基于MRI的阿爾茨海默氏病海馬結(jié)構(gòu)形態(tài)和功能研究
本文關(guān)鍵詞: 阿爾茨海默病 海馬 海馬體積 彌散張量成像 磁敏感加權(quán)成像 穹隆 海馬靜脈 出處:《首都醫(yī)科大學(xué)》2017年博士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:海馬(hippocampus)是神經(jīng)系統(tǒng)中重要的組織器官,人類的高級神經(jīng)活動記憶主要由海馬參與完成,海馬病變將導(dǎo)致認(rèn)知和精神功能方面的障礙。穹隆主要由海馬神經(jīng)元軸突延伸組成的白質(zhì)纖維束。我們利用MRI成像技術(shù)中的MPRAGE圖像,DWI圖像,DTI圖像和SWI血管圖像,分別對阿爾茨海默氏病(AD)患者海馬彌散特點,海馬穹隆纖維束整體完整性的顯示,穹隆彌散特點,海馬區(qū)域靜脈血管顯示特點進行了研究對比分析。首先利用DWI圖像對AD患者的海馬彌散特點和海馬穹隆纖維束整體顯示特點進行了研究。利用3TMRI掃描儀收集了25例AD患者和25例年齡、教育程度匹配的正常自愿者的DWI圖像和MPRAGE圖像,并將圖像在西門子NEURO3D工作站進行后處理分析,記錄和統(tǒng)計海馬ADC值和FA值以及海馬穹隆整體3D纖維束形態(tài)顯示等級,然后將上述指標(biāo)在AD組和正常自愿者組間進行對比分析。結(jié)果顯示AD患者雙側(cè)海馬穹隆纖維束等級、海馬ADC值和FA值均顯示顯著性異常改變。相對于NC組,AD組左側(cè)、右側(cè)海馬穹隆纖維束顯示明顯不完整,雙側(cè)海馬ADC值升高,左側(cè)海馬FA值降低。內(nèi)側(cè)顳葉視覺評估量表(MTA)等級評分顯示AD組明顯高于NC組。兩組內(nèi)比較發(fā)現(xiàn)左右側(cè)海馬穹隆纖維束形態(tài)評分和左右側(cè)海馬ADC值,左右側(cè)海馬FA值對比并沒有統(tǒng)計學(xué)差異。然后利用圖像數(shù)據(jù)處理軟件ExploreDTI軟件包和FSL軟件包對收集的17例AD,12例MCI和17例HC的DTI圖像進行了進一步后處理和分析。對比發(fā)現(xiàn)AD患者穹隆FA值和穹隆長度指標(biāo)相對于MCI組和HC組顯著降低,而穹隆MD值顯示升高。相對于HC組,MCI組穹隆MD值同樣顯示升高表現(xiàn)。同時我們收集16例AD患者和16例自愿者的高分辨率3DMPRAGE圖像,SWI血管圖像和DWI圖像,然后在后處理工作站上分別測量獲取兩組研究對象海馬體積及海馬ADC值,并對海馬區(qū)域靜脈血管顯示進行等級評估,并測量研究對象MMSE量表得分和MoCA量表得分。將指標(biāo)進行組間對比分析和相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)相對于NC組,AD組海馬體積、海馬靜脈血管顯示等級、MMSE得分和MoCA得分顯著降低,右側(cè)海馬ADC值升高。在AD組內(nèi),LHV與RHV,MMSE與MoCA,MMSE與Edu,MoCA與LADC,LADC與RADC顯示正相關(guān)性,而LADC分別與MMSE得分、MoCA得分、Edu顯示負(fù)相關(guān)性。在HC組內(nèi),LHvein與RHvein,LHvein與MoCA,RHvein與MoCA均顯示顯著正相關(guān)性。根據(jù)上述研究結(jié)果我們得出相對于HC,AD患者海馬體積明顯萎縮、海馬組織表現(xiàn)出異常彌散特點、海馬穹隆纖維束整體形態(tài)和海馬穹隆纖維束組織彌散亦顯示異常改變。AD海馬區(qū)域靜脈血管整體顯示等級明顯變小。AD顯示的異常MMSE得分和MoCA得分與上述部分影像學(xué)評估指標(biāo)具有相關(guān)性,但仍需要進一步探討分析。海馬體積、海馬穹隆纖維束整體形態(tài)和穹隆彌散評估指標(biāo)、海馬區(qū)域靜脈血管形態(tài)顯示等級均可以作為輔助診斷和評估AD病情的影像學(xué)指標(biāo)。
[Abstract]:Hippocampus (Hippocampus) is an important organ in the nervous system. Hippocampal lesions can lead to cognitive and mental dysfunction. The fornix is made up of white matter fibers, which are mainly composed of axonal extensions of hippocampal neurons. We use the MPRAGE images of the MRI imaging technique to make use of the DTI images and the SWI vascular images. The characteristics of hippocampal diffusion, the overall integrity of the fibrous tract of the hippocampal fornix, and the diffusive characteristics of the fornix were observed in patients with Alzheimer's disease (AD), respectively. The characteristics of hippocampal regional venous vessel display were compared and analyzed. Firstly, the characteristics of hippocampal diffusion and the whole display of hippocampal fornix fiber bundle in AD patients were studied by using DWI images. 25 cases were collected by 3T MRI scanner. Patients with AD and 25 patients with age, The DWI images and MPRAGE images of normal volunteers matched with educational level were analyzed by post-processing at Siemens NEURO3D workstation, and the ADC and FA values of hippocampus were recorded and counted, as well as the morphological grade of 3D fibrous tracts of hippocampal fornix. Then the above indexes were compared between AD group and normal volunteers group. The results showed that the grade of bilateral hippocampal fornix fibrous tract, hippocampal ADC value and FA value were significantly abnormal in AD patients, compared with the left side of AD group in NC group. The right hippocampal fornix fiber bundle was obviously incomplete, and the ADC value of bilateral hippocampus was increased. The left hippocampal FA value decreased, and the medial temporal lobe visual assessment scale score showed that AD group was significantly higher than NC group, the left and right hippocampal fornix fibrous tract morphology score and left and right hippocampal ADC value were found in the two groups. There was no statistical difference between left and right hippocampal FA values. Then, the DTI images of 17 cases of MCI and 17 cases of HC were further processed and analyzed by using the software package ExploreDTI and FSL. Compared with MCI group and HC group, the FA value and dome length index of AD patients were significantly lower than those of MCI group and HC group. Compared with HC group, the Dome MD value also showed an increase. At the same time, high resolution 3DMPRAGE images and DWI images were collected from 16 AD patients and 16 volunteers. Then the hippocampal volume and hippocampal ADC were measured on the postprocessing workstation. The scores of MMSE scale and MoCA scale were measured and compared with those of NC group, the scores of MMSE and MoCA were significantly lower than those of AD group. In AD group, there was a positive correlation between LHV and RHVMMSE, MMSE and MMSE, Eduardo MoCA, LADC, LADC and RADC. In HC group, LHvein, RHvein and MoCARHvein showed significant positive correlation with MoCA. According to the results, we found that the hippocampal volume of patients with AD was significantly smaller than that of patients with AD. The hippocampal tissue showed abnormal dispersion. The shape of the hippocampal fornix fiber bundle and the diffusion of the fibrous tract of the hippocampal fornix also showed abnormal changes. The grade of the whole display of venous vessels in the hippocampus of AD was obviously smaller. The abnormal MMSE scores and MoCA scores showed by AD were compared with some of the above imaging images. The assessment indicators are relevant, However, further analysis is needed. Hippocampal volume, global shape of hippocampal fornix fibrous tract and evaluation index of dome diffusion, and the grade of vascular morphology of hippocampal region can be used as imaging indexes to assist diagnosis and evaluation of AD.
【學(xué)位授予單位】:首都醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:R749.16;R445.2
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本文編號:1494740
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