室周白質(zhì)損害致認知功能障礙的神經(jīng)網(wǎng)絡機制——靜息態(tài)功能磁共振聯(lián)合彌散張量成像研究.pdf

1、背景及目的:
　　腦白質(zhì)損害(White matter lesions，WMLs)是指由多種原因引起的腦室周圍或皮質(zhì)下腦白質(zhì)的點狀或片狀改變，在CT上顯示低密度，在MRI T1加權(quán)像上顯示等信號或低信號，T2加權(quán)像和液體衰減反轉(zhuǎn)恢復序列(FLAIR)上顯示高信號。研究發(fā)現(xiàn)，60歲以上老年人MRI發(fā)現(xiàn)WMLs的比例高達30％，并隨年齡的增長比例有所升高。腦白質(zhì)損害的發(fā)病機制有多種學說，包括低灌注損害學說、血腦屏障受損學說、內(nèi)皮損傷學

2、說、β淀粉樣物質(zhì)沉積學說和基因多態(tài)性學說。目前被廣為接受的發(fā)病機制是低灌注學說，深穿支動脈損害引起的慢性缺血。腦白質(zhì)損害一般可分為兩大類型，即腦室周圍白質(zhì)損害(periventricular white matter lesion，PWMLs)和深部腦白質(zhì)損害(deep white matter lesion，DWMLs)，PWMLs被定義為腦室旁3-13mm范圍內(nèi)白質(zhì)高信號。
　　腦白質(zhì)損害與不同程度的認知功能下降密切相關(guān)，并認

3、為是發(fā)展成癡呆的危險因素。大量研究發(fā)現(xiàn)，無論在癡呆或者非癡呆的患者中，認知功能損害的嚴重程度都與PWMLs的關(guān)系更密切，其原因可能是PWMLs主要為長聯(lián)合纖維，影響皮質(zhì)不同腦區(qū)之間的聯(lián)絡，從而導致認知功能下降。目前關(guān)于白質(zhì)損害影響認知功能的機制尚不明確，主要學說有:(1)神經(jīng)通路損害學說，認為白質(zhì)損害累及腦內(nèi)特殊神經(jīng)遞質(zhì)投射路徑的破壞，導致信息傳遞障礙而引起認知損害;(2)皮質(zhì)功能障礙學說，認為白質(zhì)損害引起順行（或逆行）潰變，致使相應皮

4、質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能障礙，累及認知功能相關(guān)皮質(zhì)而造成認知損害。這些學說仍需要進一步驗證，因此，本研究從包括皮質(zhì)和白質(zhì)整體的神經(jīng)網(wǎng)絡角度探討室周白質(zhì)損害致認知功能障礙的特點和機制，有助于提高腦白質(zhì)損害所致認知功能障礙的機制的認識.
　　對象和方法:
　　本研究選取單純側(cè)腦室周圍白質(zhì)損害患者作為研究對象，通過神經(jīng)心理評估分析室周白質(zhì)損害患者認知損害的特征。22例PWMLs患者根據(jù)認知心理測評結(jié)果分為室周白質(zhì)損害認知功能障礙組(PWMLs

5、-CI)和認知功能正常(PWMLs-CN)組（每組11例），12例影像學正常、認知功能正常受試者作為對照組。采用磁共振彌散張量成像(diffusion tensor imaging，DTI)聯(lián)合靜息態(tài)功能磁共振（resting-state functionalMRI，rfMRI）技術(shù)，分別得到神經(jīng)纖維束損害FA(fractional anisotropy)值和皮質(zhì)腦功能fALFF(ractional amplitude of low-f

6、requency fluctuation)值，進行組間比較。進一步通過相關(guān)性分析了解認知損害的特征與皮質(zhì)下神經(jīng)纖維束損害（FA值）和皮質(zhì)活化狀態(tài)（fALFF值）的關(guān)系。最后以組間皮質(zhì)功能fALFF值差異腦區(qū)為種子點，比較PWMLs-CI較PWMLs-CN組全腦功能連接強度差異，并與整體認知評估MOCA(Montreal cognitive Assessment)得分進行相關(guān)性分析，進一步來探討單純室周白質(zhì)損害致認知功能障礙的神經(jīng)網(wǎng)絡機制

7、。
　　結(jié)果:
　　我們共納入23例PWMLs患者和12例正常對照，其中1例PWMLs患者因磁共振檢查過程中頭動過大(＞2mm)被排除出研究隊列，剩余22例PWMLs患者依據(jù)認知測評結(jié)果被分為PWMLs-CI組、PWMLs-CN組，各11例，三組間年齡、性別、受教育程度、血管危險因素均無顯著差異。與PWMLs-CN相比，PWMLs-CI組MoCA、TMT(Trail making test)、 SDMT(Digit-symb

8、ol test)、LMT(Logical memory test)評分減低，提示PWMLs-CI組執(zhí)行功能、注意功能和邏輯記憶功能下降(P＜0.05)。PWMLs-CN與CN組認知測評無顯著差異(P＞0.05)。
　　DTI結(jié)果顯示PWMLs-CI組較PWMLs-CN組在右側(cè)胼胝體壓部、右側(cè)后扣帶回的白質(zhì)纖維FA值降低（P＜0.05，AlphaSim校正）。進一步通過相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)右側(cè)胼胝體壓部的FA值與MoCA、SDMT量表評分

9、呈正相關(guān)，右側(cè)后扣帶束的FA值與MoCA，、SDMT、LMT量表評分正相關(guān)，但是與TMT量表評分呈負相關(guān)。
　　rfMRI結(jié)果顯示PWMLs-CI較PWMLs-CN組在左側(cè)額中回，左側(cè)中央前回，右側(cè)角回，右側(cè)楔前葉fALFF值減低;在右扣帶中回，右側(cè)海馬杏仁核，右側(cè)小腦半球和左側(cè)小腦蚓部fALFF值增高。PWMLs-CN與CN組皮質(zhì)腦功能無明顯差異(P＜0.05，AlphaSim校正)。進一步通過相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)左側(cè)額中回和右側(cè)楔前

10、葉的fALFF值與MoCA，SDMT，LMT評分正相關(guān)，與TMT評分呈負相關(guān)。左側(cè)中央前回fALFF值與MoCA評分正相關(guān)。右側(cè)角回的fALFF值與MoCA、SDMT評分呈正相關(guān)，與TMT評分呈負相關(guān)。右扣帶中回左側(cè)小腦蚓部的fALFF值與TMT評分呈正相關(guān)，與MoCA，SDMT，LMT評分負相關(guān)。右側(cè)海馬杏仁核的fALFF值與TMT評分正相關(guān)，與MoCA和LMT值呈負相關(guān)。右側(cè)小腦半球的fALFF值與MOCA評分呈負相關(guān)。
　　

11、以上訴組間fALLF差異腦區(qū)為種子點，PWMLs-CI與PWMLs-CN組全腦功能連接強度差異與MOCA得分進行相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)前額葉-顳葉環(huán)路、角回-顳葉-頂葉環(huán)路、楔前葉-顳葉環(huán)路、楔前葉-前額葉環(huán)路扣帶回中部-頂葉-中央后回環(huán)路、海馬-杏仁核-角回，海馬-杏仁核-顳葉環(huán)路、小腦-前額葉、小腦-扣帶回中部、中央前回環(huán)路與MOCA評分相關(guān)。
　　結(jié)論:
　　單純室周白質(zhì)損害認知功能障礙的患者以執(zhí)行功能、注意功能和邏輯記憶功