本文關(guān)鍵詞：基于嗅覺fMRI及多參數(shù)DTI的阿爾茨海默病及輕度認(rèn)知障礙多模態(tài)MRI研究

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【摘要】：阿爾茨海默病(Alzheimer's disease,AD)是一種隱匿起病進(jìn)行性發(fā)展的神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病。臨床上以記憶障礙及其他認(rèn)知功能減退為特征。輕度認(rèn)知功能障礙(mild cognitive impairment,MCI)被認(rèn)為是AD的癡呆前階段。已有研究表明AD及MCI病人存在嗅覺損害�；谘跛揭蕾�(blood oxygen level dependent,BOLD)的功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,f MRI)能夠間接反應(yīng)活體組織的神經(jīng)元活動(dòng),可對活體組織嗅覺腦功能活動(dòng)進(jìn)行評估。研究目的:研究輕度AD、AD源性MCI患者及正常人嗅覺f MRI腦區(qū)的激活信息。研究方法:收集輕度AD患者10例、AD源性MCI患者18例及對照組21例,采用組塊設(shè)計(jì)的嗅覺f MRI方法,對輕度AD、MCI患者及對照組進(jìn)行嗅覺f MRI檢查,并對所有受試者進(jìn)行嗅功能評分及包括簡易智能量表(mini mental state examination,MMSE)、成人韋氏記憶量表及智力量表中文修訂版(Wechsler Memory Scale,WMS;Wechsler adult intelligence scale,WAIS-RC)、類別流暢性測驗(yàn)(category fluency test,CFT)連線測試(trail making test,TMT)、加利福尼亞詞語學(xué)習(xí)測試II(California verbal learning test,CVLT)II、波士頓命名測試(Boston naming test,BNT)、蒙特利爾認(rèn)知評估量表(Montreal cognitive assessment,Mo CA)及臨床癡呆評定量表(clinical dementia rating scale,CDR)的多維度神經(jīng)心理學(xué)測試。結(jié)果:(1)CTRL組雙側(cè)初級嗅皮層(primary olfactory cortex,POC)及次級嗅中樞均可見激活。(2)與CTRL組相比,AD組及MCI組POC、海馬、島葉皮質(zhì)及右側(cè)眶額皮質(zhì)(orbitofrontal cortex,OFC)等嗅覺主要功能腦區(qū)激活均減低,以AD組為著;并以雙側(cè)POC腦激活減低最為顯著。結(jié)論:(1)基于組塊設(shè)計(jì)的嗅覺f MRI實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛴行Ъせ畛跫壭嶂袠�、次級嗅中樞�?2)AD及MCI患者嗅覺主要功能腦區(qū)激活均減低,且以AD患者明顯,而腦區(qū)激活減低以雙側(cè)POC最為顯著。POC結(jié)構(gòu)復(fù)雜,包括接收從嗅球直接傳入信息的所有皮質(zhì)區(qū),主要由前嗅核、嗅結(jié)節(jié)、梨狀皮質(zhì)、杏仁核、杏仁核周區(qū)以及內(nèi)嗅區(qū)組成。上述部位均近顳葉內(nèi)側(cè)(medial temporal lobe,MTL),而顳葉內(nèi)側(cè)與記憶功能相關(guān),并對嗅覺信息的加工至關(guān)重要。嗅覺f MRI的初步研究已證明AD及MCI患者嗅覺腦區(qū)激活減低以POC最為顯著。研究目的:從腦f MRI及腦結(jié)構(gòu)MRI方面對AD及MCI患者嗅皮層變性(olfactory cortex degeneration)進(jìn)行研究,為建立基于多模態(tài)MRI技術(shù)的嗅皮層變性模型提供新思路。研究方法:收集輕度AD患者10例、AD源性MCI患者18例及對照組21例,采用手工勾畫感興趣區(qū)(regions of interests,ROI)的方法,測量嗅覺腦f MRI POC BOLD信號激活百分比、POC腦體積及海馬體積,并與MMSE、Mo CA、CVLT-II、CFT、BNT、WMS-記憶商(memory quotient,MQ)及WAIS-總智商(full IQ,FIQ)、言語智商(verbal IQ,VIQ)和操作智商(performance IQ,PIQ)量表評分做偏相關(guān)比較。結(jié)果:(1)AD組、MCI組及CTRL組嗅覺腦f MRI POC BOLD信號激活百分比、POC腦體積及海馬體積三組組間差異明顯(P0.001)。(2)POC體積與POC BOLD信號激活百分比呈正相關(guān)(P0.05);二者與嗅覺評分、海馬體積與MMSE、Mo CA、CVLT-II、BNT、WMS(MQ)及WAIS(FIQ、VIQ、PIQ)量表評分呈正相關(guān)(P0.05);與TMT量表評分呈負(fù)相關(guān)(P0.001);POC BOLD信號激活百分比與CFT呈正相關(guān)(P0.05);POC體積與CFT量表評分結(jié)果無相關(guān)性(P0.05)。結(jié)論:(1)AD及MCI病人POC結(jié)構(gòu)及功能均存在損害,且與嗅覺評分及神經(jīng)心理測試結(jié)果相應(yīng)。(2)嗅皮層變性可以作為AD及MCI的早期診斷及預(yù)測的依據(jù)。AD一直以來被認(rèn)為是典型的以腦灰質(zhì)(gray matter,GM)改變?yōu)橹饕±硖卣鞯纳窠?jīng)系統(tǒng)退行性疾病,活體內(nèi)腦白質(zhì)損害在AD發(fā)病機(jī)制中的作用及其與神經(jīng)心理評價(jià)關(guān)系尚不明確。彌散張量成像(diffusion tensor imaging,DTI)技術(shù)是目前公認(rèn)的無創(chuàng)的顯示腦白質(zhì)纖維束的方法。各向異性分?jǐn)?shù)(fractional anisotropy,FA)、平均彌散率(mean diffusion,MD)、軸向彌散(axial diffusivity,DA)與徑向彌散(radial diffusivity,DR)系數(shù)可反映腦白質(zhì)纖維結(jié)構(gòu)特征。研究目的:探討AD及MCI患者腦白質(zhì)微結(jié)構(gòu)損害情況及其相關(guān)機(jī)制,為AD的早期診斷及治療提供新的靶點(diǎn)。研究方法:收集輕度AD患者10例、AD源性MCI患者18例及對照組21例,采用基于體素的纖維束示蹤的空間統(tǒng)計(jì)分析(tract-based spatial statistics,TBSS)方法得到AD、MCI患者及對照組全腦白質(zhì)FA、MD、DA及DR值,并對AD組與CTRL組、MCI組與CTRL組組間FA、MD、DA及DR值差異區(qū)域及分布進(jìn)行研究;進(jìn)一步對AD組與CTRL組、MCI組與CTRL組多參數(shù)DTI組間差異重疊的區(qū)域做mask后,對AD組、MCI組、CTRL組FAo、MDo、DAo、DRo值與海馬體積及神經(jīng)心理測試結(jié)果進(jìn)行偏相關(guān)分析。結(jié)果:(1)與CTRL組相比,AD組全腦白質(zhì)FA值廣泛性減低,MD、DA及DR值廣泛性增高;并且大部分FA值減低或者M(jìn)D值增高的區(qū)域都伴隨DR值增高。(2)與CTRL組相比,MCI組病人僅在雙側(cè)大腦半球皮層下白質(zhì)見散在FA值減低及MD、DA、DR值增高。(3)AD組、MCI組、CTRL組三組間FA、MD、DA及DR值差異明顯(P0.05)。(4)AD組、MCI組、CTRL組FAo值與海馬體積呈明顯正相關(guān)(P0.001);MDo、DAo、DRo值與海馬體積呈明顯負(fù)相關(guān)(P0.001)。(5)AD組、MCI組、CTRL組FAo值與MMSE、Mo CA、CVLT-II、WMS(MQ)及WAIS(FIQ、VIQ、PIQ)量表評分呈正相關(guān)(P0.05);MDo、DAo、DRo值與上述量表評分呈負(fù)相關(guān)(P0.05)。FAo值與TMT量表評分呈負(fù)相關(guān)(P0.05);MDo、DAo、DRo值與TMT量表評分呈正相關(guān)(P0.05)。FAo、MDo、DAo及DRo值與BNT及CFT量表評分結(jié)果無相關(guān)性(P0.05)。結(jié)論:(1)AD患者及MCI患者均存在腦白質(zhì)損害,且與反應(yīng)記憶力及執(zhí)行能能力等神經(jīng)心理測試結(jié)果相關(guān)。AD患者腦白質(zhì)為廣泛性損傷,而MCI患者WM損傷僅存在于皮層下白質(zhì)。從MCI階段發(fā)展到AD階段,腦WM完整性逐漸被破壞。(2)多參數(shù)DTI可以作為AD及MCI的早期診斷及預(yù)測的依據(jù),且FA值減低較MD值增高敏感,DR值增高較DA值增高敏感。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：R445.2;R749.16

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