阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征脑白质微细结构损害与认知功能障碍弥散张量成像研究

摘要

近年，阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征（OSAHS）因其与缺血性卒中的相关性受到神经科医生越来越多的关注。已有研究显示OSAHS患者存在认知功能障碍，但关于OSAHS白质病变的报道极少。本研究的出发点是通过弥散张量成像（DTI）方法显示OSAHS可能存在的脑白质微细结构损害及其与认知功能障碍的相关性，并对腔隙性脑梗死（LI）和多发性硬化（MS）脑白质形似正常区微细结构损害进行研究。 本研究分为四部分： 一、正常成人脑白质微细结构DTI研究。 研究目的： 通过磁共振弥散张量成像（DTI）方法，研究和探讨正常人脑白质微细结构特点。 研究方法： 运用DTI测定脑部各感兴趣区（ROI）部分各向异性（FA）和表观弥散系数（ADC），并进行胼胝体纤维成像。统计分析由SPSS 13.0统计软件包完成，其中计量资料用x±SD表示，两组间比较采用配对样本t检验，以P<0.05为差异有统计学意义。 研究结论： （1）尽管正常成人大脑的双侧半球间存在诸如语言等的功能上的不对称，但是大脑双侧半球相应部位的FA值差异无统计学意义，说明正常成人双侧大脑半球白质纤维排列的紧密程度基本一致。 （2）正常成人脑内不同组织及解剖部位的弥散各向异性程度不同，脑白质的弥散各向异性远大于脑灰质。 （3）正常成人脑白质的不同解剖部位，其各向异性也不相同，脑白质连合纤维的各向异性程度最高，其次为投射纤维，再次为联络纤维。 二、阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征（OSAHS）脑白质微细结构损害与认知功能障碍DTI研究。 研究目的： 研究OSAHS可能存在的白质损害、认知障碍及睡眠结构，并分析三者之间的关系。 研究方法： 运用DTI技术，测定脑部各感兴趣区（ROI）FA值和ADC值，并进行胼胝体纤维成像；检测MMSE、修订韦氏记忆量表（WMS-RC）得分；应用多导睡眠图（PSG）进行睡眠监测。统计分析由SPSS13.0统计软件包完成，其中计量资料用x±SD表示，两组间比较采用独立样本t检验，相关性分析采用Partial偏相关分析，以P<0.05为差异具有统计学意义。 研究结论： （1）国内首次发OSAHS病人脑白质微细结构广泛受损，联络纤维、连合纤维和投射纤维同时受累。 （2）国内首次发现OSAHS病人双侧前部扣带回和海马旁回等与认知功能有关的灰质区域微细结构也同时受累。 （3）DTI作为唯一能在活体上无创显示神经纤维完整性和方向性的影像学方法，能够早期发现并定量显示脑白质的微细结构损害。 （4）对于显示脑白质的微细结构损害，FA值较ADC值更敏感。 （5）OSAHS患者睡眠结构紊乱，浅睡眠显著增多，深睡眠显著减少。 （6）OSAHS患者睡眠结构紊乱程度与脑白质受损程度存在相关关系，Ⅲ期+Ⅳ期总睡眠时间的比例越小，与认知功能有关的脑白质受损越严重。 （7）OSAHS患者总体认知水平降低，注意与计算力受损。 （8）OSAHS患者记忆力降低，短时记忆显著受损。 （9）OSAHS患者总体记忆水平及短时记忆受损程度，与右侧额叶白质、右侧后角周围脑白质受损程度呈正相关。 三、腔隙性脑梗死（LI）脑白质形似正常区微细结构损害DTI研究。 研究目的： 研究LI脑部“形似正常区”可能存在的白质损害及程度。 研究方法： 同实验一。 研究结论： （1）LI常规MRI显示的“形似正常区”DTI可检测到广泛异常，提示白质早期已存在广泛微细结构损害。 （2）LI实际存在的白质微细结构损害区域远大于常规MRI所显示的病灶区域。 （3）LI双侧海马旁回“形似正常区”显著受损，为LI患者出现的认知功能障碍尤其是记忆功能障碍提供了解剖学基础。 （4）LI胼胝体纤维束成像显示胼胝体纤维排列稀疏，纤维变细、断裂、扭曲，说明LI胼胝体纤维受损显著。 四、复发-缓解型多发性硬化（MS）脑白质形似正常区微细结构损害DTI研究。 研究目的： 研究复发-缓解型MS脑部“形似正常区”可能存在的白质损害及程度。 研究方法： 同实验三。 研究结论： （1）复发-缓解型MS脑部与认知功能有关的“形似正常白质区”存在常规MRI难以发现的广泛白质微细结构损害，受损区域包括双侧脑室前角周围白质、后角周围白质、额叶白质、半卵圆中心、胼胝体、双侧前部扣带，以双侧脑室前、后角周围白质尤为显著。 （2）复发-缓解型MS脑部与记忆有关的“形似正常灰质区”存在常规MRI难以显示的微细结构损害，丘脑、海马旁回细胞的完整性均受到破坏，其中海马旁回损害尤为显著。 （3）胼胝体纤维束成像显示MS胼胝体纤维排列稀疏，走行紊乱，纤维间隙扩大，体部纤维有中断现象，表明MS胼胝体纤维受损显著。 总结: 1.正常成人双侧半球白质纤维排列的紧密程度基本一致。 2.正常成人脑内不同解剖部位的各向异性程度不同。 3.发现OSAHS脑白质微细结构广泛受损，联络纤维、连合纤维和投射纤维同时受累。 4.发现OSAHS与认知功能有关的灰质区双侧同时受累。 5.FA值较ADC值对于脑白质微细结构损害更敏感。 6.OSAHS睡眠结构紊乱与脑白质受损相关，深睡眠越少或OSAHS程度越重，与认知功能有关的白质受损越重。 7.OSAHS总体认知水平降低，注意力与计算力受损；OSAHS记忆力降低，短时记忆受损；OSAHS总体记忆水平及短时记忆受损程度，与右侧额叶白质、右侧后角周围白质受损程度正相关。 8.形似正常白质区有常规MRI未见的广泛微细结构损害。 9.双侧海马旁回形似正常区显著受损，是LI记忆功能障碍的解剖学基础。 10.胼胝体纤维束成像显示LI胼胝体纤维显著受损。 11.RRMS与认知相关的形似正常白质区有常规MRI未见的广泛微细结构损害。 12.DTI可早期发现RRMS的视觉通路异常。 13.RRMS胼胝体纤维轴突膜和髓鞘的破坏程度大于轴突丧失或破裂程度。 14.RRMS脑部与记忆有关的形似正常灰质区存在常规MRI未见的损害。 15.胼胝体纤维束成像显示RRMS胼胝体纤维广泛受损。 创新点: 1.运用DTI方法研究OSAHS脑白质损害，并发现OSAHS脑白质微细结构广泛受损，与认知功能有关的灰质区域同时受累。 2.发现LI形似正常白质区有常规MRI未见的广泛微细结构损害。 3.发现DTI可早期识别RRMS的视觉通路异常。

目录

文摘

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论文说明：中英文缩略词对照表

声明

文献回顾

第一章 正常成人脑白质微细结构弥散张量成像研究

1.1研究方法

1.1.1实验对象

1.1.2实验过程

1.1.3数据记录及处理

1.1.4统计学分析

1.2结果

1.2.1双侧大脑半球相同解剖部位的FA值及ADC值

1.2.2灰质和白质的FA值

1.2.3大脑半球各解剖部位的FA值排序

1.2.4胼胝体纤维束成像

1.3讨论

1.3.1磁共振弥散张量成像

1.3.2大脑皮质

1.3.3边缘叶

1.3.4尾状核

1.3.5丘脑

1.3.6大脑白质

1.3.7脑内各解剖部位的弥散张量成像特点

1.4小结

1.5参考文献

第二章 阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征脑白质微细结构损害与认知功能障碍弥散张量成像研究

2.1研究方法

2.1.1实验对象

2.1.2实验过程

2.1.3数据记录及处理

2.1.4统计学分析

2.2结果

2.2.1 OSAHS脑白质损害特点

2.2.2 OSAHS睡眠结构分析

2.2.3 OSAHS认知功能分析

2.3讨论

2.3.1 OSAHS概述

2.3.2 OSAHS脑部微细结构损害

2.3.3 OSAHS睡眠结构紊乱

2.3.4 OSAHS认知功能障碍

2.3.5 OSAHS胼胝体纤维束成像特点

2.4小结

2.5参考文献

第三章 腔隙性脑梗死脑白质形似正常区微细结构损害弥散张量成像研究

3.1研究方法

3.1.1实验对象

3.1.2实验过程

3.1.3数据记录及处理

3.1.4统计学分析

3.2结果

3.2.1 LI脑部各解剖结构的FA值

3.2.2 LI脑部各解剖结构的ADC值

3.2.3 LI胼胝体纤维束成像

3.3讨论

3.3.1 LI概述

3.3.2 LI的影像学表现

3.3.3 LI的危险因素及发病机制

3.3.4 LI的病理改变

3.3.5 LI的预后

3.3.6 LI脑白质形似正常区损害研究

3.3.7 LI胼胝体纤维束成像特点

3.3.8 LI与OSAHS

3.4小结

3.5参考文献

第四章 复发-缓解型多发性硬化脑白质形似正常区微细结构损害弥散张量成像研究

4.1研究方法

4.1.1实验对象

4.1.2实验过程

4.1.3数据记录及处理

4.1.4统计学分析

4.2结果

4.2.1 MS脑部各解剖结构的FA值

4.2.2 MS脑部各解剖结构的ADC值

4.2.3 MS胼胝体纤维束成像

4.3 讨论

4.3.1 MS脑内病灶常规MRI表现

4.3.2 MS磁化传递成像(MTI)研究

4.3.3 MS弥散加权成像(DWI)研究

4.3.4 MS弥散张量成像(DTI)研究

4.4小结

4.5参考文献

全文总结

创新点

附录

攻读学位期间成果

致谢

研究生毕业论文统计学审稿证明