本文關(guān)鍵詞：原發(fā)性失眠伴認(rèn)知功能障礙患者的腦部磁共振研究

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【摘要】：背景與目的:原發(fā)性失眠(Primary insomnia,PI)是睡眠障礙中常見(jiàn)的一種,多發(fā)于中老年人,據(jù)統(tǒng)計(jì)患病率為3%~5%。PI具有早醒、睡眠啟動(dòng)及維持困難、睡眠質(zhì)量降低等特點(diǎn),嚴(yán)重影響患者生活質(zhì)量,甚至可導(dǎo)致患者日間工作、學(xué)習(xí)能力的下降。本研究選擇PI伴認(rèn)知障礙患者為研究對(duì)象,使用匹茲堡睡眠質(zhì)量量表(Pittsburgh sleep quality index,PSQI)分析其睡眠情況,采用神經(jīng)心理學(xué)量表分析其認(rèn)知障礙,研究靜息態(tài)功能磁共振局部一致性(Regional homogeneity,Re Ho)、全腦鐵沉積、全腦結(jié)構(gòu)萎縮、全腦小世界網(wǎng)絡(luò)的變化特點(diǎn)及與睡眠、認(rèn)知改變的關(guān)系,探討PI認(rèn)知功能障礙的發(fā)生機(jī)制,加深對(duì)PI的神經(jīng)病理學(xué)機(jī)制的認(rèn)識(shí)。靜息態(tài)功能磁共振(resting state-f MRI,rs-f MRI)可以檢測(cè)靜息狀態(tài)下患者腦部的自發(fā)活動(dòng),從功能的角度發(fā)現(xiàn)腦的異常改變,為研究神經(jīng)系統(tǒng)疾病的發(fā)病機(jī)制提供重要線索。全腦網(wǎng)絡(luò)研究認(rèn)為人腦是一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò),由多個(gè)功能相互獨(dú)立且聯(lián)通的腦區(qū)構(gòu)成,并具有“小世界”屬性。在圖論理論中,具有“小世界”屬性的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)具有較優(yōu)化的全局信息交換、處理的能力。2005年,首次提出全腦功能網(wǎng)絡(luò)圖譜的概念,提取各功能腦區(qū)的時(shí)間信號(hào)得到全腦功能連接網(wǎng)絡(luò)圖譜。在此基礎(chǔ)上,后續(xù)的網(wǎng)絡(luò)研究發(fā)現(xiàn)全腦網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成與人腦的高級(jí)認(rèn)知功能息息相關(guān)。我們擬通過(guò)全腦靜息態(tài)功能連接方法研究失眠伴認(rèn)知功能障礙的全腦復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)湫再|(zhì)的改變,如最短路徑長(zhǎng)度、小世界屬性、功能連接等空間指標(biāo),衡量大腦復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)湫再|(zhì),并分析其與認(rèn)知、失眠的關(guān)系。既往基于磁共振成像對(duì)原發(fā)性失眠大腦皮層灰質(zhì)體積的研究主要關(guān)注大腦皮層,發(fā)現(xiàn)多個(gè)腦皮層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不同程度的變薄和增厚,而腦深部核團(tuán)結(jié)構(gòu)改變?cè)谠l(fā)性失眠認(rèn)知障礙中的作用缺乏文獻(xiàn)報(bào)道。因此本研究探索原發(fā)性失眠患者伴認(rèn)知功能障礙患者全腦結(jié)構(gòu)的改變,尤其大腦深部核團(tuán)體積、形態(tài)的改變與失眠程度、認(rèn)知水平的相關(guān)性。磁敏感加權(quán)成像(Susceptibility weighted imaging,SWI)的工作原理是:含鐵血黃素顆粒是順磁性物質(zhì),在磁共振設(shè)備中改變局部磁場(chǎng)強(qiáng)度,通過(guò)磁共振設(shè)備采集因磁場(chǎng)的改變而產(chǎn)生信號(hào),最終形成可反映含鐵血黃素部位、濃度的圖像。在神經(jīng)系統(tǒng)中,鐵元素參與合成多種類型蛋白,并在許多生理活動(dòng)中扮演重要角色,異常的鐵濃度可導(dǎo)致碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)以及DNA合成發(fā)生損傷。在許多神經(jīng)變性疾病中,如阿爾茨海默氏病和帕金森氏病,可以觀察到細(xì)胞內(nèi)異常鐵沉積,甚至鐵環(huán)境穩(wěn)定失衡。本研究的目的是使用磁敏感加權(quán)成像的圖像數(shù)據(jù),探討原發(fā)性失眠伴認(rèn)知障礙患者是否存在大腦鐵沉積改變,并分析其是否與失眠、認(rèn)知障礙的嚴(yán)重程度存在相關(guān)性。材料與方法:1.受試者一般資料:收集35名原發(fā)性失眠伴認(rèn)知功能障礙患者作為患者組,各受試對(duì)象至少有1年以上失眠病史,滿足失眠及認(rèn)知功能障礙診斷標(biāo)準(zhǔn)。30名性別、年齡、受教育程度相匹配的健康對(duì)照受試者作為健康對(duì)照組納入到本研究。2.神經(jīng)心理學(xué)認(rèn)知評(píng)估:采用蒙特利爾認(rèn)知評(píng)估量表(Montreal cognitive assessment,MoCA)、簡(jiǎn)易精神狀態(tài)檢查量表(Mini-mental state examination,MMSE)、日常生活能力量表(activity of daily living scale,ADL)、總體衰退量表(Global deteriorate scale,GDS)、神經(jīng)精神調(diào)查表(Neuropsychiatric inventory,NPI)、漢密爾頓抑郁量表(Hamilton depression scale,HAMD)、漢密爾頓焦慮量表(Hamilton anxiety scale,HAMA)對(duì)受試者精神心理狀況及認(rèn)知能力水平進(jìn)行評(píng)估;結(jié)合患者的失眠病史,使用匹茲堡睡眠質(zhì)量量表對(duì)受試者進(jìn)行睡眠情況的評(píng)價(jià)。3.MRI掃描方法:圖像采集使用德國(guó)Siemens Trio 3.0 T MRI儀。掃描前告知受試者保持安靜、閉眼、清醒,并囑掃描過(guò)程中減少頭動(dòng)。以前聯(lián)合和后聯(lián)合的連線為軸進(jìn)行掃描。先行常規(guī)MRI檢查以排除腦器質(zhì)性病變,包括T1WI、T2WI、SWI以及液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列。靜息態(tài)功能成像采用回波平面成像序列。使用三維磁化準(zhǔn)備快速梯度回波序列進(jìn)行結(jié)構(gòu)像掃描。4.局部一致性的數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析:使用MRIcron軟件將DICOM格式的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換,在MATLAB2013平臺(tái)使用統(tǒng)計(jì)參數(shù)圖(Statistical Parametric Mapping,SPM)進(jìn)行處理。采用SPSS 17.0軟件對(duì)受試者的一般信息、量表測(cè)試結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料采用x±s表示,兩受試組間的比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn),兩組間計(jì)數(shù)資料比較采用Pearsonc2檢驗(yàn)。受試者的性別、年齡以及受教育程度存在個(gè)體差異,會(huì)導(dǎo)致統(tǒng)計(jì)分析的結(jié)果產(chǎn)生偏倚,因此將其作為協(xié)變量,采用偏相關(guān)分析兩組間差異腦區(qū)Re Ho值與神經(jīng)心理學(xué)認(rèn)知評(píng)分的相關(guān)性。校正的P0.05認(rèn)為具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。5.全腦網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析:利用自動(dòng)解剖標(biāo)記(Automated anatomical labeling,AAL)作為模版提取90個(gè)腦區(qū)的靜息態(tài)信號(hào),并對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行與處理,消除噪音。分析所有兩個(gè)腦區(qū)之間的功能連接強(qiáng)度,構(gòu)建全腦網(wǎng)絡(luò)。統(tǒng)計(jì)0.01至0.6稀疏度的受試者腦網(wǎng)絡(luò)的聚類系數(shù)、最短路徑長(zhǎng)度、小世界屬性指標(biāo),利用置換檢驗(yàn)是否存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。使用雙獨(dú)立樣本t檢驗(yàn),分析兩組受試對(duì)象各個(gè)功能連接強(qiáng)度是否存在差異。將年齡、性別和受教育程度作為協(xié)變量,使用偏相關(guān)分析評(píng)估患者組的異常功能連接與腦網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)和睡眠、認(rèn)知能力評(píng)估量表評(píng)分之間的相關(guān)性。以上統(tǒng)計(jì)結(jié)果P0.05時(shí)認(rèn)為存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。6.全腦結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析:利用SPM的基于體素的形態(tài)學(xué)(Voxel-based morphometry,VBM)方法,首先對(duì)掃描的MRI數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,再利用大腦結(jié)構(gòu)模版將各個(gè)腦區(qū)分割開(kāi)并以半高全寬為6mm的平滑核進(jìn)行平滑處理,并測(cè)量其體積大小。采用SPSS 17.0軟件對(duì)兩組受試者的各個(gè)腦區(qū)的體積進(jìn)行雙樣本t檢驗(yàn),校正后P0.05認(rèn)為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。將年齡、性別以及教育程度作為協(xié)變量,采用偏相關(guān)分析兩組間差異腦區(qū)占全腦的體積百分比與神經(jīng)心理學(xué)認(rèn)知評(píng)分的相關(guān)性。P0.05時(shí)認(rèn)為具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。7.磁敏感數(shù)據(jù)處理分析:使用SPIN軟件對(duì)SWI數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,繪制核團(tuán)為感興趣區(qū)(Region of Interest,ROI),測(cè)量核團(tuán)的相位值,并利用公式轉(zhuǎn)化為弧度值。首先采用SPSS 17.0軟件對(duì)受試者各個(gè)核團(tuán)的弧度值進(jìn)行雙樣本t檢驗(yàn)。接著將年齡、性別以及教育程度作為協(xié)變量,采用偏相關(guān)分析兩組間差異腦區(qū)弧度值與神經(jīng)心理學(xué)認(rèn)知評(píng)分的相關(guān)性。P0.05認(rèn)為具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。為校正SWI測(cè)量值的準(zhǔn)確性,對(duì)正常對(duì)照組核團(tuán)SWI弧度值和尸檢核團(tuán)鐵濃度進(jìn)行相關(guān)性分析。結(jié)果1.臨床資料統(tǒng)計(jì)結(jié)果發(fā)現(xiàn),兩組受試者性別、年齡、受教育程度差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值均0.05)。與對(duì)照組相比,患者組PSQI、HAMA、HAMD評(píng)分顯著增高,MMSE、MoCA評(píng)分顯著降低,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05);2.與對(duì)照組相比,原患者組在左側(cè)顳中、下回,右側(cè)顳下回,左側(cè)海馬旁回的Re Ho值增高,在左側(cè)顳上回,右側(cè)顳葉梭狀回和顳上回,左側(cè)額下回,右側(cè)前扣帶回,左側(cè)頂葉角回和左側(cè)頂葉頂上小葉的Re Ho值減低,兩組間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;將患者組與對(duì)照組存在差異的腦區(qū)的Re Ho值提取出來(lái),年齡、性別、教育程度作為協(xié)變量,經(jīng)Bonferroni校正,偏相關(guān)分析顯示左側(cè)海馬旁回Re Ho值與MoCA量表評(píng)分呈顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.424,P0.05);右側(cè)前扣帶回Re Ho值與MoCA量表評(píng)分呈顯著正相關(guān)(r=0.397,P0.05),與PSQI量表評(píng)分呈顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.372,P0.05)。其余異常腦區(qū)的Re Ho值與MMSE、MoCA、PSQI量表評(píng)分無(wú)明顯相關(guān)(P0.05)。3.與對(duì)照組相比,患者組右側(cè)背外側(cè)額上回與左側(cè)顳上回和左側(cè)顳極、右側(cè)顳橫回與右側(cè)額中回和右側(cè)額下回、左側(cè)舌回和右側(cè)丘腦、左側(cè)丘腦和右側(cè)顳中回的功能連接強(qiáng)度相比正常對(duì)照組升高,而左側(cè)枕下回和右側(cè)顳極、右側(cè)額中回和右側(cè)眶部額中回、右側(cè)扣帶回和左側(cè)尾狀核、右側(cè)海馬旁回和左側(cè)尾狀核的功能連接強(qiáng)度相比正常對(duì)照組降低。其中右側(cè)扣帶回與左側(cè)尾狀核的功能連接強(qiáng)度與MMSE量表評(píng)分正相關(guān)(r=0.362,P0.05)。稀疏度取值在0.1~0.4范圍,患者組的小世界屬性和聚類系數(shù)均小于正常對(duì)照組。相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)患者組全腦網(wǎng)絡(luò)的小世界屬性σ值與MMSE量表評(píng)分(r=0.367,P0.05)和MoCA量表評(píng)分呈正相關(guān)(r=0.408,P0.05),與PSQI無(wú)相關(guān)性。4.與對(duì)照組相比,患者組白質(zhì)總體積增大,而灰質(zhì)總體積減少。其中多個(gè)腦室、枕葉白質(zhì)、中腦、蒼白球體積增大,左側(cè)海馬、左側(cè)額葉、雙側(cè)頂葉、右側(cè)枕葉、左側(cè)顳葉和雙側(cè)扣帶回灰質(zhì)體積減少。相關(guān)性分析結(jié)果發(fā)現(xiàn),右側(cè)海馬體積與MoCA量表評(píng)分呈正相關(guān)(r=0.267,P0.05),右側(cè)頂葉灰質(zhì)體積與MoCA量表呈正相關(guān)(r=0.457,P0.05)。其余腦區(qū)與量表評(píng)分無(wú)相關(guān)性。5.正常對(duì)照組海馬、黑質(zhì)、紅核、殼核、尾狀核、蒼白球、丘腦、額葉白質(zhì)的弧度值與尸檢腦鐵濃度呈顯著的正相關(guān)關(guān)系(r=0.771,P0.05)。和健康對(duì)照組相比,原發(fā)性失眠伴認(rèn)知障礙患者的左側(cè)尾狀核、左側(cè)殼核、雙側(cè)丘腦、左側(cè)海馬的弧度值顯著性增加(P0.05),而其余腦區(qū)則沒(méi)有顯著差異(P0.05)。相關(guān)性分析顯示,左側(cè)海馬的弧度值與MMSE量表評(píng)分呈負(fù)相關(guān)(r=-0.447,P0.05)。其余核團(tuán)弧度值與失眠、精神心理學(xué)量表無(wú)關(guān)。結(jié)論:1.原發(fā)性失眠伴認(rèn)知障礙是一個(gè)復(fù)雜的病理過(guò)程,存在多個(gè)腦區(qū)功能異常。右側(cè)扣帶回的Re Ho下降能反映睡眠障礙和認(rèn)知功能下降程度,左側(cè)海馬旁回的Re Ho升高可能與睡眠障礙腦功能代償有關(guān)。2.原發(fā)性失眠伴認(rèn)知功能障礙患者丘腦、海馬、扣帶回存在異常功能連接,右側(cè)扣帶回與左側(cè)尾狀核的功能連接強(qiáng)度可以反映患者的認(rèn)知功能水平。患者組的全腦網(wǎng)絡(luò)“小世界”屬性能反映認(rèn)知水平,而與失眠量表無(wú)關(guān)。3.原發(fā)性失眠伴認(rèn)知功能障礙患者存在皮層及皮層下深部核團(tuán)多發(fā)萎縮,海馬和頂葉的萎縮與認(rèn)知功能障礙有關(guān),而與失眠癥狀無(wú)關(guān)。4.原發(fā)性失眠伴認(rèn)知障礙患者存在多個(gè)腦區(qū)鐵沉積。左側(cè)海馬的鐵沉積濃度與認(rèn)知功能相關(guān),在認(rèn)知障礙的出現(xiàn)及進(jìn)展中起到重要作用。5.這些發(fā)現(xiàn)有助于加深我們對(duì)原發(fā)性失眠出現(xiàn)認(rèn)知功能障礙的理解,并有助于臨床的早期探測(cè)和病情發(fā)展的檢測(cè),為進(jìn)一步探究失眠伴認(rèn)知功能障礙的病理生理學(xué)機(jī)制提供了線索和證據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：入睡和睡眠障礙 磁共振成像 認(rèn)知障礙 局部一致性 磁敏感成像 結(jié)構(gòu)成像 全腦網(wǎng)絡(luò)
【學(xué)位授予單位】：第三軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：R445.2;R740
【目錄】：

• 縮略語(yǔ)表5-7
• 英文摘要7-14
• 中文摘要14-19
• 第一章 前言19-21
• 第二章 原發(fā)性失眠伴認(rèn)知功能障礙患者基于局部一致性的靜息態(tài)腦功能磁共振研究21-29
• 2.1 前言21
• 2.2 材料與方法21-24
• 2.3 結(jié)果24-27
• 2.4 討論27-28
• 2.5 結(jié)論28-29
• 第三章 原發(fā)性失眠伴認(rèn)知功能障礙患者全腦功能連接網(wǎng)絡(luò)研究29-42
• 3.1 引言29
• 3.2 材料與方法29-32
• 3.3 結(jié)果32-40
• 3.4 討論40-41
• 3.5 結(jié)論41-42
• 第四章 原發(fā)性失眠伴認(rèn)知功能障礙患者全腦結(jié)構(gòu)磁共振研究42-46
• 4.1 引言42
• 4.2 材料與方法42-43
• 4.3 結(jié)果43-44
• 4.4 討論44-45
• 4.5 結(jié)論45-46
• 第五章 原發(fā)性失眠伴認(rèn)知功能障礙患者的磁敏感加權(quán)成像研究46-52
• 5.1 引言46
• 5.2 材料與方法46-48
• 5.3 結(jié)果48-50
• 5.4 討論50-51
• 5.5 結(jié)論51-52
• 全文結(jié)論52-53
• 參考文獻(xiàn)53-60
• 文獻(xiàn)綜述 原發(fā)性失眠的研究進(jìn)展概述60-66
• 參考文獻(xiàn)63-66
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果66-67
• 致謝67

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 謝永標(biāo),徐莉萍,劉破資,于瑞麗;原發(fā)性失眠患者的心理特征[J];中國(guó)行為醫(yī)學(xué)科學(xué);2005年05期

2 徐莉萍;謝永標(biāo);劉破資;岳偉華;;原發(fā)性失眠患者血漿5-羥色胺和去甲腎上腺素與心理狀況的相關(guān)分析[J];中國(guó)行為醫(yī)學(xué)科學(xué);2006年03期

3 毛洪祥;;慢性原發(fā)性失眠與人格及心理因素的關(guān)系[J];中國(guó)健康心理學(xué)雜志;2008年07期

4 林勇;朱婉兒;唐建良;李婷;;慢性原發(fā)性失眠患者人格特征與家庭環(huán)境的研究[J];中國(guó)農(nóng)村衛(wèi)生事業(yè)管理;2010年09期

5 楊勁;黃莉莉;李巧蘭;雷飛;唐向東;;原發(fā)性失眠患者的睡眠知覺(jué)分析[J];中國(guó)醫(yī)藥導(dǎo)報(bào);2011年11期

6 王s，

本文編號(hào)：635923