【摘要】：研究背景乙型肝炎病毒(HBV)相關性肝硬化是肝病患者面臨的主要臨床問題之一。大約40%的HBV相關性肝硬化患者會表現出嚴重的并發(fā)癥,比如腦神經功能減退。肝硬化相關的腦神經功能減退的臨床癥狀包括肝性腦病、反應遲鈍、皮質盲和注意力缺陷等。但是,肝硬化相關的腦神經功能減退的結構基礎和病理生理機制仍不清楚。磁共振成像(MRI)已廣泛應用于疾病相關腦變化的診斷和研究�；诮Y構MRI研究發(fā)現,肝硬化患者表現出廣泛的肝硬化相關的腦形態(tài)學變化和神經解剖學異常,如肝硬化患者白質和灰質減少等。以往定量灰質組織的濃度是基于體素的形態(tài)測定法(VBM),而直接統(tǒng)計比較兩個不同的參與者組時VBM在標準化中存在潛在的不準確性。使用非線性對齊皮質折疊模式的表面形態(tài)測量法(SBM)提供了參與者大腦的準確標準化,這在檢查皮質形態(tài)時可能更有用。SBM通過測量皮質厚度、灰白質對比度(GWC)、表面積、皮質容積和皮質的顯微結構特征和宏觀結構組織,為揭示大腦改變機制和闡明肝硬化相關神經系統(tǒng)問題提供可能。以前的研究主要集中在肝硬化患者全腦變化觀察,但對肝硬化患者特定腦功能區(qū)域特別是視覺相關腦區(qū)的異常知之甚少。小樣本的相關文獻報告,肝硬化患者的視覺相關腦區(qū)受到影響,患者可能會發(fā)生短暫失明。這種失明被認為可能是視皮層受到影響,是伴有肝性腦病的皮層性失明。雖然肝性腦病患者極少會出現失明癥狀,但有報道稱無肝性腦病的肝硬化患者有視覺功能減弱的現象存在。但是肝硬化是如何影響視覺相關區(qū)域功能改變的病理生理學機制尚不清楚。腦網絡分析方法可以為理解人類腦功能過程和研究腦改變中功能失調的腦結構提供一種新的途徑。越來越多的證據表明,系統(tǒng)地研究不同的大腦網絡可以提供新的視角來揭示大腦結構功能發(fā)生改變的機制。目前很少有人在MRI研究中使用腦網絡分析方法來分析視覺相關區(qū)域的改變,這可能為系統(tǒng)地洞察視覺相關區(qū)域提供了一個視角,從而更全面地研究肝硬化患者腦功能的變化。因此,腦網絡分析可能是下一步量化這些區(qū)域內疾病相關病理生理變化的有用方法。研究目的(1)研究一:研究肝硬化患者灰白質對比度(GWC)、厚度、表面積、皮質容積和皮質折疊的結構變化。(2)研究二:研究肝硬化患者視覺相關區(qū)域的神經生理改變。研究方法(1)研究一:收集18例乙型肝炎病毒(HBV)相關性肝硬化患者的3D T1加權磁共振成像(MRI)數據,無神經系統(tǒng)臨床癥狀(CSHE)和18例健康對照(HC)。我們使用FreeSurfer評估了各組之間GWC,厚度,表面積,皮質容積和皮質折疊的變化,以及這些變化與患者組中血氨水平的關系。基于SBM研究,然后應用線性SVM分類器來區(qū)分患者和HC組。(2)研究二:從無神經系統(tǒng)臨床癥狀的20名乙型肝炎病毒(HBV)相關性肝硬化患者和20名健康對照(HC)收集結構和功能磁共振圖像(MRI)數據。進行基于體素的形態(tài)測量(VBM)分析和腦網絡分析以檢測腦結構和功能的異常。研究結果(1)研究一:與對照組相比,SBM分析顯示肝硬化患者皮質地幔廣泛區(qū)域的GWC顯著增加,而其他SBM測量結果無顯著差異。相關性分析顯示血氨水平和左側距狀旁回的GWC之間存在顯著相關性。利用來自重要區(qū)域的GWC值作為特征,線性SVM顯示分類準確度為83.3%,靈敏度為88.9%。(2)研究二:肝硬化患者灰質(GM)減少最顯著腦區(qū)主要是在視覺相關的大腦區(qū)域,包括雙邊舌腦回,左殼核,右側梭狀回,右距狀回,其他顯著灰質(GM)減少是分布于雙側海馬區(qū)。基于針對視覺相關區(qū)域的結構調查,腦網絡分析顯示,與健康對照組相比,患者組中視覺相關區(qū)域(主要視覺網絡(PVN),高視覺網絡(HVN),視覺空間網絡(VSN))內的腦網絡之間的功能連接性降低。研究結論(1):肝硬化患者的GWC改變主要位于視力和運動相關區(qū)域,這可能反映了這些區(qū)域灰質和白質組織的微觀結構變化。基于SVM分類,GWC可能有助于診斷并為可能出現的中樞神經系統(tǒng)損傷的肝硬化患者提供預防性干預。(2):無神經系統(tǒng)臨床癥狀的肝硬化患者的視覺相關腦區(qū)的結構和功能受損明顯。但是這些變化的病理生理學和臨床相關性還未能確定。
【圖文】：

圖 1. 灰質與白質對比（GWC）的圖示。 通過總皮質厚度（藍色表面）對灰質值采樣35％，并且以 1mm 的距離（綠色表面）采樣白質值。 黃色表面：灰/白色物質邊界。2.2.4 統(tǒng)計分析我們對年齡和性別進行了雙樣本 t 檢驗和卡方檢驗。通過患者組和健康對照組之間的雙樣本 t 檢驗，對組間灰白質對比度、厚度、表面積、皮質折疊和灰質容積的差異進行統(tǒng)計檢驗。為了降低 I 型錯誤的概率，使用錯誤發(fā)現率（FDR）來校正 p<0.05 的顯著性閾值的多重比較。作為肝臟生化標志物，靜脈血氨參與相關分析。通過 Pearson 相關分析研究靜脈血氨水平與顯著神經影像學結果之間的相關性。線性 SVM 分類由 MATLAB R2016a 進行，它被認為適用于研究高維數據，，同時保持計算管道相對簡單，分析要求低。為了評估患者和健康對照組之間的鑒別準確性，我們從顯著腦區(qū)域選擇 SBM 調查的顯著特征作為每個參與者的指示

安徽醫(yī)科大學博士研究生學位論文2.3 研究結果與健康對照組相比，肝硬化患者整個皮質中 GWC 顯著增加，包括左側中央前回、左側眶回、左側眶額回、左側中央后回、右側契前葉、雙側海馬回、左顳上回、雙側顳橫回、左側梭狀回、右側顳極、右側扣帶回峽部、左側楔葉、雙側枕葉、左側舌回和左側距狀旁回（P<0.05，FDR 矯正）（如圖 2 和表 2 所示）。
【學位授予單位】：安徽醫(yī)科大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：R445.2;R575.2

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本文編號：2632925