本文關鍵詞：運用靜息態(tài)-fMRI技術探討血管性認知功能障礙患者的腦功能改變

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【摘要】：第一部分運用靜息態(tài)-功能磁共振成像探索血管性認知功能障礙患者的分數(shù)低頻振幅的變化目的:用基于分數(shù)低頻振幅算法(fractional amplitude of low-frequency fluctuation,f ALFF)的靜息態(tài)-功能磁共振技術(resting-state functional magnetic resonance,rs-f MRI)探討血管性認知障礙(vascular cognitive impairment,VCI)患者靜息態(tài)腦功能變化。方法:收集皮層下缺血性腦血管病(subcortical ischemic vascular dementia,SIVD)無認知損害(non-cognitive impairment,NCI)、SIVD伴有認知障礙但無癡呆(vascular cognitive impairment no dementia,VCIND)和血管性癡呆(vascular dementia,VD)患者共49例,比較各組間全腦f ALFF的差異,并將VCI組的全腦f ALFF與蒙特利爾認知狀態(tài)量表(Montreal Cognitive Assessment,Mo CA)評分做相關分析。結果:靜息水平下,VCI組與NCI組相比,左側角回(angular gyrus,AG)、右側額中回(middle frontal gyrus,MFG)、右側海馬旁回(parahippocampal gyrus,PHG)、右側舌回(lingualis gyrus,LG)、右側豆狀核(lenticular nucleus,LN)的f ALFF減低,雙側額上回(superior frontal gyrus,SFG)的f ALFF增高。VCIND組較NCI組左側額眶回(orbit frontal gyrus,OFG)的f ALFF減低,雙側MFG的f ALFF增高;VD組較VCIND組,左側殼核、左側MFG及左側頂下小葉(inferior parietal lobule,IPL)、右側MFG/中央前回(precentral gyrus,PRG)f ALFF減低;VD組較NCI組左側OFG、左側殼核及左側顳橫回(transverse temporal gyrus,TTG)、右側丘腦f ALFF減低。VCI組左側殼核及左側丘腦的f ALFF值與Mo CA評分呈正相關。結論:VCI組靜息態(tài)腦功能f ALFF發(fā)生改變,左側殼核及丘腦的f ALFF值與認知功能損害相關,雙側MFG的f ALFF增高可能是一種短暫性的代償性機制,并且隨著疾病發(fā)展,這種代償會喪失。第二部分運用低頻振幅的靜息態(tài)-功能磁共振技術探索VCI患者的不同頻段下腦功能的改變目的:運用低頻振幅算法(amplitude of low-frequency fluctuation,ALFF)的rs-f MRI技術探索VCI患者的不同頻段下的腦功能改變。方法:對性別、年齡及教育程度相匹配的20名SIVD伴有認知功能障礙被試(VCI組)及20名SIVD而無認知功能障礙被試(NCI組)進行rs-f MRI數(shù)據(jù)采集,分析五個頻段下(slow-6:0-0.01Hz,slow-5:0.01-0.027Hz,slow-4:0.027-0.073Hz,slow-3:0.073-0.198Hz和slow-2:0.198-0.25Hz)的ALFF,分析具有主效應及交互效應的腦區(qū)。比較slow-4、slow-5頻段下VCI組及NCI組之間ALFF的差異;在校正性別、年齡及教育程度的條件下,將slow-4與slow-5頻段下所有具有組的主效應及交互作用的腦區(qū)作為感興趣區(qū)(region of interest,ROI),提取VCI組這些ROI的平均ALFF與其簡易精神狀態(tài)檢查(mini-mental state examination,MMSE)、Mo CA、記憶功能Z評分(MEMORY-Z)、語言Z評分(LANGUAGE-Z)、注意-執(zhí)行功能力Z評分(ATT-EXE-Z)、視覺空間能力Z評分(visual spaces-Z,VS-Z)和總體Z-score等量表評分進行Spearman相關分析。結果:上述五個頻段下的ALFF發(fā)生了廣泛變化;右側小腦后葉、右側額下回(inferior inferior gyrus,IFG)、左側PHG、左側島葉和右側IPL具有組的主效應;右側小腦后葉、右側IFG、左側PHG、雙側顳下回(inferior temporal gyrus,ITG)、左側輔助運動區(qū)(supplementary motor area,SMA)、左側PRG/中央后回(postcentral gyrus,POG)、左側OFG具有組與頻段的交互效應;右側小腦后葉及左側PHG不僅具有組的主效應還具有交互效應,即VCI組右側小腦后葉的ALFF值始終低于NCI組、左側PHG的ALFF值始終高于NCI組。在slow-4及slow-5頻段下,VCI組均較NCI組雙側小腦后葉的ALFF減低,同時右側楔前葉(precuneus,PCu)(slow-4頻段下)及右側緣上回(supramarginal gyrus,SMG)(slow-5頻段下)的ALFF值增高。在slow-5頻段下左側島葉的ALFF值與MEMORY-Z評分成正相關(r=0.505,p=0.027);左側PHG(r=-0.521,p=0.022)及左側OFG(r=-0.469,p=0.043)的ALFF值與VS-Z評分具有負相關性;右側IPL的ALFF值與ATT-EXE-Z評分呈負相關性(r=-0.526,p=0.021)。Slow-4頻段下上述ROI與臨床量表評分未發(fā)現(xiàn)顯著相關性。結論:VCI組或NCI組的ALFF在上述五頻段下發(fā)生了廣泛改變,相應腦區(qū)的ALFF改變不僅受到疾病還受到不同頻段的影響。VCI組右側小腦后葉及左側PHG的ALFF的改變較為穩(wěn)定,可能成為VCI新的生物學特征;slow-5在顯示VCI患者左側OFG及右側IPL的異常自發(fā)性腦功能活動較slow-4更具有特異性,并有助于對VCI發(fā)病機制的理解。第三部分運用靜息態(tài)-功能磁共振成像探索VCI患者的VMHC和FC的變化目的:通過基于后扣帶回(posterior cingulate cortex,PCC)為種子點的功能連接技術(functional connectivity,FC))及兩側半球間體素-鏡像同倫連接(voxel-mirrored homotopic connectivity,VMHC)技術探索靜息狀態(tài)下VCI患者全腦FC及兩側大腦半球之間體素-鏡像同倫連接變化。方法:收集29名VCI患者及性別、年齡及教育程度相匹配的23名無認知功能障礙的SIVD被試(NCI)進行rs-f MRI掃描,比較兩組間FC及VMHC的改變;選取具有組間差異的腦區(qū)作為感興趣區(qū)(region of interest,ROI),在校正性別、年齡及教育程度的條件下,將VCI組各個ROI的平均FC及VMHC強度與MMSE、Mo CA、MEMORY-Z評分、LANGUAGE-Z評分、ATT-EXE-Z評分、VS-Z評分和總體Z-score等量表評分進行Spearman相關分析。結果:以PCC為種子點,VCI組較NCI組左側顳中回(middle temporal gyrus,MTG)及雙側IFG的FC增高,左側丘腦及右側扣帶回中部(medial cingulate cortex,MCC)的FC減低。Spearman相關分析未發(fā)現(xiàn)上述ROI的平均FC強度與臨床量表評分具有顯著相關性。與對照組相比,VCI組左右丘腦、LN、PRG/POG、距狀溝周圍皮層/舌回(LG)、PCu/枕上回(superior occipital gyrus,SOG)的VMHC強度減低,未發(fā)現(xiàn)VCI組VMHC強度高于NCI組的腦區(qū)。Spearman相關分析結果顯示,雙側殼核的VMHC強度與MEMORY-Z評分(r=0.569,p=0.002)及ATT-EXE-Z評分(r=0.385,p=0.047)具有正相關性;PRG的VMHC強度與MEMORY-Z評分(r=0.410,p=0.034)具有正相關性;POG的VMHC強度與ATT-EXE-Z評分(r=0.389,p=0.045)具有正相關性;距狀核皮層/LG的VMHC強度與總體Z-score(r=0.458,p=014)具有正相關性。結論:VCI患者以PCC為種子點的FC及VMHC均較對照組發(fā)生了改變。皮層下大腦白質(zhì)病變所致的直接或間接纖維連接中斷不僅影響到皮層的FC還可能影響到兩側大腦半球之間的功能連接,這可能是VCI的病理機制之一;雙側殼核、PRG、POG及距狀溝皮層/LG的VMHC強度減低可能有助于對VCI的發(fā)病機制的理解。
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R445.2;R749.13

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