無明顯認(rèn)知障礙的終末期腎病患者腦改變：多模態(tài)磁共振成像研究.pdf

1、本文從以下幾部分進(jìn)行論述：
　　第一章 無明顯認(rèn)知障礙的終末期腎病患者腦局部一致性改變:靜息態(tài)功能磁共振成像研究
　　目的:
　　應(yīng)用靜息態(tài)功能磁共振成像(fMRI)區(qū)域同質(zhì)化研究計(jì)算方法前瞻性地研究和檢測(cè)無明顯認(rèn)知障礙的終末期腎病(ESRD)患者的早期顱腦局部一致性(ReHo)值的改變。
　　方法:
　　2013年9月至2014年9月期間，在廣東省第二人民醫(yī)院腎移植科招募31例終末期腎病患者（男24例，女

2、7例）和31例年齡及受教育程度較匹配的正常對(duì)照被試（男21例，女10例）行腦靜息態(tài)血氧水平依賴功能磁共振檢查，31例終末期腎病患者平均年齡為39.9±9.6歲(24-61)，受教育時(shí)間11.8±3.3年（3～16年）。31例正常對(duì)照被試平均年齡為42.7±8.5歲（26-61歲），受教育時(shí)間10.8±2.8年（6～16年）。
　　基于SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件包應(yīng)用雙獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析終末期腎病患者和正常對(duì)照組間的頭動(dòng)、年齡、頭

3、動(dòng)、受教育年限的差異，P＜0.05認(rèn)為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義?；赗EST工具包，應(yīng)用SPM8軟件，分別對(duì)兩組被試ReHo統(tǒng)計(jì)腦圖進(jìn)行隨機(jī)效應(yīng)分析，具體統(tǒng)計(jì)方法包括兩組被試的單樣本t檢驗(yàn)分析及兩組被試之間比較的兩樣本t檢驗(yàn)分析，所得結(jié)果再進(jìn)行多重比較驗(yàn)證以降低假陽性率。P＜0.05（多重比較校正）認(rèn)為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。多重比較校正采用閾值校正的方法，通過REST軟件里面的AlphaSim程序完成。應(yīng)用Spearman相關(guān)分析評(píng)估ReHo值與MMSE分

4、數(shù)、透析時(shí)間之間的關(guān)系。
　　結(jié)果:
　　(1)與對(duì)照組相比，ESRD病人組左側(cè)額中回、雙側(cè)顳上回及的顳中回ReHo值增高。（P＜0.05，多重比較校正）
　　(2)與對(duì)照組相比，ESRD病人組顯示右側(cè)顳中回皮層的ReHo值明顯減低。（P＜0.05，多重比較校正）
　　(3) ESRD病人組與正常對(duì)照組的MMSE得分均為正常(≥28)，且兩組間MMSE分值無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05); ESRD組的ReHo值改變

5、與透析時(shí)間沒有顯著的相關(guān)性。（P＞0.05，多重比較校正）
　　結(jié)論:
　　我們的研究發(fā)現(xiàn)ESRD患者顱腦異?；顒?dòng)主要分布于與記憶（顳葉）、認(rèn)知功能（額葉）相關(guān)的腦區(qū)，此外這些腦區(qū)也是默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。這些腦區(qū)自發(fā)性神經(jīng)元的異?；顒?dòng)為研究ESRD患者認(rèn)知障礙潛在的神經(jīng)機(jī)制提供了客觀依據(jù)，同時(shí)也證實(shí)了功能磁共振局部一致性研究方法是檢測(cè)ESRD患者潛在認(rèn)知損害的早期腦改變的一種有價(jià)值的非侵入性的成像技術(shù)。
　　第二章

6、 無明顯認(rèn)知障礙終末期腎病患者腦結(jié)構(gòu)及功能的改變:基于體素的腦灰質(zhì)形態(tài)及默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)靜息態(tài)功能連接研究
　　目的:
　　應(yīng)用靜息態(tài)功能磁共振成像（fMRI）基于體素腦形態(tài)學(xué)分析法及基于種子點(diǎn)功能連接法前瞻性地研究和檢測(cè)無明顯認(rèn)知障礙的終末期腎病(ESRD)患者的顱腦結(jié)構(gòu)及功能損害的早期證據(jù)
　　方法:
　　所有的研究被試、納入及排除標(biāo)準(zhǔn)納入及排除標(biāo)準(zhǔn)同第一部分。
　　將所有被試原始數(shù)據(jù)導(dǎo)入個(gè)人電腦工作站，采用M

7、Rlcro軟件將原始DICOM格式圖形轉(zhuǎn)化成為NIfTI文件格式，然后用SPM8軟件包以及VBM8工具包進(jìn)行結(jié)構(gòu)像的分析。
　　應(yīng)用SPM8對(duì)所有被試功能圖像進(jìn)行預(yù)處理，接著我們應(yīng)用一種基于種子點(diǎn)功能連接方法分析預(yù)處理圖像，首先在VBM及ReHo的基礎(chǔ)上定義了六個(gè)種子點(diǎn)，通過平均種子點(diǎn)區(qū)域內(nèi)所有體素(voxels)的時(shí)間序列我們可以得到每一個(gè)種子點(diǎn)的參考時(shí)間序列，接著每一個(gè)時(shí)間序列進(jìn)行時(shí)域的帶通濾波(0.01-0.08Hz)。然后

8、基于Pearson相關(guān)法將種子區(qū)的時(shí)間序列和全腦的每個(gè)體素的時(shí)間序列進(jìn)行相關(guān)，并將得到的每一個(gè)像素的相關(guān)系數(shù)，并通過Fisher轉(zhuǎn)換產(chǎn)生接近于正態(tài)分布相關(guān)系數(shù)。最后應(yīng)用SPM8軟件，分別對(duì)兩組被試VBM結(jié)果進(jìn)行隨機(jī)效應(yīng)分析，包括兩組被試的單樣本t檢驗(yàn)分析及兩組被試之間比較的兩樣本t檢驗(yàn)分析，結(jié)果進(jìn)行多重比較以降低假陽性率。P＜0.05（多重比較校正）認(rèn)為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　結(jié)果:
　　(1)正常對(duì)照組相比，ESRD患者在多個(gè)

9、皮質(zhì)和皮質(zhì)下區(qū)域出現(xiàn)了灰質(zhì)萎縮，這些結(jié)構(gòu)包括雙側(cè)前額葉（眶回皮質(zhì)）、雙側(cè)背外側(cè)前額葉皮層、前扣帶、顳上回、顥中回、舌回、海馬回、殼核、尾狀核、島葉(P＜0.05，已校正)。
　　(2)當(dāng)基于雙側(cè)前額葉皮質(zhì)眶回為種子點(diǎn)時(shí)，ESRD患者表現(xiàn)出降低的功能連接在雙側(cè)小腦后部、右背外側(cè)前額葉皮層、雙側(cè)前扣帶回，表現(xiàn)出增強(qiáng)的功能連接在雙側(cè)前額葉皮質(zhì)眶額回、雙側(cè)頂上小葉;當(dāng)基于左背外側(cè)前額葉皮層為種子點(diǎn)時(shí)，ESRD患者表現(xiàn)出增強(qiáng)的功能連接在顳上

10、回;當(dāng)基于右背外側(cè)前額葉皮層為種子點(diǎn)時(shí)，ESRD患者表現(xiàn)出降低的功能連接在雙側(cè)小腦后部、左側(cè)顳下回及右背外側(cè)前額葉皮層，表現(xiàn)出增強(qiáng)的功能連接在雙側(cè)前額葉皮質(zhì)眶額回、左側(cè)的中央后回;當(dāng)基于左側(cè)顳中回為種子點(diǎn)時(shí)，ESRD患者變現(xiàn)出增強(qiáng)的功能連接在右額上回中部;當(dāng)基于后扣帶回為種子點(diǎn)時(shí)，ESRD患者表現(xiàn)出降低的功能連接在左側(cè)顳中回、右側(cè)前扣帶回、雙側(cè)的額上回中部;當(dāng)基于腹內(nèi)側(cè)前額葉皮層為種子點(diǎn)時(shí)，ESRD組僅出現(xiàn)右側(cè)丘腦區(qū)功能連接顯著降低。<

11、br>　　(3) ESRD患者異常的功能連接與其透析時(shí)間及臨床實(shí)驗(yàn)室檢查（血鈣、血鉀、血紅蛋白、血肌酐、血尿素氮）無明顯相關(guān)。
　　結(jié)論:
　　應(yīng)用形態(tài)學(xué)分析及靜息態(tài)功能連接分析方法，我們觀察到無明顯認(rèn)知障礙的ESRD患者結(jié)構(gòu)及功能改變。這些變化指出無明顯認(rèn)知障礙ESRD在常規(guī)透析治療后會(huì)導(dǎo)致腦灰質(zhì)結(jié)構(gòu)方面的改變，且進(jìn)一步影響腦區(qū)間的功能連接。
　　第三章 無明顯認(rèn)知障礙終末期腎病患者大腦功能網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涮匦缘难芯?br>

12、　　目的:
　　1、利用高分辨磁共振檢查技術(shù)及腦功能小世界網(wǎng)絡(luò)圖論分析方法探討無明顯認(rèn)知障礙的終末期腎病患者腦網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵傩缘母淖兦闆r。
　　2、探討無明顯認(rèn)知障礙的終末期腎病患者腦網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵傩缘母淖兣c其認(rèn)知功能改變、腎功能功能損害及透析時(shí)間之間的關(guān)系。
　　方法:
　　本研究納入了22個(gè)ESRD患者（男16例，女6例）和29個(gè)年齡以及性別匹配的健康對(duì)照組（男19例，女10例）的靜息態(tài)功能MRI數(shù)據(jù)。所有被試均為右

13、利手，所有排除標(biāo)準(zhǔn)均同第一部分。
　　儀器設(shè)備同第一部分，通過獲取常規(guī)成像序列包括T1加權(quán)和T2-FLAIR成像，探查臨床上靜息態(tài)病灶。
　　數(shù)據(jù)預(yù)處理使用了spm8軟件包(http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/software/spm8/)。我們首先刪除了前10個(gè)時(shí)間點(diǎn)的數(shù)據(jù)以保證被試對(duì)MRI環(huán)境的適應(yīng)，同時(shí)防止磁場(chǎng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)前出現(xiàn)一過性異常信號(hào)。接著將剩下的數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間差異校正和頭動(dòng)效應(yīng)校正。最

14、后所有校正后的數(shù)據(jù)被配準(zhǔn)到蒙特利爾神經(jīng)研究所(MNI)標(biāo)準(zhǔn)空間，并進(jìn)一步進(jìn)行了帶通濾波(0.01-0.1Hz)和去除線性趨勢(shì)。這里，我們將六個(gè)頭動(dòng)參數(shù)、全局信號(hào)、白質(zhì)、腦脊液以及這些信號(hào)的一階差分作為協(xié)變量從每個(gè)體素時(shí)間序列回歸掉。整個(gè)大腦功能網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建是通過將整個(gè)大腦分為1024個(gè)區(qū)域，然后計(jì)算兩兩區(qū)域間自發(fā)的低頻神經(jīng)活動(dòng)信號(hào)之間的相關(guān)性而得到。功能腦網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)為模板中1024個(gè)腦區(qū)，網(wǎng)絡(luò)中的連接為各個(gè)腦區(qū)之間的平均時(shí)間序列的皮爾森相

15、關(guān)系數(shù)。為了去除掉網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的虛假連接，我們對(duì)每個(gè)相關(guān)矩陣進(jìn)行閾值處理，只有那些很顯著的連接(P＜0.05，Bonferroni校正)被保留了下來，皮爾森相關(guān)系數(shù)代表的就是這些連結(jié)強(qiáng)度。然后，我們從全局和局部水平分析了構(gòu)建的大腦網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)屬性。
　　結(jié)果:
　　1、ESRD患者及正常對(duì)照組的腦網(wǎng)絡(luò)均具有小世界性，但在全腦網(wǎng)絡(luò)屬性上， ESRD患者的全局效率Eglob，局部效率Eloc，以及標(biāo)準(zhǔn)化的全局效率(E)glob，均明

16、顯低于正常對(duì)照組(P＜0.05)。
　　2、局部參數(shù)Ei-glob方面的研究中，ESRD患者DMN中的一些腦區(qū)及VN中的一些腦區(qū)節(jié)點(diǎn)效率明顯低于正常人(P＜0.05)，這些腦區(qū)主要位于雙側(cè)顳中下回、雙側(cè)額中回、內(nèi)側(cè)前額葉皮層、后扣帶回、楔前葉、頂上小葉及輔助運(yùn)動(dòng)區(qū)、枕下回區(qū)域。此外，模塊屬性的研究結(jié)果指出在四個(gè)模塊DMN、ECN、SMN、VN網(wǎng)絡(luò)中，ESRD患者的局部效率Eloc值、全局效率Eglob值及標(biāo)準(zhǔn)化的全局效率(E)gl

17、ob值均顯著低于正常對(duì)照組(P＜0.05)。同時(shí)模塊的功能連接的研究結(jié)果表明，兩組之間各個(gè)模塊之間的功能連接均不存在顯著的差異(P＞0.05);兩組之間默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)模塊內(nèi)的功能連接存在明顯差異，ESRD組DMN內(nèi)的功能連接較正常組明顯下降(P＜0.05)。
　　3、ESRD患者腦功能網(wǎng)絡(luò)異常的拓?fù)鋵傩耘c血紅蛋白正性相關(guān)(P＜0.05)，我們發(fā)現(xiàn)僅有感覺運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)(SMN)模塊的局部效率(Eloc)和全局效率(Eglob)與血紅蛋白濃度成