基于功能磁共振成像的2型糖尿病患者腦部改變及其與認(rèn)知功能損害相關(guān)性的研究.pdf

1、本文從以下幾方面進(jìn)行論述：
　　第一部分 2型糖尿病患者靜息態(tài)神經(jīng)元活動的低頻振幅和局部一致性異常
　　目的:既往研究顯示，2型糖尿病(type2 diabetes mellitus，T2DM)患者發(fā)生認(rèn)知障礙的風(fēng)險升高。在認(rèn)知功能損傷的人群中，其腦部自發(fā)性神經(jīng)活動通常發(fā)生異常改變。本研究擬采用靜息態(tài)磁共振成像技術(shù)，研究2型糖尿病患者自發(fā)神經(jīng)活動的變化情況及其與認(rèn)知障礙的關(guān)系。
　　方法:本研究共納入29例2型糖尿病患

2、者和27例健康志愿者，兩組在年齡、性別和教育程度匹配良好。所有被試均行靜息態(tài)磁共振掃描后，計算得到反映自發(fā)性神經(jīng)活動的兩個定量指標(biāo)，即低頻幅度(amplitude of low frequency fluctuation，ALFF)和局部一致性(regionalhomogeneity, ReHo)，同時將這些指標(biāo)與臨床參數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析。
　　結(jié)果:通過組間比較，我們發(fā)現(xiàn)T2DM患者的ALFF明顯下降，主要在枕葉腦區(qū)和中央后回區(qū)域

3、;而ReHo也在同樣腦區(qū)較對照組下降。更為重要的是，下降的ALFF和ReHo與認(rèn)知水平的下降具有顯著相關(guān)性。
　　結(jié)論:利用靜息態(tài)磁共振技術(shù)，我們發(fā)現(xiàn)T2DM患者腦部自發(fā)性神經(jīng)活動異常，且這種異常改變與神經(jīng)認(rèn)知功能水平的下降密切相關(guān)。我們的結(jié)果可能為T2DM患者發(fā)生認(rèn)知功能障礙的提供了一定的客觀依據(jù)。
　　第二部分 2型糖尿病患者靜息態(tài)默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)功能連接強度的改變
　　目的:靜息態(tài)默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)(default mode ne

4、twork, DMN)是維持正常認(rèn)知功能的重要腦網(wǎng)絡(luò)，在普通人群中，認(rèn)知障礙往往伴隨DMN完整性的破壞。本研究擬利用獨立成分分析的方法，探索T2DM患者默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)的異常改變及其與認(rèn)知功能損傷和糖尿病相關(guān)臨床指標(biāo)的關(guān)系。
　　方法:本研究納入T2DM患者及健康志愿者各42人。所有被試均行靜息態(tài)功能磁共振掃描。獨立成分分析用于提取靜息態(tài)默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)，包括前部(anterior DMN，aDMN)和后部默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)(posterior DMN，p

5、DMN)兩個部分。對兩個子網(wǎng)絡(luò)的功能連接強度進(jìn)行組間比較，同時也對其與臨床指標(biāo)的關(guān)系進(jìn)行相關(guān)分析。
　　結(jié)果:與正常組相比，T2DM患者aDMN的功能連接強度升高，尤其是內(nèi)側(cè)額葉部位，但pDMN功能連接卻較正常人顯著下降，尤其是后扣帶回周圍腦區(qū)。其中，后扣帶回下降的功能連接與復(fù)雜圖形記憶得分顯著相關(guān)(r=0.359，p=0.020)，與連線測試B耗費時間(r=-0.346，p=0.025)及胰島素抵抗水平呈負(fù)相關(guān)(r=-0.404

6、，p=0.024)。
　　結(jié)論:本研究發(fā)現(xiàn)，DMN在T2DM患者中呈現(xiàn)出前后部分不一致的改變，這與前期衰老及癡呆相關(guān)研究的結(jié)果較為一致。這種腦部神經(jīng)功能連接強度的改變可能為T2DM相關(guān)認(rèn)知功能損傷的發(fā)生機制提供一定客觀依據(jù)。
　　第三部分 2型糖尿病患者全腦功能連接模式的異常改變
　　目的:在第一部分的結(jié)果中，我們發(fā)現(xiàn)2型糖尿病(type2 diabetes，T2DM)患者在某些特定腦區(qū)的自發(fā)性神經(jīng)元活動發(fā)生異常改變，

7、但腦區(qū)之間的相互連接是否受到疾病的影響尚未明確。本研究的主要目的是利用靜息態(tài)功能磁共振成像技術(shù)，研究2型糖尿病對全腦功能連接網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的影響。
　　方法:本研究包括40例T2DM患者和43例健康志愿者，所有被試行3T磁共振成像進(jìn)行功能數(shù)據(jù)采集。對全腦每個體素的功能連接強度進(jìn)行計算，得到功能連接強度(functionalconnectivity strength，F(xiàn)CS)指標(biāo)，并行雙樣本t檢驗進(jìn)行兩組間比較。其次，將比較所得的差異腦區(qū)

8、設(shè)置為種子點，再次進(jìn)行功能連接計算及組建比較，即從網(wǎng)絡(luò)層面研究功能連接的改變。最后，利用基于體素水平的相關(guān)分析，研究這些差異腦區(qū)功能連接變化與認(rèn)知功能評分的關(guān)系。
　　結(jié)果:T2DM患者在左側(cè)舌回的功能連接下降，而在右側(cè)島葉及背側(cè)前扣帶回的功能連接升高(校正后P＜0.05)。進(jìn)一步基于種子點的功能連接分析發(fā)現(xiàn)，左側(cè)舌回與枕葉廣泛腦區(qū)的功能連接均下降，而以島葉及扣帶回為種子點的網(wǎng)絡(luò)功能連接（主要為凸顯網(wǎng)絡(luò)）則顯著升高）(校正后P＜0

9、.05)。相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，病人組在后扣帶回的腦血流量在校正前后均與胰島素抵抗水平呈負(fù)相關(guān)，且與畫鐘測試評分呈正相關(guān)。另一方面，枕葉的血流量在校正前后均與視覺記憶相關(guān)評分呈正相關(guān)。
　　結(jié)論:T2DM患者全腦功能連接發(fā)生異常改變，這說明T2DM對于腦部的影響不僅僅局限于某個特定腦區(qū)，而是影響了整個大腦功能連接網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)模式。
　　第四部分 2型糖尿病患者腦血流量異常及其與胰島素抵抗的關(guān)系
　　目的:腦血流灌注與認(rèn)知功能密切

10、相關(guān)，且能夠更加直觀、定量反映腦部生神經(jīng)元活動的情況。本研究擬利用全腦磁共振動脈自選標(biāo)記技術(shù)，探討2型糖尿病患者腦血流灌注的改變及其與認(rèn)知功能損傷的關(guān)系。
　　方法:本研究包括40例T2DM患者和41例健康志愿者。所有被試簽署知情同意書，并接受認(rèn)知功能評估。磁共振掃描包括全腦磁共振動脈自選標(biāo)記序列成像和3D高分辨率T1加權(quán)成像。為了去除腦皮質(zhì)萎縮對灌注的潛在影響，我們引入了部分體積效應(yīng)校正算法，同時計算校正前和校正后的腦血流灌注值

11、，行雙樣本t檢驗兩組間比較，并在全腦范圍內(nèi)尋找與認(rèn)知行為評分和糖尿病指標(biāo)密切相關(guān)的腦灌注區(qū)。
　　結(jié)果:與對照組相比，T2DM患者的腦血流量在后扣帶回、楔前葉及雙側(cè)枕葉皮層明顯降低（校正后P值＜0.05）。進(jìn)行部分體積校正后，這些結(jié)果未發(fā)生明顯改變。相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，患者后扣帶回的腦血流量在校正前后均與胰島素抵抗水平呈負(fù)相關(guān)，且與畫鐘測試評分呈正相關(guān)。另一方面，枕葉的血流量在校正前后均與視覺記憶相關(guān)評分呈正相關(guān)。
　　結(jié)論:T2