视神经脊髓炎谱系疾病慢波睡眠减低的结构基础：基于体素的形态学研究

摘要

目的：视神经脊髓炎谱系疾病（Neuromyelitis optica spectrum disorders，NMOSD）是一种中枢神经系统自身免疫性、炎性、脱髓鞘性疾病，是一种由AQP4抗体介导的星形胶质细胞病。视神经脊髓炎谱系疾病（Neuromyelitis optica spectrum disorders，NMOSD）的患者存在慢波睡眠（slow wave sleep，SWS）时间减低， SWS是非快动眼（non-rapid-eye-movement，NREM）睡眠期的重要组成部分。但导致这种异常的结构学基础仍然未知。本研究旨在使用高分辨率核磁共振成像技术结合基于体素的形态学分析（voxel-based morphometry，VBM）并使用多导睡眠监测技术，确定引起这种异常的脑结构基础。
　　方法：
　　1．招募在2013年8月至2014年5月期间就诊于天津医科大学总医院神经内科的视神经脊髓炎谱系疾病缓解期患者33例作为NMOSD组；募集18例与NMOSD组年龄、性别相匹配的健康志愿者为对照组；
　　2．采用美国尼高力多导睡眠监测仪（Nicolet v32, Natus Medical Incorporated, Pleasanton, CA），分别对两组被试进行多导睡眠图监测，主要参考美国睡眠医学会睡眠及相关事件评分手册，进行睡眠分期评价，分析两组被试慢波睡眠时间百分比等客观睡眠指标，确定慢波睡眠时间百分比减低的临界值，将所有被试分为存在慢波睡眠减低NMOSD患者组和年龄、性别相匹配的健康被试组;
　　3．采用GE3.0T Discovery MR750(Milwaukee, WI, USA)磁共振扫描仪，分别对两组被试进行头部核磁共振扫描，获得轴位T2FLAIR以及全脑高分辨率结构像（3D T1WI），将病灶类型分类，分为无颅内病灶、非特异型颅脑病灶、多发性硬化型颅脑病灶、视神经脊髓炎特异型颅脑病灶、急性播散性脑脊髓膜炎型颅脑病灶并基于Matlab的通用软件Statistical Parametric Mapping(SPM8，Wellcome Department of Imaging Neuroscience，London，UK, http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm)，进行全脑高分辨率结构像的数据预处理。经过灰白质分割、配准及空间标准化、空间平滑等处理过程后，获得灰白质体积信息；
　　4．比较存在慢波睡眠减低NMOSD患者组和年龄、性别相匹配的健康被试组的灰、白质体积等，观察有统计学意义的脑区团块大小、所在脑区的位置及其坐标(MNI坐标)的位置，并记录相关脑区的信息及相关强度。并将其作为感兴趣区，使用基于Matlab的软件REST（Resting-State fMRI Data Analysis Toolkit），将其从AAL（ Anatomical Automatic Labeling）模板中提取出来并计算出灰质体积值，并与相应的SWS时间百分比进行相关性分析。
　　结果：
　　1.与健康被试相比，存在慢波睡眠时间百分比减低的视神经脊髓炎谱系疾病患者双侧丘脑体积减小（p<0.05，基于簇水平的FWE多重比较校正，团块大小>400个体素）；右侧丘脑体积与SWS时间百分比在体素水平存在正相关关系（p<0.05，FDR校正，团块>200个体素）。
　　2.与健康对照相比，SWS减低的NMOSD患者的右侧（0.29±0.02 vs.0.33±0.03;p<0.0001）和左侧（0.29±0.03 vs.0.31±0.03;p=0.0037)丘脑分数均减小；右侧丘脑体积分数和视神经脊髓炎谱系疾病患者的慢波睡眠时间百分比呈正相关关系（p=0.0244, r=0.4243）。
　　3．存在SWS减低的NMOSD患者与健康被试相比，全脑灰质体积没有明显差异（0.46±0.02 vs.0.47±0.02, p=0.0667）。
　　4.在SWS减低的NMOSD患者中，左侧丘脑分数与SWS时间百分比并不存在相关关系（p=0.4252, r=0.1569）。
　　结论：
　　1. SWS减低在NMOSD患者中广泛存在；
　　2.视神经脊髓炎谱系疾病患者的慢波睡眠时间百分比减低与丘脑萎缩相关，表明丘脑萎缩可能是NMOSD患者SWS异常的潜在机制；
　　3.通过测定来源于丘脑的神经递质或激素水平，可以进一步验证本研究的结论。

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缩略语/符号说明

前言

研究现状、成果

研究目的、方法

1. 对象和方法

1.1 研究对象

1.1.1 入选标准

1.1.2 排除标准

1.2 研究方法

1.2.1 慢波睡眠评价

1.2.2 影像学评价

1.2.3 统计分析

2. 结果

2.1 人口学统计及慢波睡眠数据

2.2 SWS减低患者的MRI表现

2.2.1 常规MRI病灶分类

2.2.2 基于体素的形态学分析

3. 讨论

结论

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

综述: 视神经脊髓炎谱系疾病的颅脑影像学表现

致谢

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