基于多模态MRI的成人肥胖患者脑异常局部活动与结构的研究

摘要

研究目的：　　肥胖是一种慢性代谢性疾病，可直接影响大脑、肝脏、呼吸道等组织、器官的健康，同时也是Ⅱ型糖尿病、高血压病、高尿酸血症等疾病的诱因，严重影响健康和生活。尽管有神经影像学证据表明肥胖与年龄相关的脑萎缩、认知能力下降之间存在关联，但是其脑功能活动、脑结构改变尚不清楚。本研究旨在利用低频振荡振幅(amplitude of low frequency fluctuations, ALFF)和基于体素的形态学分析(voxel-based morphometry，VBM)探究肥胖患者大脑局部功能活动和脑区灰质体积改变，为进行早期诊断或预测治疗后转归提供依据。　　材料与方法：　　收集38名体重指数(Body mass index ，BMI)≥30kg/m2、39名正常BMI(18.5-24.0kg/m2)健康对照及13例减重术后复查患者完成在3.0T磁共振下进行静息态功能磁共振(resting-state functional magnetic resonance imaging, rs-fMRI)、T1WIBRAVO扫描。对静息态功能磁共振原始数据进行预处理，计算各个脑区常规频段ALFF值，采用双样本t检验进行两组间常规频段ALFF值比较，将组间ALFF有统计学差异脑区作为掩模，与BMI进行偏相关分析。T1BRAVO结构像数据采用Matlab软件中的VBM工具箱进行预处理，数据处理流程如下，将原始DICOM图像转换为NIFTI图像，行组织分割，得到全脑白质和灰质图像；采用高斯算法进行核对分割后的图像并进平滑，接着对脑组织成分图像进行建模，得到可用于统计分析的图像。随后对两组被试行两样本t检验，组间比较结果采用GRF校正，单个体素p＜0.005，校正后p＜0.05，提取组间有显著性差异脑区灰质体积值与BMI进行偏相关分析。　　结果：　　1、组间ALFF比较：与健康对照组比较，肥胖组常规频段左侧额中回、左侧楔前叶、右侧楔前叶和右侧扣带回ALFF值降低，双侧尾状核ALFF值升高。　　2、组间VBM比较：与健康对照组比较，肥胖组全脑灰质体积均降低，以右侧海马旁回、双侧小脑半球、左侧额中回、左侧楔前叶及右侧枕中下回灰质体积改变明显。　　3、减重术前-术后ALFF比较：与术前比较，术后双侧小脑、右侧前额叶及双侧扣带回术后ALFF值升高。　　4、肥胖患者异常脑区ALFF及灰质体积(Gray matter volume，GMV)与BMI未见显著相关性(p＞0.05)。　　结论：　　1、肥胖患者存在异常脑区功能活动；　　2、肥胖患者大小脑半球灰质体积受损；　　3、肥胖患者减重术后可逆转、恢复抑制控制脑区活动。

目录

声明

1.前言

1.1 肥胖（obesity）概述

1.2肥胖脑功能影像研究概况

1.3 基于体素的形态学测量(voxel-based morphometry, VBM) 概述

1.4 低频振荡振幅（Amplitude of low-frequency fluctuation, ALFF）概述

2.研究对象与研究方法

2.1研究对象

2.1.1患者组

2.1.2健康对照组

2.1.3复查组

2.2研究方法

2.2.1 MRI数据采集

2.2.2 fMRI数据预处理

2.3 统计分析

3. 结果

3.1 人口学资料比较与临床资料分析结果

3.2 术前组间常规频段的ALFF值比较

3.3 术前组间GMV值比较

3.4 相关性分析结果

3.5 肥胖患者术后复查结果

4. 讨论

4.1肥胖患者ALFF

4.1.1肥胖患者抑制控制脑区

4.1.2肥胖患者奖赏通路

4.2肥胖患者灰质体积

4.3肥胖患者减重术后脑功能活动

5. 本研究的优势与局限性

6. 结论

参考文献

主要缩略词中英文对照表

附录

在学期间发表论文

致谢