第一部分皮層下缺血性血管疾病腦白質(zhì)病變及與其相關(guān)認(rèn)知功能障礙的MRI研究目的:分析皮層下缺血性血管疾病(subcortical ischemic vascular disease,SIVD)患者腦白質(zhì)高信號病變與神經(jīng)纖維束微結(jié)構(gòu)變化及其與認(rèn)知功能障礙的關(guān)系。探討SIVD患者腦白質(zhì)神經(jīng)纖維完整性改變對認(rèn)知功能的影響。方法:選取皮層下血管性認(rèn)知功能障礙(subcortical vascular cognitive impairment,SVCI)患者25例,皮層下缺血性血管疾病認(rèn)知功能正常(pre-SVCI)患者25例,以及性別、年齡和受教育年限均匹配的正常對照者(normal control,NC)23例。對所有受試者進(jìn)行臨床病史采集、血液生化檢查、認(rèn)知神經(jīng)心理量表評估以及多模態(tài)MRI掃描,包括液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列、高分辨三維T_1加權(quán)成像和擴(kuò)散張量成像等。隨后進(jìn)行以下數(shù)據(jù)分析和處理:(1)采用定性分析法和定量分析法對受試者腦白質(zhì)高信號行視覺評分和顱內(nèi)總體積、腦白質(zhì)體積和腦白質(zhì)高信號體積的計算。比較組間和組內(nèi)差異及其與認(rèn)知功能障礙的關(guān)系;(2)采用擴(kuò)散張量成像(diffusion tensor imaging,DTI)的TBSS技術(shù),獲得部分各向異性(fractional anisotropy,FA)、平均擴(kuò)散率(mean diffusivity,MD)、軸向擴(kuò)散率(axial diffusivity,AD)和徑向擴(kuò)散率(radial diffusivity,RD)等參數(shù),評估腦白質(zhì)纖維骨架結(jié)構(gòu)的改變及其與認(rèn)知功能障礙的相關(guān)性。結(jié)果:隨著疾病嚴(yán)重程度的加重,SIVD患者正常腦白質(zhì)體積逐漸減少,腦白質(zhì)高信號視覺評分和腦白質(zhì)高信號體積逐漸增加,組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義;SVCI組腦白質(zhì)高信號體積與stroop色詞測試I呈正相關(guān)(r=0.52,P=0.008);白質(zhì)高信號定性及定量分析呈顯著一致性。TBSS分析可得出,pre-SVCI組已經(jīng)出現(xiàn)白質(zhì)纖維束微結(jié)構(gòu)的廣泛損傷,其范圍與SVCI組類似,但相對局限。損傷的白質(zhì)纖維束主要為胼胝體膝部和壓部,雙側(cè)枕額下束、雙側(cè)上縱束、雙側(cè)下縱束、雙側(cè)丘腦前放射以及皮質(zhì)脊髓束等。DTI參數(shù)評估主要表現(xiàn)為FA值減低、MD、AD和RD值升高,胼胝體膝部為受損最明顯的纖維束。pre-SVCI組的右側(cè)下縱束的平均FA和MD值分別與逆向數(shù)字廣度測試(r=0.44,P=0.04)和連線測試-B(r=0.45,P=0.03)呈正相關(guān);右側(cè)上縱束的平均AD值與stroop色詞測試II呈正相關(guān)(r=0.52,P=0.01);左側(cè)下縱束的RD值與連線測試-B呈正相關(guān)(r=0.43,P=0.04)。結(jié)論:皮層下缺血性血管疾病患者存在廣泛的腦白質(zhì)病變,且隨疾病的進(jìn)展而加重。腦白質(zhì)神經(jīng)纖維完整性受損將導(dǎo)致患者認(rèn)知功能障礙。第二部分皮層下缺血性血管疾病腦結(jié)構(gòu)和功能連接改變及與其相關(guān)認(rèn)知功能障礙的MRI研究目的:探索皮層下缺血性血管疾病患者腦灰質(zhì)結(jié)構(gòu)和腦功能連接的改變及其與認(rèn)知功能障礙的關(guān)系。旨在進(jìn)一步揭示皮層下缺血性血管疾病患者認(rèn)知功能障礙的神經(jīng)病理機(jī)制。方法:受試者同第一部分。對所有受試者行臨床病史采集、血液生化檢查、認(rèn)知神經(jīng)心理量表評估以及多模態(tài)MRI掃描,包括高分辨三維T1加權(quán)成像、靜息態(tài)功能磁共振序列掃描。隨后進(jìn)行以下數(shù)據(jù)分析和處理:(1)結(jié)構(gòu)和功能數(shù)據(jù)預(yù)處理采用MRIcorn軟件、基于Matlab平臺的SPM8和DPABI軟件。(2)通過基于SPM的VBM8軟件包計算受試者顱內(nèi)總體積、腦白質(zhì)體積和腦灰質(zhì)體積等指標(biāo),對組間及組內(nèi)灰質(zhì)體積進(jìn)行比較,同時將年齡、性別、受教育年限以及顱內(nèi)總體積作為協(xié)變量加入檢驗矩陣。用基于體素水平的族系誤差率(family-wise error rate,FWE)進(jìn)行多重比較,檢驗顯著性P0.05為具有統(tǒng)計學(xué)意義。(3)用偏相關(guān)法分析差異有統(tǒng)計學(xué)意義腦區(qū)的灰質(zhì)體積與認(rèn)知神經(jīng)心理量表評分之間的關(guān)系。(4)以有統(tǒng)計學(xué)意義的腦灰質(zhì)體積作為種子點,應(yīng)用DPABI和REST軟件行基于種子點的全腦功能連接分析,比較組間及組內(nèi)功能連接的差異,用基于cluster水平的FWE進(jìn)行多重比較,檢驗顯著性P0.05為具有統(tǒng)計學(xué)意義。(5)提取功能連接差異具有統(tǒng)計學(xué)意義的腦區(qū),用偏相關(guān)法分析其與認(rèn)知神經(jīng)心理量表評分之間的關(guān)系,將年齡、性別、受教育年限作為協(xié)變量。結(jié)果:三組間對比發(fā)現(xiàn),右側(cè)眶部額下回、右側(cè)直回、左側(cè)額下回、右側(cè)嗅皮質(zhì)、左側(cè)顳上回、右側(cè)腦島、右側(cè)丘腦和雙側(cè)尾狀核的灰質(zhì)體積存在統(tǒng)計學(xué)差異(P0.05,FWE corrected)。與NC組比較,pre-SVCI組在右側(cè)眶部額下回存在灰質(zhì)體積減少、雙側(cè)尾狀核存在灰質(zhì)體積增加;SVCI組在右側(cè)眶部額下回、右側(cè)直回、左側(cè)額下回、右側(cè)嗅皮質(zhì)、左側(cè)顳上回、右側(cè)腦島、右側(cè)丘腦與NC組比較,存在腦灰質(zhì)體積減少,雙側(cè)尾狀核灰質(zhì)體積增加。SVCI組右側(cè)腦島灰質(zhì)體積以及左側(cè)顳上回灰質(zhì)體積分別與stroop色詞測試II呈負(fù)相關(guān)(r=-0.58,P=0.005;r=-0.63,P=0.002)。基于灰質(zhì)結(jié)構(gòu)改變的全腦功能連接分析結(jié)果顯示:左側(cè)尾狀核與左側(cè)輔助運(yùn)動區(qū);右側(cè)腦島與雙側(cè)中央后回、右側(cè)顳上回和左側(cè)扣帶回中部;左側(cè)顳上回與右側(cè)顳上回、雙側(cè)中央后回和左側(cè)扣帶回中部存在功能連接異常(P0.05,cluster-level FWE corrected)。與pre-SVCI組比較,SVCI組在左側(cè)尾狀核與左側(cè)輔助運(yùn)動區(qū),右側(cè)腦島與左側(cè)中央后回存在功能連接降低。與NC組比較,SVCI組存在多個腦區(qū)間功能連接的異常,其范圍與組間比較類似。SVCI組左側(cè)顳上回與右側(cè)顳上回以及右側(cè)腦島與左側(cè)扣帶回中部的功能連接值分別與連線測試-B呈負(fù)相關(guān)(r=-0.63,P=0.002;r=-0.61,P=0.003)。結(jié)論:皮層下缺血性血管疾病患者存在多個腦區(qū)的灰質(zhì)體積的減少及功能連接的異常,這些改變可能導(dǎo)致是認(rèn)知功能障礙的潛在病理機(jī)制。第三部分皮層下缺血性血管疾病腦灌注和腦功能連接的耦合改變及與其相關(guān)認(rèn)知功能障礙的MRI研究目的:研究皮層下缺血性血管疾病患者腦血流量和腦功能連接的協(xié)同變化及其與認(rèn)知功能障礙的關(guān)系。旨在揭示皮層下缺血性血管疾病對神經(jīng)血管單元的影響,以進(jìn)一步闡明疾病導(dǎo)致認(rèn)知功能障礙的潛在病理機(jī)制。方法:選取皮層下缺血性認(rèn)知功能障礙患者28例(SVCI=28例),皮層下缺血性血管疾病認(rèn)知功能正常者26例(pre-SVCI=26例),以及性別、年齡和受教育年限均匹配的正常對照志愿者24例(NC=24例)。對所有受試者進(jìn)行臨床病史采集、血液生化檢查、認(rèn)知神經(jīng)心理量表評估以及多模態(tài)MRI序列掃描,包括三維假連續(xù)動脈自旋標(biāo)記序列(three-dimensional pseudo-continuous arterial spin labeling,3D-pCASL)和靜息態(tài)功能磁共振序列。隨后進(jìn)行以下數(shù)據(jù)分析和處理:(1)靜息態(tài)數(shù)據(jù)預(yù)處理與第二部分一致,再利用REST軟件計算各被試圖像中的每個體素與其臨近體素時間序列的局部一致性,得到相干一致性系數(shù)(CoHeReho),最后進(jìn)行Fisher Z轉(zhuǎn)換,得到Reho統(tǒng)計圖。(2)將3D-pCASL數(shù)據(jù)導(dǎo)入GE ADW4.5工作站得到CBF數(shù)據(jù)圖,應(yīng)用MRIcorn及SPM8軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)化、標(biāo)準(zhǔn)化、歸一化、平滑等處理,得到rCBF統(tǒng)計圖。(3)耦合分析:應(yīng)用DPABI軟件計算跨體素耦合(across-voxel correlation analyses)與Reho/rCFB比值耦合,比較組間及組內(nèi)差異,多重比較校正采用cluster水平FWE多重校正,檢驗顯著性P0.05為具有統(tǒng)計學(xué)意義。(4)將差異有統(tǒng)計學(xué)意義的Reho/rCFB比值耦合結(jié)果與認(rèn)知神經(jīng)心理量表評分做相關(guān)性分析。結(jié)果:Reho/rCBF比值耦合在組間存在多個腦區(qū)異常,主要包括左側(cè)腦島、右側(cè)顳中回、右側(cè)楔前葉、左側(cè)中央前回和左側(cè)頂下緣角回(P0.05,cluster level FWE corrected)。組內(nèi)分析可見Reho/rCBF耦合比值在患者組存在降低或倒置異常。左側(cè)腦島、右側(cè)楔前葉以及左側(cè)頂下緣角回在各組間的兩兩比較,差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。與NC組比較,患者組在右側(cè)顳中回表現(xiàn)為耦合比值降低。pre-SVCI組和SVCI組左側(cè)中央前回的耦合比值與NC組比較,分別表現(xiàn)為降低和倒置異常。Reho-rCBF跨體素耦合的組水平結(jié)果顯示,隨著疾病的發(fā)展,Reho-rCBF耦合相關(guān)性逐漸降低,個體水平結(jié)果顯示,與正常對照者比較,SIVD患者的Reho-rCBF體素耦合由正相關(guān)逐漸變?yōu)樨?fù)相關(guān)。左側(cè)中央前回的Reho/rCBF耦合比值與MMSE呈正相關(guān)(r=0.63,P=0.002)。結(jié)論:皮層下缺血性血管疾病患者存在的腦灌注及腦功能連接協(xié)同性的破壞所導(dǎo)致的血管神經(jīng)單元的功能異�？赡芘c認(rèn)知功能障礙有關(guān)。
【學(xué)位單位】：重慶醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：R445.2;R749.13
【部分圖文】：

圖 1.1.1 腦白質(zhì)高信號 Fazekas 評分。A~D: 腦室旁白質(zhì)高信號(PVLs)評分：0 分：無病變；1 分：帽狀或者鉛筆樣薄層病變；2 分：病變呈光滑的暈圈；3 分：不規(guī)則腦室旁高信號，延伸至深部腦白質(zhì)。E~H: 深部腦白質(zhì)高信號(DWMLs)評分：0 分：無病變；1 分：點狀病變；2 分：病變開始融合；3 分：病變大面積融合。Fig 1.1.1 The Fazekas scores in recruited participants on FLAIR images.A~D: the Fazekasscores of the periventricular white matter lesions (PVLs) from 0 to 3; E~H: the Fazekas scoresof the deep white matter lesions (DWMLs) from 0 to 3.

圖 1.1.2 腦白質(zhì)高信號的 Fazekas 分級。A: NC 組被試，F(xiàn)azekas 評分為 1 分，分為 I 級(輕度)；B: pre-SVCI 組被試，F(xiàn)azekas 評分為 6 分，分為 II 級(中度)；C: SVCI 組被試，F(xiàn)azekas 評分為 10 分，分為 III 級(重度)。Fig 1.1.2 The Fazekas scales in recruited participants on FLAIR images.A: a participant fromnormal control group with Fazekas score of 1 and rated as the mild grade; B: a patient frompre-SVCI group with Fazekas score of 6 and rated as the moderate grade; C: a patient fromSVCI group with Fazekas score of 10 and rated as the severe grade.圖 1.1.3 腔隙的識別。A~D: 4 名被試的 FLAIR 圖像所示的腔隙的影像學(xué)表現(xiàn)。Fig 1.1.3A~D shows the typical characteristics of the lacunas. That is a round or ovoid,

圖 1.1.2 腦白質(zhì)高信號的 Fazekas 分級。A: NC 組被試，F(xiàn)azekas 評分為 1 分，分為 I 級(輕度)；B: pre-SVCI 組被試，F(xiàn)azekas 評分為 6 分，分為 II 級(中度)；C: SVCI 組被試，F(xiàn)azekas 評分為 10 分，分為 III 級(重度)。Fig 1.1.2 The Fazekas scales in recruited participants on FLAIR images.A: a participant fromnormal control group with Fazekas score of 1 and rated as the mild grade; B: a patient frompre-SVCI group with Fazekas score of 6 and rated as the moderate grade; C: a patient fromSVCI group with Fazekas score of 10 and rated as the severe grade.
【參考文獻(xiàn)】

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1 汪耀;孫雅文;徐群;陳雪;丁偉娜;周滟;唐輝;董荃;許建榮;;皮質(zhì)下血管性認(rèn)知障礙的腦功能網(wǎng)絡(luò)研究[J];中華行為醫(yī)學(xué)與腦科學(xué)雜志;2015年08期

2 賈建平;;血管性認(rèn)知障礙診治指南[J];中華神經(jīng)科雜志;2011年02期

本文編號：2869079