应用于临床。研究者借助头部CT非侵袭性地检查活体颅脑情况。此后，由于CT图像存在空间分辨率低、组织对比度差、颅骨伪影、部分容积效应等限制，研究者们又研发了无伪影、灰白质及脑脊液对比度清晰的磁共振成像技术(MRI)技术，并于1980年将MRI应用于头部检查。借助头颅CT和头颅MRI，研究发现很多种疾病确实存在脑萎缩，但缺乏统一的影像学评定标准，于是学者们提出了一系列评定方法，主要包括线性测量、面积测量、目测法和容积测量等。

基于脑萎缩常常表现为脑室及蛛网膜下腔的扩大、纵裂和外侧裂的增宽等，Huckman等^[3]于1975年首次提出成人脑萎缩线性测量标准。线性测量主要指利用头颅CT或MRI图像手动对脑室系统指标、皮质及皮质下萎缩指标进行一维线性测定。此后提出的线性测量方法参考Huckman法并加以改进。Zhang等^[4]最新提出的线性测量方法，测量指标包括哈氏值、Evans指数、第三脑室宽度、额角最大宽度、脑室指数、颞角比、鞍上池指数等。

线性测量操作简单、方便，结果较为可靠，受到青睐，不仅被应用于判断是否萎缩，还可用于鉴别诊断、评估功能障碍等，如第三脑室宽度即三脑室最宽横径可用于反映半球深部结构萎缩情况，反映颞叶萎缩的侧脑室下角指数和鞍上池指数可帮助鉴别阿尔茨海默病(AD)和其他类型痴呆^[4]，胼胝体膝部厚度可作为老年人步态障碍的影像学标记^[5]等。由于线性测量多基于CT图像，而CT本身易产生伪影，不同操作者的定位扫描基线及扫描角度会存在误差从而造成同一扫描层面的结构图像不完全一致，使CT线性测量评定者信度一致性差，导致测量结果不够准确。因此，线性测量方法尚不能作为脑萎缩评定的金标准，仅能作为初步筛查工具。

脑呈“核桃状”，脑内组织结构的不规则性使线性测量存在一定的局限性，所以有研究者将焦点转移到二维分析方法即面积测量上。通过分别测量颅内各部分的面积，达到间接反映脑容积目的，较线性测量法更敏感、更直接。Synek等^[6]于1976年首次报道采用面积测量方法衡量脑室大小，进而评定脑萎缩情况。考虑到人类头颅形态各异，大小不同，直接用面积测量数值来表示脑萎缩情况不具有可比性，Synek等^[6]运用脑室面积与相应层面颅内面积比值即“室脑比”作为脑萎缩的评定标准。因此，实际临床工作中采用面积测量方法评定脑萎缩，都将测量数值换算成相对值进行比较，如鞍上池指数为鞍上池面积与颅内面积之比乘以100，第四脑室指数为第四脑室面积与后颅凹面积之比乘以100等。

面积法多用于脑室扩大明显或胼胝体体积改变明显的神经精神疾病，例如Lopez-Larson等^[7]利用面积法评定双相障碍患者胼胝体体积变化情况。最新研究显示^[8]，可通过分析毗邻矢状位图像改进胼胝体面积测量方法。面积测量虽较线性测量具有一定的优势，但其客观性及可重复性等方面仍存在很多不足，且操作繁琐、费时，难以广泛应用于临床。

目测法指运用视觉等级量表评估相应区域萎缩程度，主要包括Scheltens等^[9]提出的颞叶萎缩视觉等级量表、Victoroff等^[10]提出的广泛皮质视觉等级量表、Koedam等^[11] 提出的后皮质萎缩视觉等级量表及Jang等^[12]提出的综合视觉等级量表等。目测法为一种半定量方法，简单易行，根据不同的研究目的评定不同的萎缩部位，评分范围一般为0～3分或0～4分。

临床应用最为广泛的为颞叶萎缩标准化视觉等级量表，其借助脉络膜裂宽度、颞角宽度及海马高度来评定萎缩程度，评分范围为0～4分，主要用于评价AD患者的颞叶萎缩情况。Victoroff等^[10]提出的视觉等级量表一般用于皮质萎缩如额叶、颞叶及顶叶萎缩情况的评定，还可以用于评定脑室旁白质及半卵圆中心高信号等。Koedam等^[11]提出后皮质视觉等级量表可作为颞叶萎缩量表的补充，用于鉴别AD与其他类同样存颞叶萎缩的痴呆如额颞叶痴呆和路易体痴呆等。为了确立视觉等级量表的有效性，研究者将量表评分与定量的脑容积相较，发现视觉等级量表不仅可有效、可靠地反映萎缩情况，且临床实用价值大^[13]。但受到评定者神经解剖知识、工作经验及头颅个体差异等的影响，结果欠客观准确。视觉评定量表仅能粗略地评定脑萎缩，可作为初筛工具应用于临床。

容积测量法指借助计算机图像处理技术直接计算全脑容积或区域脑容积。该方法多基于MRI图像，但因MRI图像的颅内分割技术大多需要利用手工或半手工方法剔除头皮和颅骨结构，难以实现完全自动化，而CT扫描可实现完全自动化，且检查费用低，故也存在一些基于CT图像的容积测量方法。随着技术的进步，容积测量方法由最初的人工感兴趣区域(ROI)测量，发展为完全自动分割测量脑容积。目前我国的容积测量方法主要包括ROI测量、基于CT的脑容积自动定量测量、全自动分割容积分析法等。由于头颅大小个体差异，实际工作中无法将脑容积测量结果直接用于评定脑萎缩，需要将颅腔容积进行标准化处理^[14]，目前普遍采用Fisher等^[15]提出的脑分数值法，即脑容积与颅腔容积的比值(BPF)。

1992年，Murphy等^[16]首先提出应用ROI测量脑容积，指利用软件或直接手工逐一勾画ROI的边界，经计算机处理获得单幅图像ROI的面积值，重复测量后取平均值，将每一层面的面积值逐层相加，再乘以层厚，即可获得ROI容积，BPF标准化处理后即可进行萎缩程度的比较。很多软件可以实现ROI容积测量，目前常用Efilm、3D-DOCTOR、东软公司开发的专门用于大脑图像处理软件(Midob)及CT或MRI工作站自带的图像分割软件等。临床中，多采用半自动3D ROI测量软件测定多种疾病的容积，如借助ROI软件测量听力障碍老人的脑容积变化，发现周围性听力下降与右侧颞叶萎缩相关^[17]。但ROI容积测量法对操作者要求比较高，可重复性欠佳，存在视觉判断的主观性，只能对某个特定的ROI进行研究，不能同时提供整个脑区的形态变化情况，同时采用此种方法需要先验假设，因此难以在临床工作中推广。

早在1987年就有外国学者提出基于CT图像的简单的脑萎缩定量诊断算法。2005年，我国学者李传富等^[18]利用CT图像的特性，结合医学知识及BPF法，提出了一种针对头颅CT测量脑容积的自动化的定量诊断算法，并通过对2388例头颅CT病例的定量分析以验证其有效性。具体算法如下：y=-0.0008x²+0.0184x+95.1090，其中x为受试者年龄，y为受试者BPF的正常值，低于y值则提示可能存在脑萎缩。此种方法可快速评定是否存在脑萎缩，可用于大样本病例的初步评定标准。但因其存在诸多问题，如未能涵盖每一年龄段人群、区域萎缩特异性差等，尚需要进一步深入研究。

当今，越来越多的软件包被开发用于脑分割和形态学研究。这些软件中，FSL^[19]、基于体素形态学测量(VBM)^[20]、Freesufer^[21]和NeuroQuant^[22]最值得关注。前三个软件技术较成熟，可在多种研究环境下全自动分割、处理图像信息，而NeuroQuant是Freesufer的子项目^[23]。这四个软件采用的是目前最常用的三种分割方法即FSL选用基于强度的分割、Freesurfer及NeuroQuant选用基于表面积的分割、VBM选用基于体素的分割方法。

VBM为目前国内外应用最广泛的脑容积测量方法，已被广泛应用于AD、多发性硬化、帕金森病、精神分裂症等神经精神科疾病的研究。VBM是一种基于体素对脑组织结构MRI进行分析的技术，可以定量地计算分析灰、白质密度和体积变化，借此反映相应解剖结构的差异，从而对活体脑组织结构的形态学变化进行精确地研究。所有VBM处理步骤是通过Matlab平台下的统计参数图(SPM)软件实现的。基本步骤如下：首先，对图像进行预处理即空间标准化、灰白质及脑脊液分割、高斯核空间平滑；然后，对灰质或白质体素逐个进行参数统计分析；最后，利用xjVIEW将具有统计学意义的体素叠加于高分辨率的模板上生成伪彩图，并计算其解剖学位置和范围。然而，传统的VBM方法对图像进行空间标准化处理的同时使图像的密度值发生改变，一些非脑成分被误以为是灰质，从而出现局部分割错误，且不断有新的问题被发现，为此，学者们进行了一系列的改进。2001年，Good等^[24]提出了优化VBM算法，2007年，Ashburner等^[25]提出了DARTEL算法。总的来说，VBM作为一种新型的形态学研究方法，与传统的测量方法相比具有很多优势，比如可以更准确、更全面地评价颅内组织结构的形态学变化；不仅可以用于灰质的研究，也可以同时研究白质的变化，甚至可以结合弥散张量成像(DTI)技术分析白质纤维情况；自动化程度高、可重复性好、客观且无需先验假设等。

近年来，美国哈佛大学开发的Freesurfer软件被广泛应用于脑组织结构形态学方面的分析，尤其是对脑皮质厚度的研究。另外，FSL软件的两种重要组成部分即SIENA和SIENAX，也被广泛应用于脑容积的测量中。SIENA主要用于横断面的容积分析，SIENAX因可减低扫描仪漂移及不同扫描仪间的差异，主要被应用于纵向研究脑容积变化的分析^[26]。

总之，临床工作紧张而忙碌，可靠且简便的诊疗手段才能广泛应用于临床。基于以上测量方法的特点，我们可以设想将线性测量或目测法作为脑萎缩评定的初筛工具，结合患者的临床症状及其他辅助检查结果，决定是否有必要进行容积测量，再根据实际需要决定采取恰当的自动分割软件进行精确测量。