轻度认知障碍与阿尔茨海默病的静息态功能磁共振成像研究

摘要

研究目的:应用BOLD-fMRI静息态成像技术,比较认知功能正常的老年人、MCI患者和AD患者在大脑默认网络结构及全脑内部功能连接的差异与特点,并结合神经心理学分析探讨静息态BOLD-fMRI在AD患者及MCI患者中的应用为MCI及AD的早期诊断提供影像学依据。
　　研究方法:收集就诊于日本島根大学医学部神经内科且根据临床阿尔茨海默病、轻度认知损害的诊断标准及神经心理学量表筛选分组,最终确定阿尔茨海默病患者14例,轻度认知损害患者16例。选取与患者组年龄、性别、教育程度相匹配的正常老龄化老人17例,来源于日本健康体检中心。采用德国西门子3.0TMRI扫描机采集以上分组受试者的头颅静息态核磁共振成像数据。应用大脑默认网络连接的独立成分分析、全脑内在功能连接和种子分析的方法对所得的数据进行统计和处理,总体和分别比较三组受试者之间脑功能活动和大脑内部功能连接的差异。
　　研究结果:
　　第一部分:神经心理学评估
　　1.AD组、MCI组与HC组在年龄、性别、教育程度上无统计学差异(P>0.05)。
　　2.AD组、MCI组与HC组除了在SDS评分上无统计学差异(P>0.05),余量表检查评分(MMSE、FAB、词语流畅性实验、动机性评分)三组均存在显著统计学差异(P<0.01)。
　　第二部分:静息态功能核磁共振成像分析
　　1.运用大脑默认网络独立成分分析方法显示:在大脑默认网络中AD组与MCI组的脑区激活大小和激活程度均低于正常老化HC组,在边缘叶尤其明显。同时AD组与MCI组在默认网络中的激活区域大小和程度的差别不大,特别是后扣带回区域,但相比较而言AD组略弱于MCI组。
　　2.运用功能连接分析方法显示:
　　2.1全脑功能连接对比组间(患者组与正常老化组)显著差异主要表现为功能连接减弱的脑区如下:边缘叶、楔前叶、后扣带回、顶叶、距状沟、胼胝体、角回、顶下小叶、额叶、枕叶、中央前回、Brodmann4区。用默认网络覆盖后,进一步分析得出组间显著差异的脑区为左侧角回、Brodmann39、胼胝体,且结果与MMSE评分呈线性相关(P<0.01)。
　　2.2种子相关分析结果:AD组大脑中左右海马区呈现无显著统计学意义(P>0.05)的正性激活相关与MCI组、HC组有明显不同,右侧海马区域与左侧楔前叶呈现有统计学意义(P<0.05)的负性激活相关。仅在HC组后扣带回与左侧楔前叶呈现正性激活相关(P<0.05)。三组MPFC均与余种子脱连接即没有出现有显著统计学意义的正负性相关。
　　2.3全脑内在连接对比:AD组与MCI组相比功能连接减弱的主要脑区在小脑,功能连接增强的主要脑区有左侧中央前回;MCI组与HC组相比功能连接减弱的主要脑区为左侧嗅区、双侧颞叶上级、右侧额下回、双侧楔前叶、右侧角回、右侧顶叶下部等默认网络所在区域,功能连接增强的主要脑区主要为扣带回、左侧小脑区及左侧岛叶:AD组与HC组相比功能连接减弱的主要脑区在岛叶及颞叶区域,增强主要在额下回内部与小脑区域。
　　2.4种子体素分析结果:①MPFC内侧前额叶与全脑功能连接中AD组MCI组的脑区主要在小脑后叶、左侧额叶中上部、左侧海马等区域;MCI组HC组的脑区主要在左侧额上回、小脑山顶、左侧岛叶、中央前回等;AD组HC组的脑区主要在右侧直回、右侧额上回、小脑、左侧额中回;②LLP(左侧顶叶皮质区)与全脑功能连接中AD组MCI组的主要脑区在左侧颞中回、小脑;MCI组HC组的主要脑区在左侧枕中回、右侧颞上回、后扣带回、左侧楔叶、左侧额上回等;AD组HC组的主要脑区在右侧颞上回、双侧前扣带回、左侧颞叶、右侧额中回等。③PCC后扣带回与全脑功能连接中AD组MCI组的主要脑区在左侧枕中回、小脑、左侧中央后回、左侧扣带回中部;MCI组HC组的主要脑区在左侧距状裂、左侧舌叶、右侧枕中回、双侧楔前叶、顶上小叶、左侧楔叶、右侧颞叶、右侧枕上回;AD组HC组的主要脑区在小脑蚓部、左侧距状裂;④HIPR:右侧海马与全脑功能连接中AD组>MCI组的主要脑区在双侧额上叶、右侧直回、左侧嗅回;AD组HC组的主要脑区在右侧楔前叶、右侧运动前回区、右侧楔叶、右侧海马旁回、左侧额上回中部、右侧额上回中部、右侧枕叶、右侧舌回、双侧颞叶;AD组HC组的主要脑区在右侧运动前回区、右侧颞下回、左侧顶下回、左侧中央后回、左侧枕中回、右侧顶下回.⑤HIPL:左侧海马区域与全脑功能连接中AD组MCI组的主要脑区在左侧海马、左侧后扣带回、左侧额中回、尾状核、右侧楔前叶、右侧颞下回、右侧中央后回、左侧梭状回;MCI组HC组的主要脑区在左侧海马旁回、左侧额中回、右侧额上回中部、左侧颞中回、右侧尾状叶;AD组HC组的主要脑区在左侧颞中回、胼胝体、左侧海马旁回。
　　研究结论:阿尔茨海默病患者与轻度认知损害患者同正常老龄化老人组相比在静息状态下可能存在着局部脑区功能和脑区之间的功能连接的异常,这种异常与认知功能减退可能存在一定关系,研究中神经心理学量表与静息态功能核磁共振成像的结合应用将为痴呆的早期诊断提供重要依据。

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前言

1. 轻度认知损害

2. 静息态脑功能核磁共振成像

3.大脑默认网络连接

4. 独立成分分析

５.功能连接分析

对象和方法

1.研究对象

2.研究方法

结果

1.组间均衡性检验结果

2.神经心理学检查评估结果（见图 2、图 3）

3.AD组、MCI组 与 HC组的静息状态功能磁共振成像结果

讨论

1.AD组、MCI组与 HC组三组间组间均衡性检验结果分析

2.神经心理学检查评估结果分析

3.静息态功能核磁共振成像结果分析

结论

参考文献

综述

附图

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文