利用VBM技术测量轻微型肝性脑病患者全脑灰质体积的变化-论文

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脑和神经疾病杂志VBM

脑和神经疾病杂志VBM

基于体素的形态测量学在MCI和AD中的应用秦锦标杨明华基于体素的形态测量学(voxel-based morphometry,VBM)是一种基于体素对脑结构磁共振图象自动、全面、客观的分析技术,可以在活体脑进行精确的形态学测量和功能的研究,是评价脑部灰、白质病变的一种新的方法[1]。

该方法目前受到众多学者的关注,并且得到了广泛的应用。

本文对VBM在轻度认知功能障碍(mild cognitive impairment,MCI)和阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)中的应用综述如下。

1 VBM概述1.1 VBM概念的提出早期研究脑结构的方法是体积测量法,这种方法容易受研究者个体差异的影响,而且无法提供某些局部脑区微小变化的详细的空间特征,故存在着很大的局限性。

伴随着磁共振成像(MRI)技术以及神经解剖学计算机图象处理技术巨大发展,Wright等[2]首先提出了基于体素对脑结构磁共振图象分析的初步思想,描述了一种能在MRI上发现脑灰质和白质差异的新技术。

Ashburner和Friston[3]则在2000年正式提出了VBM方法。

VBM方法是一种以体素为单位的形态测量学方法,可以定量检测出脑组织成分的浓度和体积,从而能够检测出局部脑区的特征和脑组织成分的差异。

1.2 VBM的基本原理VBM方法是基于体素的分析,首先需要把被研究的所有个体的脑MRI梯度回波T1加权像在空间上标准化到一个完全相同的立体空间中,然后对该高分辨力、高清晰度、高灰白质对比的脑结构图象进行解剖分割,得到灰质、白质和脑脊液,利用参数统计检验对分割的脑组织成分逐个进行体素组间比较分析,定量测出脑灰质和白质的浓度和体积,从而量化分析脑形态学上的异常[4]。

具体过程包括空间标准化、脑组织的分割、平滑、统计建模和假设检验。

1.3 VBM的优缺点VBM可以对全脑进行测定和比较,直接对原始数据进行统计分析,无需对感兴趣区的先验假设,而且可以定量地检测出脑组织的密度差异,同时它不受研究人员的主观影响,因此具有自动性、全面性、客观性和可重复性。

基于VBM的轻度认识障碍患者脑灰质体积改变的纵向研究

基于VBM的轻度认识障碍患者脑灰质体积改变的纵向研究

基于VBM的轻度认识障碍患者脑灰质体积改变的纵向研究刘浩;赵小虎;王湘彬;张乐乐;席芊【摘要】目的探讨轻度认知障碍患者随访1年后脑灰质体积改变.方法利用体素的形态测量学(voxel-based morphometry,VBM)方法,对来自ADNI(Alzheimer disease Neuroimaging Initiative)数据库的70例MCI患者及44例正常对照者基线及随访1年的脑灰质体积改变进行对比研究.对两组人2次3D磁共振T1结构像进行预处理,得到平滑后的全脑灰质数据,运用配对样本t检验,分别比较正常对照组前后1年脑灰质体积差异及MCI组前后1年脑灰质体积差异.结果正常对照者在1年前后脑灰质体积无明显改变;MCI组患者皮质脑灰质体积在随访1年后相关脑区有明显的萎缩(P<0.05),这些区域主要集中在:记忆相关的颞叶区域,包括左颞下回、左颞中回、右颞上回、左侧海马、右侧海马;语言功能及躯体感觉相关区域等,包括左侧岛叶、右楔叶、右中央后回.结论 MCI患者在1年时间内脑灰质在与记忆相关的颞叶区域及与语言功能和躯体感觉相关区域有发生萎缩,可为阿尔茨海默病的早期诊断提供影像学依据.【期刊名称】《同济大学学报(医学版)》【年(卷),期】2015(036)004【总页数】4页(P53-56)【关键词】阿尔茨海默病;轻度认知障碍;磁共振成像;海马;VBM【作者】刘浩;赵小虎;王湘彬;张乐乐;席芊【作者单位】同济大学附属同济医院影像科,上海200065;同济大学附属同济医院影像科,上海200065;同济大学附属同济医院影像科,上海200065;同济大学附属同济医院影像科,上海200065;同济大学附属同济医院影像科,上海200065【正文语种】中文【中图分类】R74阿尔茨海默病(Alzheimer disease, AD)是痴呆的最常见病因。

临床上以隐匿起病和缓慢进行性的认知功能下降为特征。

轻度认知障碍(mild cognitive impairment, MCI)是指以认知障碍为主诉,但未达到痴呆标准的临床状态[1],因此被认为是介于正常老龄化与AD之间的“过渡状态”。

VBM-DARTEL 方法在阿尔茨海默症 MRI 图像分析中的应用

VBM-DARTEL 方法在阿尔茨海默症 MRI 图像分析中的应用

VBM-DARTEL 方法在阿尔茨海默症 MRI 图像分析中的应用周珂;蔡洁;熊刚强【摘要】利用MRI T1成像研究阿尔兹海默症(AD)患者、轻度认知障碍(MCI)相对于正常对照组(NC)的全脑灰质的变化情况。

利用 DARTEL 方法对14例AD 患者(AD 组)、21例 MCI 患者(MCI 组)及23名健康对照者(NC 组)进行分析,并对三组数据的全脑灰质进行基于体素的统计学比较。

比较结果是MCI 组在右侧海马、杏仁核、楔前叶有轻度灰质萎缩,AD 组在双侧颞叶、海马、杏仁核、丘脑有较大的灰质萎缩。

结论是利用 VBM-DARTEL 方法可以显示早期MCI 和 AD 患者脑灰质的改变,有助于 AD 的早期辅助诊断。

%Objective-Use MRI T1 image to study the changes in the whole brain's gray matter of Alzheimer's disease (AD)patients and mild cognitive impairment(MCI)patients in comparison with the normal control group.Method-Use DARTEL to analyze 14 AD patients (AD group),21 MCI patients (MCI group)and 23 normal controls (NC group),and carry out voxel-based statistical analysis upon the whole brain's gray matter of the three groupsof data.Result-In MCI group,there is mild gray matter atrophy in the right hippocampus, amygdale,precuneus,etc;in AD group,there is more gray matter atrophy in bilateral temporallobe,hippocampus,amygdale,thalami,etc. Conclusion-VBM-DARTEL method can reveal the early changes in the brain's gray matter of MCI and AD patients,hence it is helpful for the early diagnosis of AD.【期刊名称】《计算机应用与软件》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】4页(P187-190)【关键词】DARTEL;阿尔兹海默症;基于体素的形态学测量;磁共振成像【作者】周珂;蔡洁;熊刚强【作者单位】广东医学院计算机科学教研室广东湛江 524023;广东医学院计算机科学教研室广东湛江 524023;广东医学院计算机科学教研室广东湛江 524023【正文语种】中文【中图分类】TP274.3;R5410 引言阿尔茨海默型老年痴呆症AD(Alzheimer's Disease)是一种慢性的神经系统退行性疾病。

健康成人大脑灰质体积年龄相关性变化的研究

健康成人大脑灰质体积年龄相关性变化的研究

健康成人大脑灰质体积年龄相关性变化的研究彭飞;耿左军;朱青峰;宋振虎;王亚【摘要】目的:探讨正常脑老化过程灰质体积年龄相关性的改变规律。

方法应用MR采集124例健康志愿者全脑T1WI图像,利用VBM技术获得全脑灰质体积。

采用双因素方差分析不同性别及年龄组间灰质体积的差异性。

结果每2个年龄组间均存在显著的年龄主效应( P <0 V.05,FDR校正)。

其中中年组与青年组比较,存在明显萎缩的脑区位于两侧额上回、两侧额下回三角部、右侧额下回眶部、双侧丘脑、双侧颞中回、右侧额上回眶面、右侧颞中极、右侧岛叶、右侧尾状核及右侧顶叶。

老年组与中年组比较存在明显萎缩的脑区位于右侧颞中极、杏仁核、扣带回后部、两侧枕叶舌回、两侧海马/海马旁回及两侧颞下极。

老年组与青年组比较,除枕叶外,老年组全脑灰质体积存在广泛下降。

当不采用多重对比校正时,观察到青年组与中年组之间部分脑区,如右侧颞中回、右侧颞上回、左侧角回、右侧枕叶中部、左侧扣带回中部、右额下回三角部,存在年龄×性别交互效应( P <0.01,未校正)。

结论在正常老化过程中,全脑灰质体积与年龄呈现为负相关性改变,不同脑区存在不同的萎缩模式,一般遵循“先进后出”的规律,其中额叶最易受年龄的影响;并且在部分脑区中,女性灰质萎缩进程较男性缓慢。

%Objective To explore the age-related changes of cerebral grey matter volume in healthy adults .Methods The 3D brain MRI was used to get T1WI image in 124 healthy volunteers.The VBM (Voxel-based morphometry) technique was applied to detect cerebral gray matter volume .The differences of cerebral grey matter volume in different sex groups and age groups were compared by Two-way analysis ofvariance .Results There were significant main effect of age between everytwo groups ( P <0.05,FDR correction).As compared with youth group,the middle age group showed that obvious brain atrophy regions located in the frontal gyrus ,bilateral triangle inferior frontal gyrus ,right inferior frontal gyrus ,bilateral thalamus in return,middle temporal gyrus,right superior frontal gyrus,middle temporal gyrus pole,right insula,right caudate nucleus and right parietal lobe .As compared with middle age group ,the older age group showed that obvious brain atrophy regions located in right middle temporal gyrus pole,amygdale,posterior cingutate,lingual gyrus,hippocampus/parahippocampus and inferior temporal pole .As compared with youth group ,the older age group showed that the cerebral gray matter volume was extensively decreased in whole brain except for occipital lobe .When multiple alignment correction was not used ,interaction effect could be observed between youth group and middle age group in right middle temporal gyrus ,right superior temporal gyrus ,left angular gyrus,right occipital lobe,central left cingulate gyrus,right inferior frontal gyrus in central triangle ( P <0.01,no correction). Conclusion During normal aging process ,whole brain gray matter volume is negatively correlated to age .However different encephalic regions exist different shrink modes .Generally the regions follow the regulation-"first-in last-out"in which the frontal lobe is the most easily affected by age .The grey matter atrophy process in females is slower ,as compared with that in males.【期刊名称】《河北医药》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】4页(P28-31)【关键词】磁共振成像;基于体素的形态测量法;脑老化;灰质体积;相关性分析【作者】彭飞;耿左军;朱青峰;宋振虎;王亚【作者单位】050000 石家庄市,河北医科大学第二医院医学影像科;050000 石家庄市,河北医科大学第二医院医学影像科;050000 石家庄市,河北医科大学第二医院医学影像科;050000 石家庄市,河北医科大学第二医院医学影像科;050000 石家庄市,河北医科大学第二医院医学影像科【正文语种】中文【中图分类】R445正常老化过程中脑萎缩逐渐发生,确定其变化的时间、空间模式有助于阐明老化的潜在机制。

反应抑制功能老化大脑灰质结构的改变:基于体素的形态测量学研究

反应抑制功能老化大脑灰质结构的改变:基于体素的形态测量学研究

反应抑制功能老化大脑灰质结构的改变:基于体素的形态测量学研究孙洪赞;郑东明;王晓明;卢再鸣;康治臣;郭启勇【期刊名称】《中国老年学杂志》【年(卷),期】2014(034)005【摘要】目的利用基于体素的形态测量学方法(VBM)探讨反应抑制功能老化与脑灰质萎缩间的关系.方法对25名老年人(老年组)和25名青年人(对照组)分别进行停止信号反应抑制任务检测.通过统计参数图(SPM)8软件对所有被试的高分辨率T1加权MR结构像进行VBM分析,比较两组的脑灰质体积差异,并在老年组内利用多元回归分析寻找与反应抑制任务能力下降相关的责任萎缩脑区.结果与青年组相比,老年组反应抑制功能显著老化并且出现了广泛的脑灰质萎缩.老年组中,与停止信号反应抑制任务能力相关的萎缩脑区主要位于双侧额下回、双侧额中回、双侧中央前回、前、中扣带回、左侧顶下小叶及左侧后颞回.结论老年人反应抑制功能老化与反应抑制神经网络的灰质萎缩有关.【总页数】3页(P1163-1165)【作者】孙洪赞;郑东明;王晓明;卢再鸣;康治臣;郭启勇【作者单位】中国医科大学附属盛京医院放射科,辽宁沈阳 110004;中国医科大学附属盛京医院放射科,辽宁沈阳 110004;中国医科大学附属盛京医院放射科,辽宁沈阳 110004;中国医科大学附属盛京医院放射科,辽宁沈阳 110004;吉林大学第二医院康复科;中国医科大学附属盛京医院放射科,辽宁沈阳 110004【正文语种】中文【中图分类】R445.2【相关文献】1.应用基于体素的形态测量学分析慢性原发性三叉神经痛患者脑灰质形态改变 [J], 马鸣岳;王渊;高磊;毛翠平;李文涛;刘雨峰;银小辉;杨军乐;张明2.应用基于体素的形态测量学分析工作记忆老化的脑灰质萎缩基础 [J], 郑东明;孙洪赞;董晓宇;陈思攀;徐永川;马英;王晓明3.首发抑郁症患者大脑灰质密度基于体素的形态测量学分析 [J], 张江华;肖晶;朱雪玲;王湘;姚树桥4.基于体素形态学和表面形态计量学MRI观察肌萎缩侧索硬化患者大脑结构改变[J], 王倩楠;张静娜;张晔;李鹏岳;桑林琼;王莉;吴春玲;胡俊;邱明国5.基于体素的形态学分析梅尼埃病患者大脑灰质结构的改变 [J], 梅宝玉;杜丽娜;李坤;周莉因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

VBM技术测量高原地区正常人脑结构的形态

VBM技术测量高原地区正常人脑结构的形态

VBM技术测量高原地区正常人脑结构的形态目前研究表明,高海拔适应与大脑结构的改变有关,包括某些区域皮层灰质体积和白质结构的改变,下面是搜集的一篇探究高原地区正常人脑结构形态的论文范文,给大家阅读借鉴。

青藏高原号称“世界屋脊”,是我国面积最大,海拔最高,居住人口最多的高原地区。

缺氧是高原环境影响人体的最关键的因素之一。

近年来,有关高原低氧对脑部影响的文献报道比较多,例如对慢性高原病患者脑部的病理生理及神经影像学表现进展[1]做一综述;研究发现,慢性高原病患者灰质体积增加的脑区为右侧舌回、后扣带回、双侧海马及左侧颞下回[2];平原移居至青藏高原地区并适应生活2年的正常成人的不同脑区灰、白质结构发生变化[3];也有学者发现,长期生活在海拔2600~4200 m地区的正常成人下达平原地区1年的脑灰白质结构发生改变[4].但是久居高原从未下达平原地区的正常成人的脑结构的变化尚未报道。

基于体素形态学测量(voxel-based morphometry,VBM)技术是一种全自动化、客观进行全脑形态分析的技术,能够定量和全面的评估大脑结构差异[5];此技术已经广泛地应用于研究多种疾病导致的脑形态学改变[6].笔者应用优化的VBM技术,对高原及平原地区正常成人进行全脑结构的形态学测量,分析全脑结构变化。

1、材料与方法1.1 临床资料1.1.1 研究对象搜集两组正常成人参与本次研究,并均为汉族人;高原组共计16例,两代以上均出生并长期居住在高原地区[居住海拔高度平均为(3628.88±295.72) m]的正常成人,其中男8 例,女8例,年龄18~24岁,平均(21.81±2.07)岁;受教育时间平均(11.69±0.48)年。

平原组共计20例,其中男7例,女13例,平均年龄(21.85±1.90)岁,居住海拔高度平均为(391.72±373.24) m;受教育时间平均(13.50±3.56)年。

基于VBM方法对男性MCI患者灰质体积的纵向研究

基于VBM方法对男性MCI患者灰质体积的纵向研究

基于VBM方法对男性MCI患者灰质体积的纵向研究杨慧芳;童隆正;刘苏;刘卫芳;夏翃【摘要】目的利用3D磁共振图像研究轻度认知障碍(mild cognitive impairment,MCI)患者首次扫描和3年后随访数据的全脑灰质体积改变.方法利用基于体素的形态测量学(voxel-based morphometry,VBM)方法对19例ADNI数据库中符合条件的男性MCI患者T1结构像进行预处理,得到平滑后全脑灰质图像,并对首次扫描数据和3年后随访数据的全脑灰质图像进行基于体素的统计学比较.此外,通过分析3年后随访数据中的临床统计学特征,将实验样本分为稳定型MCI(stable MCI,SMCI)和进展型MCI(progressive MCI,PMCI),并将SMCI和PMCI首次扫描数据进行全脑灰质比较.结果与首次扫描数据相比,3年后随访数据中双侧小脑后叶、右侧小脑前叶、右侧颞叶、右侧颞中回、右侧额下回和右侧海马旁回等区域的灰质体积发生萎缩.与SMCI组相比,PMCI组中左侧小脑后叶、右侧枕叶、右侧前扣带区域显示灰质体积均有显著性差异(P<0.005).结论利用VBM方法对MCI患者磁共振图像分析能够客观揭示MCI患者特定区域灰质体积萎缩,为阿尔茨海默病的早期诊断提供可靠的影像学依据.%Objective To explore the difference of grey matter' s volumes between baseline and 3 -year follow-up of mild cognitive impairment MCI )patients in 3D magnetic resonance image. Methods Based on the method of voxel-basedmorphometry( VBM ), we processed the 3T subjects( n = 19 )of MCI at baseline and 3 years later obtained from ADNI. After image preprocessing, we got the smoothed whole brain gray matter( GM ) and then tested the changes of GM in the three years. In addition, based on the analysis on the clinical statistics characteristics of 3-year follow-up data,the samples weredivided into two groups as progressive MCI( PMCI ) and stable MCI( SMCI ). Then we compared the whole brain GM difference between PMCI and SMCI. Results The regions of GM loss over the 3-year follow-up were the bilateral cerebellum posterior lobe,the right cerebellar anterior lobe,the right temporal lobe,the right middle temporal gyrus,the right inferior frontal gyms and the right parahippocampal. Compared with SMCI,PMCI group had GM loss in the left cerebellum posterior lobe, the right occipital lobe and the right anterior cingulate regions( P < 0.005 ). Conclusions Based on magnetic resonance images, the VBM method could objectively reveal the GM atrophy in certanin regions and these results provided some reliable imaging basis for the early diagnosis of Alzheimer' s disease.【期刊名称】《北京生物医学工程》【年(卷),期】2013(032)001【总页数】6页(P6-11)【关键词】阿尔茨海默病;轻度认知障碍;形态测量学;纵向分析;灰质【作者】杨慧芳;童隆正;刘苏;刘卫芳;夏翃【作者单位】首都医科大学生物医学工程学院,北京,100069;首都医科大学生物医学工程学院,北京,100069;首都医科大学生物医学工程学院,北京,100069;首都医科大学生物医学工程学院,北京,100069;首都医科大学生物医学工程学院,北京,100069【正文语种】中文【中图分类】R318.04阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是最常见的一种痴呆类型。

丘脑梗死患者灰质体积改变与运动功能相关性的随访研究

丘脑梗死患者灰质体积改变与运动功能相关性的随访研究

·论著·丘脑梗死患者灰质体积改变与运动功能相关性的随访研究王佩佩1,4,李琼阁1,4,单艺1,4,马青峰2,赵澄1,4,张苗1,4,卢洁1,3,4(首都医科大学宣武医院1.放射科;2.神经内科;3.核医学科北京100053;4.磁共振成像脑信息学北京市重点实验室北京100053)【摘要】目的采用基于体素形态学方法(voxel-based morphometry,VBM),研究单侧丘脑梗死患者脑灰质结构动态改变,探讨丘脑梗死患者运动功能恢复的脑结构重塑机制。

方法选取13例单侧丘脑梗死患者分别于发病<7天,14天、30天、90天、180天进行MRI三维高分辨全脑容积扫描。

同时对患者进行Fugl-Meyer(FM)运动量表评分。

选择性别及年龄匹配的13例健康志愿者作为对照组。

运用SPM12软件对所有受试者的全脑高分辨图像进行VBM分析,显示丘脑梗死组组内各时间点间存在灰质体积差异的脑区。

从基于VBM分析结果中选取与运动相关的脑区—辅助运动区(sup-plementary motor area,SMA)作为感兴趣区(region of interest,ROI),提取丘脑梗死患者各时间点的SMA灰质体积及正常受试者SMA灰质体积,观察SMA脑区灰质体积动态变化,将其与临床FM评分变化进行相关性分析。

结果丘脑梗死组组内各时间点VBM比较结果显示脑内既存在脑灰质体积减少脑区,也存在脑灰质体积增加脑区(P<0.00001,FDR校正)。

其中与运动相关SMA脑区灰质体积变化趋势显示,发病后14天与发病后7天内SMA区灰质体积明显增加。

随之,30天、90天及180天较14天SMA区灰质体积略有下降,且各时间点SMA区灰质体积均低于正常对照组。

相关分析结果显示丘脑梗死组SMA脑区灰质体积变化绝对值与FM评分变化绝对值呈正相关(r30 7天=0.76,P<0.05;r90 7天=0.59,P<0.05)。

基于VBM-DARTEL的AD脑萎缩特征检测方法

基于VBM-DARTEL的AD脑萎缩特征检测方法

基于VBM-DARTEL的AD脑萎缩特征检测方法卓芝政;苑桂红;李海云【期刊名称】《北京生物医学工程》【年(卷),期】2014(000)003【摘要】探究阿尔茨海默病(Alzheimer disease,AD )与轻度认知障碍(mild cognitive impairment,MCI)大脑灰质萎缩的特征,为AD的演化机制探索提供一种有意义的检测方法。

方法基于体素形态学(voxel based morphometry,VBM)结合通过取幂李代数的微分同胚解剖配准(diffeomorphic anatomical registration through exponentiated lie algebra,DARTEL)方法,首先预处理了58例正常人(normal control,NC)、26例进展型 MCI(progressive MCI,PMCI)患者、46例稳定型 MCI(stable MCI, SMCI)患者和40例 AD 患者的T1结构磁共振图像(magnetic resonance imaging,MRI )数据,利用DARTEL的方法创建特异性模板,再利用变形场将三组灰质图像配准到 MNI 空间并通过调制以保证体素的总数量不变。

最后采用双样本 t检验对 MNI 空间平滑后的图像数据进行统计学分析(P≤0.005,未校正)。

结果相对于 NC 组,AD患者主要在双侧颞叶、双侧海马及海马旁回、双侧杏仁核、双侧脑岛、左侧枕中回、左侧楔前叶、左侧后扣带回存在严重萎缩。

MCI患者大脑灰质的萎缩区域主要集中在双侧豆状壳核、左侧杏仁核和左侧海马区域。

PMCI患者大脑萎缩区域主要分布在左侧杏仁核、左侧海马和左侧豆状壳核,而SMCI患者大脑灰质未见显著萎缩。

相对于 MCI,AD 患者在双侧颞叶、双侧海马、双侧楔前叶、双侧额中回、左侧后扣带回、左侧脑岛、右侧杏仁核、右侧海马旁回、右侧顶上回存在严重萎缩。

相对于 AD,未发现 MCI患者大脑灰质出现明显萎缩区域。

基于体素的形态学分析在缺血性脑卒中的研究进展

基于体素的形态学分析在缺血性脑卒中的研究进展

国际医学放射学杂志InternationalJournalofMedicalRadiology2021Mar 鸦44穴2雪:157-160基于体素的形态学分析在缺血性脑卒中的研究进展蒋宇黄小华*刘念【摘要】缺血性脑卒中(IS )是一种严重的脑组织缺血坏死性疾病,其不同病程阶段的脑结构损伤、重塑与病人后期脑神经功能障碍的恢复及生活质量密切相关。

基于体素的形态学分析(VBM)能定量分析全脑灰、白质间体积和密度的差异,在IS 的病情评估、病程监测、治疗及康复方案选择等方面表现出独特优势。

对VBM 技术及其在IS 运动功能、认知功能及卒中后抑郁研究等方面的进展进行综述。

【关键词】脑缺血;卒中;磁共振成像;基于体素的形态学分析;灰质中图分类号:R743.3;R445.2文献标志码:AResearch progress of voxel -based morphometry in ischemic stroke JIANG Yu,HUANG Xiaohua,LIU Nian.Department of Radiology,Affiliated Hospital of North Sichuan Medical College,Nanchong 637000,China.Correspondingauthor:HUANG Xiaohua,E-mail:150****************【Abstract 】Ischemic stroke (IS)is a serious necrosis of brain tissue due to interruption of blood supply to the brain.Thedamage and remodeling of the brain structure at different stages of IS are closely related to the recovery from neurological dysfunction and the quality of life.Voxel-based morphometry (VBM)can be used to quantitatively analyze the volume and density of the whole brain gray matter and white matter,and shows unique advantages in the IS disease assessment,diseasecourse monitoring,treatment,and rehabilitation options.This paper reviews VBM technology and its research progress in IS motor function,cognitive function,and post-stroke depression.【Keywords 】Brain ischemia;Stroke;Magnetic resonance imaging;Voxel-based morphology;Gray matterIntJMedRadiol,2021,44(2):157-160作者单位:川北医学院附属医院放射科,南充637000通信作者:黄小华,E-mail:150*****************审校者基金项目:南充市市校合作项目(19SXHZ0429)DOI:10.19300/j.2021.Z18656综述神经放射学缺血性脑卒中(ischemic stroke,IS )又名脑梗死,是一种脑血液循环障碍性疾病,以脑神经功能障碍为主要症状,具有高发病率、高致残率、高死亡率、高复发率及多并发症的特点[1]。

肝性脑病脑形态分析的结构磁共振成像研究现状

肝性脑病脑形态分析的结构磁共振成像研究现状

基金项目:2019年度安徽高校自然科学研究项目“多模态功能磁共振成像在肝性脑病的应用”(KJ2019A1238);安徽省重大线上教学改革研究项目(2020zdxsjg210)【综述】肝性脑病脑形态分析的结构磁共振成像研究现状张媛媛(安庆医药高等专科学校,安徽安庆246052) DOI:10.16833/j.cnki.jbmc.2020.06.050 肝性脑病(hepaticencephalopathy,HE)是由急、慢性肝功能严重障碍或门静脉-体循环分流异常导致的神经精神异常综合征[1]。

肝功能严重障碍或门-体分流异常致使肝脏无法去除肠中产生的有毒含氮物质,血液和脑脊液中的氨随时间推移逐渐积聚,高氨血症导致神经递质功能紊乱,造成大脑能量代谢异常,致使星形胶质细胞肿胀;神经机制的另一个重要因素-炎症,通过复杂的生物和免疫细胞机制最终导致星形胶质细胞功能障碍和小胶质细胞活化,导致各种神经心理损害[2]。

尽管目前认为高氨血症和神经炎症是导致HE神经系统改变的主要因素,但确切的发病机制尚不清楚。

HE患者的白质和灰质均存在结构和功能损害[3]。

神经影像学在揭示HE的神经机制中起着关键作用,本文回顾了近年来结构磁共振成像的最新方法和主要发现,以加深我们对MRI在HE脑形态分析(Cerebralmorphologicalanalysis)中应用的认识。

结构磁共振成像(structuralMagneticResonanceImaging,sMRI)被认为是脑形态学评估中最有用的神经成像工具。

基于体素的形态计量学(combiningvoxel-basedmorphometry,VBM)和基于区域的空间统计(tractbasedspatialstatistics,TBSS)是脑形态分析的主要方法。

VBM广泛应用于脑容量分析,是基于体素的自动工具,用于在常规核磁共振发现明显的脑萎缩之前检测灰质和白质的轻微结构变化[4]。

基于体素的形态学测量对轻微型肝性脑病诊断的研究进展

基于体素的形态学测量对轻微型肝性脑病诊断的研究进展
灰质、 白质 病 变 的一种 新 方 法 E i 5 ] 。
2 . 方 法
病: 假 性神 经 递 质 代 替 突 触 中 的正 常递 质 , 神 经传 导 发 生障 碍 。 此 外 ,锰 离 子 也会 对 脑 组 织造 成 损
伤. 还 会造 成 星形 细 胞 功 能障碍 , 与 氨有 协 同作 用 ,
关 系, 但 血 氦 浓 度 不 能作 为 此 病诊 断标 准 。 ( 2 ) 神
经 递 质 的变 化 :弥 散入 大 脑 的 氨 可上 调 星形 胶 质 细胞 苯 二 氮卓 受体 ( B Z受 体 ) 表达 , 引起 肝 性 脑
不能检测到 的灰质 、 白质结构的细微 改变, 检测 出
局部 脑 区特 征 和 脑 组 织成 分 的差 异 ,是 评 价 脑 部
V B M 是 利 用 人 脑 功 能成 像 统 计 分 析 软 件 一 统 计参数 图( s t a s t i c a l p a r a me n t r i c ma p p i n g , S MP ) 建 立 的 ,主要 用 于 人 脑 MR T WI 脑 结 构 成像 的形 态 学 统 计分 析 , 可 消 除人 为 主观 因 素 的影 响 , 具 有 客 观 性强 、 计算精度 高 、 操作方便等优 点 , 目前 广 泛 应
临 床 上 可仅 表 现 为精 神运 动迟 缓 和 轻 微 的认 知 缺
陷, 主 要 影 响注 意力 、 记忆力和执行 能力 , 对 患
者 日常 生 活会 造 成 一定 影 响 且 如 果 这 些 患者 从
床症状 。 故 诊 断仍 缺 乏 统 一 的“ 金标 准 ” , 主 要 依 靠 神 经 生 理 学及 神 经 心 理 学检 查 [ ] , 神 经 心 理 学 量

基于体素的形态学用于不同亚型遗忘型轻度认知障碍患者脑灰质改变的研究

基于体素的形态学用于不同亚型遗忘型轻度认知障碍患者脑灰质改变的研究

基于体素的形态学用于不同亚型遗忘型轻度认知障碍患者脑灰质改变的研究贺梦菲1ꎬ孙文强1ꎬ武玉芝2ꎬ赵维纳2(1.牡丹江医学院ꎻ2.牡丹江医学院附属红旗医院神经内科ꎬ黑龙江㊀牡丹江㊀157011)㊀㊀摘要:㊀目的㊀利用基于体素的形态学分析方法(VoxelbasedmorphometryꎬVBM)研究不同亚型遗忘型轻度认知障碍(am ̄nesicMildCognitiveImpairmentꎬaMCI)患者灰质萎缩特点及灰质萎缩与认知功能改变的关系ꎮ方法㊀收集2018年8月至2019年8月间牡丹江医学院附属红旗医院记忆门诊存在记忆下降主诉患者36例ꎬ完善神经心理学检查后ꎬ根据认知受损特点及程度ꎬ分为除记忆受损外无其他认知功能损害的单领域aMCI(singledomainaMCIꎬsd-aMCI)18例㊁以及除了记忆功能损害ꎬ还有注意㊁语言等其它一个或多个认知领域损害的多领域aMCI(multipledomainaMCIꎬmd-aMCI)18例ꎬ同时纳入体检正常老年人15例作为对照组(NormalcontrolꎬNC)ꎬ采用3.0T磁共振对入组对象进行T1WI扫描ꎬ利用DPABI及SPM12软件对扫描获得的结构图像进行预处理ꎬ进而对各组全脑灰质体积及灰质改变的结果进行统计学分析ꎮ结果㊀与NC相比ꎬsd-aMCI可见双侧扣带回ꎬ左侧前额叶存在灰质萎缩改变(P<0.05)ꎻmd-aMCI可见双侧海马㊁海马旁回㊁杏仁核㊁左颞中回㊁左侧壳核㊁左边缘叶㊁右上顶叶㊁右楔前叶㊁楔叶㊁右侧扣带回以及右侧枕叶中回等存在灰质萎缩(P<0.05)ꎮ结论㊀VBM测量可以显示阿尔茨海默病(Alzheimer sDiseaseꎬAD)早期阶段脑灰质萎缩改变的特点ꎬ有助于临床工作中对AD患者的早期诊断ꎮ关键词:㊀轻度认知障碍ꎻ阿尔茨海默病ꎻ基于体素的形态学分析ꎻ磁共振ꎻ灰质中图分类号:R73㊀文献标识码:A㊀文章编号:1001-7550(2020)02-0075-05㊀基金项目:牡丹江医学院研究生创新科研项目(2018XJCX-21MY)ꎻ牡丹江医学院附属红旗医院红旗基金项目(2018HQ-01)ꎻ牡丹江市科技计划项目(Z2018s065)ꎻ国家自然基金面上项目(81771795)ꎻ黑龙江省省属高校基本科研费科研项目(2019-KYYWFMY-0029)㊀作者简介:贺梦菲(1993-)ꎬ女ꎬ硕士研究生ꎬ研究方向:认知障碍ꎮ㊀通讯作者:赵维纳ꎬE-mail:weinzhao@126.comꎮVoxel-basedmorphologyforthestudyofbraingraymatterchangesinpatientswithdifferentsubtypesofamnesticmildcognitiveimpairmentHEMeng-feietal(DepartmentofMudanjiangMedicalUniversityꎬMudanjiang157011ꎬChina)Abstract:㊀Objective㊀Voxelbasedmorphometry(VBM)wasusedtostudythecharacteristicsofgraymatteratrophyandtherelationshipbetweengraymatteratrophyandcognitivefunctionchangeswasanalyzedinpatientswithamnesicmildcognitiveimpairment(aMCI)ofdifferentsubtypes.Methods㊀Atotalof36patientswithmemorylosscomplaintsinthememoryclinicofHongqiHospitalꎬMudanjiangMedicalCollegefromAugust2018toAugust2019werecollected.Aftertheneuropsychologicalexaminationwascompletedꎬaccordingtothecharacteristicsanddegreeofcognitiveimpairmentꎬallthepatientswasdividedintomemoryimpairment18casesofsingledomainaMCI(sd-aMCI)withoutothercognitiveimpairmentsꎬandmulti-domainaMCI(multipledomainꎬmd-aMCI)18caseswithimpairmentofoneormorecognitivedomainsinadditiontomemoryimpairmentꎬattentionꎬlanguageꎬand15normalelderlyper ̄sonswereincludedasacontrolgroup(normalcontrolꎬNC).TheT1WIscanwasperformedontheenrolledsubjectsusing3.0Tmag ̄neticresonance.ThestructureobtainedbyDPABIandSPM12software.Theimagewaspreprocessedꎬandthentheresultsofthewholebraingraymattervolumeandgraymatterchangeineachgroupwerestatisticallyanalyzed.Results㊀ComparedwithNCꎬsd-aMCIshowedbilateralbucklegyrusꎬandtherewasgraymatteratrophyintheleftfrontallobe(P<0.05).md-aMCIshowedbilateralhippo ̄campusꎬlateralhippocampusꎬamygdalaꎬleftmiddletemporalgyrusꎬandtherewasgraymatteratrophyinthelateralputamenꎬleftmarginallobeꎬrightupperparietallobeꎬrightanteriorwedgelobeꎬwedgelobeꎬrightcingulategyrusandrightoccipitallobe(P<0.05).Conclusion㊀VBMmeasurementcanshowthecharacteristicsofalteredbraingraymatteratrophyintheearlystagesofAlzheimersDisease(AD)ꎬwhichishelpfulfortheearlydiagnosisofADpatientsinclinicalwork.Keywords:㊀MildcognitiveimpairmentꎻAlzheimer'sdiseaseꎻvoxel-basedmorphologicalanalysisꎻmagneticresonanceꎻgraymatter㊀㊀阿尔茨海默病(Alzheimer sDiseaseꎬAD)是一种多发生于老年人的不可逆的㊁以进行性认知障碍或精神行为异常为特点的神经系统退行性疾病ꎬ是痴呆最常见的原因[1]ꎮ轻度认知障碍(MildCogni ̄tiveImpairmentꎬMCI)是介于正常衰老和痴呆之间的不稳定的认知损害阶段ꎮ研究表明ꎬMCI患者进展为AD的风险是正常老年人的4~6倍[2]ꎬ尤其是aMCI被认为是早期AD的综合征ꎬ这些患者AD发生率明显增加ꎬ在2年内转化率为15%~25%[3]ꎮ因此ꎬaMCI患者是AD的高危人群ꎮ然而aMCI具有异质性ꎬ其转化结局具有不确定性ꎬ有可能转化为其他类型痴呆或不进展ꎮ故针对这部分人群进行研究ꎬ找出不同亚型aMCI进展为AD痴呆阶段的特征性标记物应是目前研究方向之一[4]ꎮVBM是一种在体素水平对脑结构影像进行分析的技术ꎬ能全面㊁自动㊁客观发现隐匿性脑结构的损伤ꎬ早已用于研究AD患者磁共振T1WI成像上脑萎缩模式的特点[5]ꎮ本研究采用VBM方法对不同亚型aMCI进行全脑体积分析ꎬ旨在探讨其脑形态结构改变的特点及灰质萎缩与认知功能的关系ꎬ以了解AD早期阶段脑灰质改变特点ꎬ为AD的早期诊断提供依据ꎮ1㊀材料与方法1.1㊀研究对象㊀收集牡丹江医学院附属红旗医院记忆门诊于2018年8月至2019年8月间就诊的aMCI患者36例ꎮaMCI入组标准:(1)有记忆减退的主诉ꎬ并可有知情者证实ꎻ(2)存在由简易精神状态检查量表(Mini-mentalstateexaminationꎬMMSE)㊁蒙特利尔认知评估量表(MontrealCognitiveAssess ̄mentscaleꎬMoCA)和听觉词语学习测验(AuditoryverballearningtestꎬAVLT)测量的客观记忆障碍ꎻ(3)单域或多域认知功能减退ꎬ低于同龄和同教育程度均值的1.5倍标准差ꎬ但日常生活能力正常或轻度受损ꎬ不符合AD痴呆诊断标准ꎻ(4)临床痴呆评定量表为0.5分ꎻ(5)获得受试者的书面知情同意ꎬ自愿参与本研究ꎮaMCI排除标准:(1)脑肿瘤ꎻ(2)脑卒中ꎻ(3)颅脑创伤ꎻ(4)精神疾病ꎻ(5)其他系统疾病导致认知功能减退及其他不能配合检查者ꎮ按照中国2018痴呆与认知障碍诊治指南在aMCI入组标准基础上根据认知受损区域特点与数量分为仅有记忆损害的sd-aMCI和除了记忆损害外ꎬ尚存在执行㊁视空间㊁语言等其他认知领域损害的md-aMCI[6]ꎮ对照组(NormalcontrolꎬNC)15例ꎬ来自社区招募与记忆门诊体检正常人群ꎬ既往无认知障碍及其他疾病ꎮ上述研究均获得受试者知情同意并通过我院医学研究伦理委员会批准ꎮ1.2㊀量表筛查㊀由神经内科受过专业量表操作培训的2名住院医师执行并完成量表筛查ꎬ(1)总体认知评估:包括①MMSE:问卷评定内容包括定向力㊁即刻记忆力㊁延迟回忆㊁计算力㊁语言能力㊁执行力㊁空间知觉ꎮ总分范围为0~30分ꎬ低于以下分数则可诊断为认知障碍ꎮ细分为以下三组:文盲组(未受教育)17分ꎬ小学组(教育年限ɤ6年)20分ꎬ中学或以上组(教育年限>6年)24分[7]ꎻ②MoCA:问卷评定内容包括视空间及执行能力㊁命名㊁注意力㊁计算力㊁语言㊁抽象㊁延迟回忆及定向ꎮMoCA主要用于筛查以轻度认知功能下降为主诉但MMSE评分处于正常范围的患者ꎮ总分共30分ꎬMoCA评分界值为13分(文盲)ꎬ19分(小学毕业)或24分(初中毕业及以上)[8]ꎮ(2)记忆评估:AVLT评估记忆ꎮ共计12个词语ꎬ词语重复学习3次ꎬ间隔3~5min后进行短延迟回忆ꎬ间隔20min后进行长延迟回忆㊁线索回忆与再认[9]ꎮ于就诊时完成评定ꎬ取2位医师评分的平均分作为最终得分ꎬ两次测量应间隔至少6h以上ꎮ1.3㊀影像学数据采集㊀采用3.0TPhilipsInteraMR成像设备进行图像采集ꎬ8通道头部线圈ꎬ行常规头颅横断位T1WI序列扫描ꎮ扫描参数:FOV=256mmˑ256mmꎬ层厚=1mmꎬGAP=0ꎬ层数=192ꎬTR/TE/TI=7/3.2/1100msꎬ7ʎ翻转角ꎬ矩阵=256ˑ256ꎮ1.4㊀数据处理㊀采用SPM12(http://www.fil.ion.Ucl.ac.uk/spm/)及DPABI(http://rfmri.org/dpabi)软件包完成对灰质体积的分析ꎬ进行常规预处理后ꎬ采用基于体素的形态学分析方法计算全脑每个体素的灰质体积ꎮ在MatLab(R2015b)上执行操作ꎮ主要步骤:首先采用DPABI软件ꎬ将原始Dicom文件转换为Niftiꎻ然后将转换后数据导入SPM12中的CAT12进行分割ꎬ得到灰质㊁白质和脑脊液的体积ꎻ在此基础上ꎬ对所得灰质图像进行质量检查㊁计算总颅脑体积(TotalintracranialvolumeꎬTIV)(TIV为灰质㊁白质㊁脑脊液三项之和)ꎻ最后对灰质进行平滑ꎬ将平滑后数据导入DPABI的Viewer用于图像呈现ꎬ并进行统计学分析ꎮ1.5㊀统计学分析㊀采用SPSS21.0统计学软件进行分析数据ꎬ所有统计检验均为双尾检验ꎮ计数资料采用卡方检验ꎬ计量资料以 均数ʃ标准差 表示ꎬ两组间比较行t检验ꎬ多组间比较采用单因素方差分析并行Bonferroni事后分析ꎮ以P<0.05为差异有统计学意义ꎮ2㊀结果2.1㊀三组一般资料分析结果㊀三组被试的性别统计采用卡方检验ꎬ年龄㊁受教育程度等均采用单因素方差分析结果提示ꎬ三组间年龄与性别差异无统计学意义(P>0.05)ꎮ见表1ꎮ2.2㊀sd-aMCI㊁md-aMCI及NC认知功能测评分析结果㊀与NC组相比ꎬsd-aMCI组在MoCA与AVLT量表评分有统计学意义(P<0.05)ꎻmd-aMCI组在MMSE㊁MoCA与AVLT量表评分有统计学意义(P<0.05)ꎮ与sd-aMCI组相比ꎬmd-aMCI组在AVLT-即刻记忆(AVLT-immediatememoryꎬAVLT-I)㊁AV ̄LT-再认(AVLT-RecognitionꎬAVLT-R)无显著差异ꎻ而MMSE㊁MoCA及AVLT-延迟记忆(AVLT-De ̄layedrecallꎬAVLT-D)存在统计学差异(P<0.05)ꎮ见表1㊁图1ꎮ表1㊀人口学及神经心理测验统计结果(xʃs)NCsd-aMCImd-aMCI(n=15)(n=18)(n=18)χ2/FP年龄(岁)63.8ʃ7.7869.67ʃ9.6669ʃ10.081.890.162性别(男/女)10/510/87/112.610.271受教育程度12.2ʃ5.2511.83ʃ3.798.22ʃ5.833.320.054MMSE28.53ʃ2.1027.56ʃ1.6222.22ʃ4.71#∗19.690.001MoCA26.67ʃ2.6422.39ʃ2.33∗16.39ʃ4.27#∗42.480.000AVLT-I9.98ʃ1.826.37ʃ1.24∗5.46ʃ1.16∗37.820.000AVLT-D11.73ʃ2.344.11ʃ3.20∗1.89ʃ2.47#∗57.680.000AVLT-R12.8ʃ1.937.5ʃ4.55∗5.56ʃ3.35∗18.160.000㊀㊀注:与NC比较ꎬ∗P<0.05ꎻsd-aMCI与md-aMCI比较ꎬ#P<0.05图1㊀三组间MMSE㊁MoCA㊁AVLT统计结果㊀㊀注:线段两端两组间相比ꎬ∗∗P<0.052.3㊀sd-aMCI㊁md-aMCI及NC灰质㊁总颅脑总体积分析结果㊀三组间比较显示ꎬ总颅脑体积无统计学差异(P>0.05)ꎻ而与NC组相比ꎬmd-aMCI组在灰质体积存在统计学差异(P<0.05)ꎮ见表2及图2ꎮ表2㊀三组间灰质及总颅脑体积分析NC(n=15)sd-aMCI(n=18)md-aMCI(n=18)FP灰质体积(cm3)570.49ʃ60.42529.93ʃ56.67495.5ʃ66.19∗6.130.0043总颅脑体积(cm3)1380.4ʃ142.421392.1ʃ111.81319.31ʃ137.511.600.2147㊀㊀注:与NC相比ꎬ∗P<0.05图2㊀三组间灰质及总颅脑体积分析结果注:与NC相比ꎬ∗∗P<0.052.4㊀sd-aMCI㊁md-aMCI及NC灰质萎缩分析结果㊀与NC组相比ꎬsd-aMCI组可见双侧扣带回ꎬ左侧前额叶存在灰质萎缩改变(P<0.05)ꎮmd-aMCI与NC相比ꎬ可见双侧海马㊁海马旁回㊁杏仁核㊁左颞中回㊁左侧壳核㊁左边缘叶㊁右上顶叶㊁右楔前叶㊁楔叶㊁右侧扣带回以及右侧枕叶中回等存在灰质萎缩(P<0.05)ꎮ见图3㊁图4ꎮ图3㊀sd-aMCI与NC灰质萎缩分布图4㊀md-aMCI与NC灰质萎缩分布㊀㊀注:黄-橙色代表萎缩区域ꎮL:左边ꎻS:矢状位ꎻA:轴位ꎻ1:矢状位为正面3㊀讨论AD是痴呆最常见的类型ꎬ其发病过程是一连续性阶段ꎬ病理生理进程在AD出现临床症状前15~20年就已经开始ꎬ且根据病程分为3个阶段ꎬ即AD临床前阶段㊁AD源性轻度认知障碍和AD痴呆阶段[10]ꎮMCI是介于痴呆与正常老年之间的过渡阶段ꎬ尤其是aMCI具有高转化为痴呆的风险ꎬ且目前趋于年轻化[11]ꎮaMCI分为sd-aMCI及md-aM ̄CIꎬsd-aMCI以单纯记忆损害为表现ꎬ而md-aMCI以记忆㊁语言㊁执行等多个认知域损害为临床表现ꎬ是aMCI不同发展阶段的表现[12]ꎮ目前仍未研发出能有效治疗中晚期AD的药物ꎬ脑组织活检是轻度认知障碍的诊断金标准ꎬ但该方法风险较大ꎬ不利于临床实施[13]ꎮ而神经影像检查已成为认知障碍早期诊断的主要手段ꎬ故利用神经影像学的相关检查技术对于AD的早期识别及早期干预变得尤为重要ꎮ目前磁共振技术已广泛应用于中枢神经系统疾病的诊断ꎮ如结构核磁成像技术已经成熟用于分析aMCI㊁AD之间脑结构的差异以及探索aMCI进一步向AD进展的神经机制[14]ꎮ许多研究表明ꎬ相对于NCꎬaMCI脑灰质体积在颞叶内侧ꎬ特别是海马区域的改变是鉴别正常老化和aMCI较敏感的指标[15]ꎮVBM是一种在体素水平对脑结构影像进行分析的技术ꎬ利用SPM软件平台对图像进行后处理ꎬ包括空间标准化㊁脑组织分割㊁组织平滑㊁统计建模和假设检验等步骤ꎮ可以定量计算局部脑区灰㊁白质密度和体积的改变ꎬ从而精确地显示脑组织形态学变化ꎮ相对于传统的感兴趣区(RegionofInterestꎬROI)测量ꎬVBM更全面㊁自动㊁客观ꎬ可对全脑进行检测和比较ꎬ无需对感兴趣区先验假设ꎬ直接对原始数据进行统计分析ꎬ具有高度可重复性发现隐匿性脑结构的损伤[16]ꎮ尤其对于轻中度ADꎬ目前最敏感的形态学方法是定期进行体积的度量[17]ꎬ如Gab ̄rielaS等人应用VBM对48例稳定型MCI和12例进展型MCI患者进行横向及三年的纵向研究发现ꎬ进展型MCI在诊断为AD的12个月之前ꎬ其海马旁回㊁楔前叶和后扣带回出现明显的灰质萎缩ꎻ在纵向研究中发现颞叶皮质㊁海马旁皮质和扣带回以及额叶㊁岛叶和小脑出现灰质的进行性萎缩[18]ꎮ本文应用VBM分析方法ꎬ对不同亚型aMCI患者进行全脑体积分析ꎬ旨在探讨aMCI脑结构形态改变特点ꎬ为AD的早期诊断提供依据ꎮ本研究纳入牡丹江医学院附属红旗医院记忆门诊50~85岁的aMCI患者(分为sd-aMCI㊁md-aM ̄CI)及相匹配的正常对照进行研究ꎬ人口统计学结果显示ꎬNC与sd-aMCI㊁md-aMCI在MoCA㊁AVLT-I㊁AVLT-D㊁AVLT-R等指标方面均存在差异ꎬ其中sd-aMCI与md-aMCI相比ꎬ其在MMSE㊁MoCA以及AVLT-延迟等方面均存在差异ꎬ这与LiX等人的研究相似[19]ꎬ提示md-aMCI患者在语言㊁注意力㊁执行和空间处理方面的认知能力明显低于sd-aMCI患者及正常老人ꎮ早前的研究证实[20]ꎬAD的病理改变为老年斑和神经纤维缠结ꎬ其中Smith提出AD的萎缩模式ꎬ即在疾病最早期的阶段ꎬ只有内嗅皮质受影响ꎬ随后ꎬ颞叶内侧其他区域出现萎缩ꎬ由于联合纤维等的破坏ꎬ根据颞叶内侧投射方向ꎬ颞顶区等逐渐出现萎缩ꎬ直至疾病晚期ꎬ累及整个皮质区域ꎮ而海马是与动物和人类的学习㊁记忆密切相关的重要区域ꎬ海马萎缩是AD记忆力减退的解剖基础ꎮ本文中md-aMCI患者萎缩最为明显的是海马㊁海马旁回及杏仁核等颞叶内侧区域ꎬsd-aMCI患者萎缩明显的是双侧扣带回㊁前额叶ꎮ这与上述病理研究大致一致ꎬ这也可以解释为何sd-aMCI单纯表现记忆损害ꎬ而无其他认知领域改变ꎮ但在aMCI进展过程中ꎬ当其他脑区出现萎缩时ꎬ进入md-aMCI期时ꎬ如我们的结果所示ꎬ不但双侧海马㊁海马旁回㊁杏仁核ꎬ甚至楔前叶㊁额叶㊁颞叶㊁丘脑㊁枕叶均出现不同程度萎缩ꎮ国外有研究也发现sd-aMCI较md-aMCI萎缩范围小ꎬmd-aMCI除了海马㊁海马旁回出现萎缩外ꎬ额叶㊁顶叶㊁枕叶和颞回以及边缘系统也出现广泛萎缩[21]ꎮ其中与本研究不同的是ꎬ有研究显示[22]左侧颞叶内侧为aMCI及轻度AD的主要萎缩部位ꎬ故左侧颞叶内侧萎缩对于MCI进展为AD的后续研究有指导意义ꎬ本研究未发现左侧颞叶内侧萎缩较右侧更为明显ꎬ可能是本样本量存在不足㊁病情轻重不同或者纳入受试者存在偏移等原因所致ꎮ综上所述ꎬ应用计算机技术处理和分析影像学结果在痴呆的脑影像学结构研究方面发挥了重要作用ꎮ通过对皮质萎缩模式的分析ꎬ有助于MCI的诊断及鉴别诊断㊁了解AD的进展等ꎮ我们采用VBM方法研究不同亚型aMCI患者全脑灰质体积改变ꎬ发现了具有特征性的灰质萎缩ꎬ但本文是痴呆前期横断面研究ꎬ样本量小ꎬ未来期望有更大样本的研究或结合脑脊液㊁结构磁共振及功能磁共振等多模态磁共振影像学对MCI患者进行研究和纵向随访以探讨AD疾病进展ꎮ参考文献[1]㊀KEOGH-BROWNMRꎬJENSENHTꎬARRIGHIHMꎬetal.TheImpactofAlzheimer'sDiseaseontheChineseEconomy[J].Ebio 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基于vbm研究中度至重度copd患者脑灰质体积变化

基于vbm研究中度至重度copd患者脑灰质体积变化

基于VBM研究中度至重度COPD患者脑灰质体积变化彭兆辉1ꎬ杨林峰2ꎬ彭兆伟3ꎬ宋玉霞4ꎬ高㊀鑫41.中国人民解放军联勤保障部队第960医院医学影像科㊀山东㊀济南㊀250031ꎻ2.山东省济南市妇幼保健院放射科㊀山东㊀济南㊀250000ꎻ3.山东省济南市疾病预防控制中心㊀山东㊀济南㊀250021ꎻ4.山东大学齐鲁儿童医院放射科㊀山东㊀济南㊀250022㊀㊀ʌ摘㊀要ɔ㊀目的㊀探讨基于VBM研究中度至重度慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者脑灰质体积变化ꎮ方法㊀收集中度至重度COPD患者60例和55例性别㊁年龄㊁受教育程度㊁BMI与之相匹配的健康志愿者作为对照组ꎬ比较两组间肺功能㊁动脉血气分析指标及MoCA评分ꎬ采集两组被试高分辨率3D ̄T1WI结构像MRI数据ꎬ运用VBM软件分析两组脑灰质体积的差异ꎮ结果㊀共40例COPD患者及40例健康志愿者纳入最终分析ꎮCOPD组FVC㊁FVC%预计值㊁FEV1㊁FEV1%预计值㊁FEV1/FVC比值均低于对照组ꎬCOPD组MoCA评分明显低于HC组ꎬ视空间与执行功能㊁注意㊁抽象㊁延迟记忆评分差异有统计学意义(P值均<0.05)ꎮVBM分析显示ꎬ与HC组相比ꎬCOPD组灰质体积降低的脑区为双侧颞中回㊁右侧枕中回㊁右侧额下回㊁双侧缘上回㊁左侧额中回㊁左侧中央前回㊁左侧楔前叶ꎻ灰质体积增加的脑区为双侧纹状体(P值均<0 005)ꎮ而且ꎬCOPD组部分灰质异常与肺功能㊁动脉血气分析指标㊁MoCA评分相关ꎮ结论㊀稳定期COPD患者存在多个脑区灰质体积的异常ꎬ部分灰质体积的变化与肺功能㊁动脉血气分析及神经认知评分相关ꎬ这些发现可能为COPD脑功能研究提供新的见解ꎮʌ关键词ɔ㊀慢性阻塞性肺部疾病ꎻ磁共振成像ꎻ基于体素形态学ꎻ脑灰质中图分类号:R445.2ꎻR562.2㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1006 ̄9011(2019)11 ̄1832 ̄05StudyofgraymattervolumechangesinpatientswithmoderatetosevereCOPDbasedonvoxel ̄basedmorphologicala ̄nalysisPENGZhaohui1ꎬYANGLinfeng2ꎬPENGZhaowei3ꎬSONGYuxia4ꎬGAOXin41.DepartmentofMedicalImagingꎬThe960thHospitalofthePLAJointLogisticeSupportForceꎬJinan250031ꎬP.R.China2.DepartmentofRadiologyꎬJinanMaternalandChildrenHealthHospitalꎬJinan250000ꎬP.R.China3.JinanCenterforDiseaseControlandPreventionꎬJinan250021ꎬP.R.China4.DepartmentofRadiologyꎬQiluHospitalofShandongUniversityꎬJinan250012ꎬP.R.ChinaʌAbstractɔ㊀Objective㊀ToevaluateGreymatter(GM)volumechangesinpatientswithCOPDwhowereevaluatedusingvoxel ̄basedmorphologicalanalysis(VBM).Methods㊀SixtypatientswithmoderatetosevereCOPDand48age ̄ꎬgender ̄ꎬeduca ̄tion ̄ꎬandBMI ̄matchedhealthycontrols(HCs)wereenrolledintothisstudy.Thedataofarterialbloodgasꎬlungfunctionandcognitivefunctionwereacquiredforallsubjects.Allsubjectsunderwenthigh ̄resolution3DT1WIstructuresMRscanning.Differ ̄encesingraymattervolumebetweenthetwogroupswereanalyzedusingVBMsoftware.Results㊀TotaloffortyCOPDandfortyHCsubjectswereincludedintothefinalanalyses.TheFVCꎬpredictedvaluesofFVC%ꎬFEV1ꎬpredictedvaluesofFEV1%ꎬandtheratioofFEV1/FVCwerelowerthanthoseinHCgroup.TheMoCAscoreofCOPDgroupwassignificantlylowerthanthatofHCgroupꎬandthedifferenceofvisualspaceandexecutivefunctionꎬattentionꎬabstractionanddelayedmemoryscorewassta ̄tisticallysignificant(allP<0.05).VBMrevealeddecreasedgreymattervolumeinthebilateralmiddletemporalgyrusꎬrightoc ̄cipitalgyrusꎬrightinferiorfrontalgyrusꎬbilateralmarginalsuperiorgyrusꎬleftfrontalmedian/superiorgyrusꎬleftcentralanteriorgyrusꎬleftprecuneus.ThebrainvolumewithincreasedGMlocatedinthebilateralstriatum(allP<0.005).MoreoverꎬgraymatterabnormalitiesintheCOPDgroupwereassociatedwithpulmonaryfunctionꎬandarterialbloodgasindexꎬandMoCAscore.Conclusion㊀AbnormalitiesofGMvolumeinvariousbrainregionswerefoundinstableCOPDꎬandvolumechangesofseveralbrainregionswereassociatedwithlungfunctionꎬarterialbloodgasanalysisꎬandneurocognitivescores.Thesefindingsmaypro ̄videnewinsightsintothebrainfunctionresearchofCOPD.ʌKeywordsɔ㊀ChronicobstructivepulmonarydiseaseꎻMagneticresonanceimagingꎻVoxel ̄basedmorphometryꎻGraymatter作者简介:彭兆辉(1978 ̄)ꎬ男ꎬ山东济南人ꎬ毕业于海军军医大学ꎬ医学博士ꎬ主治医师ꎬ主要从事颅脑MRI诊断及研究工作通信作者:高鑫㊀主治医师㊀E ̄mail:xiner.12345@163.com2381㊀㊀慢性阻塞性肺病(chronicobstructivepulmonarydiseaseꎬCOPD)是气道和肺对有害气体㊁颗粒异常炎症反应的慢性呼吸系统疾病ꎬ其特征为持续性气流受限ꎬ通常呈进行性发展ꎬ但部分可以治愈和预防[1 ̄2]ꎮCOPD患者由于长期通气不足易引起肺泡有效气血交换降低ꎬ导致血液中的氧含量降低及二氧化碳气体潴留ꎬ常发生动脉血气异常[3]ꎮ大脑质量仅占体重的2%ꎬ但耗氧量却占全身的20%[4]ꎮ因此ꎬCOPD患者长期不可逆的气流受限将会引起大脑供氧量减少ꎬ不可避免地造成神经元损伤ꎬ从而潜在的影响大脑功能ꎮ基于体素的形态学(voxel ̄basedmorphometryꎬVBM)是一种采用体素的方法对大脑体积自动定量技术ꎬ通过统计学的方法分析大脑磁共振三维数据ꎬ不仅能直观的显示脑组织形态结构ꎬ还可以精确的定量计算脑灰质㊁白质体积的变化[5]ꎮ为此ꎬ本文基于VBM技术旨在分析COPD患者灰质体积的变化ꎬ评价COPD患者灰质体积的变化与临床指标的相关性ꎮ1㊀资料与方法1.1㊀临床资料收集2017年7月~2018年5月在本院呼吸内科门诊及病房诊疗的稳定期COPD患者60例ꎬ男39例ꎬ女21例ꎬ年龄51~80岁ꎬ平均年龄67.70岁ꎮ所有患者均经呼吸内科医师诊断ꎮ纳入标准:1)临床稳定期中度至重度COPD诊断根据慢性阻塞性肺病全球防治倡议(globalinitiativeforchronicobstruc ̄tivelungdiseaseꎬGOLD)分类[1]ꎻ2)支气管扩张后:FEV1<80%预计值ꎬFEV1/FVC<0.7ꎻ3)年龄范围:50~80岁ꎮ排除标准同样适用于对照组:1)COPD急性发作8周以内ꎻ2)不稳定的心脑血管疾病ꎻ3)痴呆ꎻ4)脑外伤史或脑肿瘤ꎻ5)精神疾病ꎻ6)阻塞性睡眠呼吸暂停ꎻ7)酒精或毒品成瘾ꎻ8)癫痫ꎮ在本院门诊及社区以海报的形式招募48例健康志愿者作为对照组(healthycontrolꎬHC)ꎬ其年龄㊁性别㊁受教育程度及体重指数(bodymassindexꎬBMI)与COPD组相匹配ꎮ本文经本院伦理委员会同意并批准ꎬ所有被试均告知研究的相关内容ꎬ并签署知情同意书ꎮ临床测定:1)动脉血气测定:所有COPD患者均在早晨正常室温条件下抽取桡动脉血ꎬ采用COBASB全自动血气分析仪(瑞士Roche公司)测定动脉血氧分压(arterialpartialpressureofoxygenꎬPaO2)㊁动脉二氧化碳分压(arterialcarbondioxidetensionꎬPaCO2)㊁及血氧饱和度(bloodoxy ̄gensaturationꎬSaO2)ꎻ2)肺功能检查:记录所有被试的性别㊁身高和体重ꎬ由专业的临床医师采用英国BTL肺功能仪测定所有被试的FVC㊁FVC%预计值㊁FEV1㊁FEV1%预计值㊁FEV1/FVC比值ꎻ3)神经认知评价:由一名神经心理医师采用汉语版本的蒙特利尔认知量表(montrealcognitiveassessmentꎬMo ̄CA)评价所有被试认知功能ꎮMoCA是用来快速筛查轻度认知功能障碍(mildcognitiveimpairmentꎬMCI)的量表ꎬ主要评价视空间及执行功能㊁命名㊁记忆㊁注意㊁语言㊁抽象㊁延迟回忆㊁定向等认知域ꎮ大约需要10~15min完成ꎬ总分30分ꎬ低于26分认为是MCI(注:受教育年限ɤ12年则加1分)ꎮ1.2㊀检查方法采用3.0T超导磁共振扫描仪ꎬMR配备标准8通道头线圈ꎮ数据采集期间要求所有被试闭眼ꎬ保持放松状态ꎬ不做任何思维活动ꎬ但不能睡觉ꎮ双耳植入耳塞ꎬ用于最小化MR噪音的影响ꎮ头颅用海绵垫固定牢靠ꎬ以减少头部运动ꎮ先行常规T2WI扫描ꎬ以排除颅脑病变ꎬ再行高分辨率3D ̄T1WI结构像扫描ꎮ横轴位T2WI(turbospinechoꎬTSE)序列扫描参数:TR4868msꎬTE93msꎬFOV240mmˑ240mmꎬ层厚6 0mmꎬ层间距1.5mmꎬ层数20ꎬNEX2ꎮ3DT1结构像扫描参数:TR8.2msꎬTE3.2msꎬFA12ʎꎬTI450msꎬFOV24cmˑ24cmꎬ矩阵:256ˑ256ꎬ无间隔扫描ꎬ大约250s完成ꎮ所有MR图像均经一名资深的神经影像诊断医师审阅ꎮMRI数据处理:采用SPM8(基于Matlab7.10平台)中的VBM8软件对所有3D ̄T1WI结构像数据进行预处理ꎮ1.3㊀统计学分析采用SPSS22.0统计软件对数据进行分析ꎬ计量资料用 xʃs表示ꎬ两组年龄㊁受教育程度㊁BMI㊁MoCA评分及临床指标的差异用两样本t检验ꎬ性别差异用 2检验ꎮ采用SPM8统计软件对两组灰质体积进行两样本t检验ꎬ并把每个被试的性别㊁年龄㊁受教育程度及BMI作为协变量ꎮ设置团簇大小至少为200个体素ꎬ统计结果经FDR校正ꎬP<0 05为有差异的灰质脑区ꎮVMB值与MoCA评分㊁肺功能㊁动脉血气分析的关系采用Pearson相关分析ꎬP<0.05为差异有统计学意义ꎮ2㊀结果㊀㊀最终COPD组40例患者纳入研究ꎬ其中5例自动放弃ꎬ5例头动伪影较重ꎬ4例脑梗死ꎬ3例幽闭症ꎬ1例灰质移位症ꎬ1例脑膜瘤ꎬ1例蛛网膜囊肿ꎮ3381HC组8例排除在外ꎬ其中5例轻度认知功能障碍㊁2例头动伪影较重㊁1例多发腔隙性脑梗死而排除ꎮ2.1㊀COPD组与HC组人口统计学资料比较COPD组与HC组年龄㊁性别㊁受教育程度及BMI差异无统计学意义(P>0.05)ꎮ2.2㊀COPD组与HC组肺功能比较COPD组FVC㊁FVC%预计值㊁FEV1㊁FEV1%预计值㊁明显低于HC组ꎬCOPD组具有中度气道阻塞(FEV1/FVC<70%ꎬFEV1=55.95ʃ14.88%预计值ꎬ中度COPD占60%ꎬ重度COPD占40%)ꎮCOPD组未发现明显的血氧不足ꎬPaO2=(84.64ʃ4 37)mmHg及高碳酸血症ꎬPaCO2=(39.83ʃ3 34)mmHgꎮ2.3㊀COPD组与HC组神经心理学认知量表评分比较COPD组MoCA评分明显低于HC组ꎬCOPD组主要认知障碍域为视空间与执行功能㊁注意㊁抽象㊁延迟记忆ꎬ(P<0.05)2.4㊀COPD组与HC组灰质体积比较分析COPD组灰质体积降低的脑区为:双侧颞中回㊁右侧枕中回㊁右侧额下回㊁双缘上回㊁左侧额中回㊁左侧中央前回㊁左侧楔前叶ꎻCOPD组灰质体积增加的脑区为:双侧纹状体ꎬ见表1ꎬ(图1)ꎮ2.5㊀COPD组灰质体积与临床指标㊁神经心理认知相关性分析表1㊀COPD组与HC组灰质体积显著变化的脑区脑区BA团簇体积(mm3)T值MNI坐标XYZ左侧颞中回37558 ̄8.23 ̄64 ̄60 ̄6右侧枕中回181095 ̄7.8943 ̄909右侧颞中回37294 ̄9.8658 ̄61 ̄1右侧额下回47263 ̄8.0446181右侧纹状体/丘脑 2185.6310 ̄39左侧纹状体/丘脑 4296.99 ̄16612右侧缘上回2215 ̄5.5864 ̄1924左侧额中回44282 ̄6.05 ̄482730左侧缘上回40803 ̄8.47 ̄63 ̄3136左侧中央前回48889 ̄8.12 ̄58 ̄316左侧楔前叶31346 ̄7.00 ̄10 ̄4537图1㊀COPD组与HC组相比灰质体积差异的脑区图像(蓝颜色区域代表灰质体积减少的脑区ꎬ红颜色区域代表灰质体积增加的脑区)㊀㊀左侧额中回体积降低与FVC呈正相关(r=0 348ꎬP=0.028)㊁与FEV1/FVC呈负相关(r= ̄0.350ꎬP=0 027)ꎬ右侧颞中回体积降低与视空间与执行功能评分呈负相关(r= ̄0.368ꎬP=0 020)ꎬ右侧额下回体积降低与SaO2㊁PaO2呈负相关(r= ̄0.384ꎬP=0.014ꎻr= ̄0.350ꎬP=0 027)ꎬ右侧额下回体积降低与语言评分呈负相关(r= ̄0.317ꎬP=0.046ꎻr= ̄0 346ꎬP=0.029)ꎬ右侧纹状体体积增加与FEV1%预计值㊁FVC%预计值呈正相关(r=0.312ꎬP=0.050ꎻr=0.389ꎬ4381P=0.013)ꎬ右侧缘上回体积降低与FEV1呈正相关(r=0.326ꎬP=0.040)ꎬ左侧额中回体积降低与FVC呈正相关(r=0.358ꎬP=0.023)ꎬ与FEV1/FVC呈正相关(r= ̄0.334ꎬP=0 035)ꎬ左侧缘上回体积降低与SaO2㊁PaO2呈负相关(r= ̄0.439ꎬP=0 005ꎻr= ̄0.385ꎬP=0.014)ꎬ与延迟记忆评分呈负相关(r= ̄0.321ꎬP=0 044)ꎬ中央前回体积降低与SaO2㊁PaO2呈负相关(r= ̄0 406ꎬP=0 009ꎻr= ̄0.399ꎬP=0.011)㊁与PaCO2㊁FVC呈正相关(r= ̄0.324ꎬP=0 041ꎻr= ̄0.318ꎬP=0 045)㊁与语言评分呈负相关(r= ̄0.372ꎬP=0 018)ꎮ3㊀讨论㊀㊀本文通过VBM技术分析了COPD患者大脑灰质结构变化ꎬ与HC组相比ꎬ结果显示稳定期中度至重度COPD患者双侧颞中回㊁右侧枕中回㊁右侧额下回㊁双缘上回㊁左侧额中回㊁左侧中央前回㊁左侧楔前叶体积减少ꎬ而双侧纹状体体积增大ꎮCOPD组Mo ̄CA评分相对于HC组明显减低ꎬ尤其在视空间与执行功能㊁注意㊁抽象等认知域ꎮ而且这些灰质体积的异常与肺功能及认知功能相关ꎮ影像学是识别COPD脑损伤的主要手段ꎬ如扩张张量成像ꎬ磁共振波谱等功能磁共振成像方法ꎬ给临床提供COPD患者解剖和神经化学物质改变的信息[6]ꎮ病理学检测是诊断灰质结果异常的金标准ꎬ但是脑组织活检有创伤性ꎬ可能损伤局部灰质的功能ꎬ所以不宜在临床中实施ꎮ先前研究表明COPD的脑损伤与神经心理症状基本一致[7]ꎮ神经影像学研究显示了COPD脑白质㊁灰质以及多个脑区内神经化学物质的异常变化[8]ꎮ早期COPD脑灰质体积的研究主要集中于边缘系统及边缘旁系几个脑区[9]ꎮ这些受损脑区和其它脑区共同控制人的认知能力和行为ꎬ缺氧引起的脑损害可能是COPD患者认知功能异常的基础ꎮ由于COPD患者频繁出现的神经认知异常ꎬ可能是大脑皮层区域受到影响ꎮ然而ꎬ早期COPD大脑形态学的研究主要采取传统的方法评估局部特定的感兴趣脑区(regionofinterestꎬROI)ꎬROI这种方法涉及到在多个层面手动跟踪目标易出现误差㊁费时ꎬ而且对于深部的大脑结构变化定量分析不太敏感ꎮ而VBM无需事先设定ROIꎬ它不依赖于人的主观意识ꎮ对于检测轻度大脑结构损伤更为敏感ꎬ尤其是尚未导致大脑宏观结构变化的神经和精神功能障碍相关的疾病ꎮ本文结果与先前报道的COPD患者脑灰质体积异常不完全一致ꎮ但是证实了稳定期中度至重度COPD患者存在神经元的损害ꎬ而且拓展了COPD患者灰质结构损害的脑区ꎮ这些灰质体积异常的脑区在执行功能ꎬ记忆ꎬ命名等认知功能领域发挥着重要的作用ꎮ额叶是运动㊁记忆㊁语言㊁控制冲动和社会行为等重要的功能区域ꎮ前额叶皮层在执行功能㊁注意力和个性发展中发挥着重要作用ꎮ前额叶皮层持续发育到青春期后期甚至成人期ꎬ因而过早的损伤可能会严重阻碍高级认知功能的正常发展过程ꎮ顶叶和枕叶皮质也参与认知和行为ꎬ顶叶皮质具有说写书面文字的理解㊁编码㊁巩固㊁恢复记忆和操纵工作记忆的功能ꎮ枕叶具有记忆㊁视觉构建㊁计算和执行任务的功能ꎮ因此ꎬ这些区域的皮质受损可能出现功能的变化ꎬ表现为异常的行为症状ꎮCOPD患者脑灰质体积的降低通常是神经细胞的死亡或神经损伤引起ꎮ灰质体积降低反映的是萎缩和血管或细胞损伤ꎬ包括神经变性ꎮ最初COPD患者脑结构研究显示无全脑的萎缩ꎬ仅表现白质纤维结构的完整性受损ꎬ对于局部灰质体积的变化研究不够深入ꎬ而且许多研究结果意见不一致ꎮ根据COPD脑形态学研究的Meta分析显示ꎬCOPD患者脑边缘系统及边缘旁系体积缩小ꎬ包括扣带回㊁岛叶㊁海马和杏仁核ꎮLi等[10]研究发现COPD患者的海马体积明显萎缩ꎮ最近研究显示COPD患者左侧楔前叶㊁双侧矩状回㊁右侧颞上中回㊁双侧梭状回和右侧顶下小叶体积明显低于HC组[11]ꎮ这些差异究其原因可能与研究人群㊁MRI采集方法㊁VBM和统计分析处理步骤的差异所致ꎮ本文发现COPD组双侧纹状体体积增加ꎬ双侧纹状体体积增加可能由于COPD患者长期间歇性缺氧诱导的神经炎症和神经胶质激活而导致异常的神经增生ꎬ受影响的灰质脑区亦可能存在免疫反应[12]ꎮ这些灰质核团与调节认知㊁情感㊁运动等功能的大脑皮质有着广泛的联系ꎮ纹状体由尾状核和豆状核组成ꎬ纹状体主要机能是调节肌肉张力㊁协调各种精细复杂的运动[13]ꎮ而丘脑是重要的信息传输中转站ꎬ它接受全身各种感觉传导信息ꎬ在丘脑交换神经元后投射到相应的大脑皮层[14]ꎮ这些区域的脑结构改变可能导致COPD患者中出现认知㊁自主㊁记忆和心理等异常症状ꎮ事实上ꎬCOPD患者神经元的损伤已在临床症状中表现出来ꎬ如视空间与执行功能㊁命名㊁注意等认知功能的异常ꎮCOPD患者灰质体积的异常反映了局部灰质长5381期受致病因素的影响而改变ꎮCOPD患者脑功能异常所引起的MCI可以潜伏数年而不被发现ꎮ因此ꎬ参与研究的COPD患者机能紊乱的时间ꎬ或者他们的神经心理表现受到影响的时间长短对于评价COPD患者脑结构至关重要ꎮ许多研究显示COPD患者海马结构的萎缩ꎬ而本文海马结构的体积未见异常ꎮ这些灰质核团的微妙变化是否影响大脑皮层的功能尚不清楚ꎬ因而ꎬ需要脑结构和功能结合进一步分析这些脑区ꎮ总之ꎬCOPD脑灰质体积的异常与血气分析㊁肺功能和MoCA评分相关ꎮ这些发现清楚地表明了COPD患者存在大脑神经元的损害ꎬ神经元的损害改变了大脑的正常生理功能ꎬ长期的慢性缺氧可能是导致局部灰质体积的异常ꎬ需要进一步研究和评估干预因素对这些发现的影响ꎮ因此ꎬ认识COPD灰质结构的异常变化在很大程度上有助于对COPD患者在临床干预㊁预后判断㊁未来的治疗途径和病理机制提供有价值的见解ꎮ参考文献:[1]HessMW.The2017globalinitiativeforchronicobstructivelungdiseasereportandpracticeimplicationsfortherespiratorythera ̄pist[J].RespirCareꎬ2017ꎬ62(11):1492 ̄1500. [2]Lpez ̄CamposJCꎬTanWꎬSorianoJB.GlobalburdenotCOPD[J].Respirologyꎬ2016ꎬ21(1):14 ̄23.[3]MorlinoPꎬBalbiBꎬGuglielmettiSꎬetal.GaitabnormalitiesofCOPDarenotdirectlyrelatedtorespiratoryfunction[J].GaitPostureꎬ2017ꎬ58(2):352 ̄357.[4]ErecińskaMꎬSilverIA.Tissueoxygentensionandbrainsensitiv ̄itytohypoxia[J].RespirPhysiolꎬ2001ꎬ128(3):263 ̄276. [5]NemotoK.UndrstandingVoxel ̄Basedmorphometry[J].DrainNerveꎬ2017ꎬ69(5):505 ̄511.[6]王辉ꎬ卢洁ꎬ李坤成ꎬ等.静息态功能磁共振数据处理方法的应用[J].中国医学影像技术ꎬ2013ꎬ(4):651 ̄654. [7]SpillingCAꎬJonesPWꎬDoddJWꎬetal.Whitematterlesionscharacterisebraininvolvementinmoderatetoseverechronicob ̄structivepulmonarydiseaseꎬbutcerebralatrophydoesnot[J].BMCPulmMedꎬ2017ꎬ17(1):92 ̄103.[8]DoddJWꎬChungAWꎬvandenBroekMDꎬetal.Brainstructureandfunctioninchronicobstructivepulmonarydisease:amultimo ̄dalcranialmagneticresonanceimagingstudy[J].AmJRespirCritCareMedꎬ2012ꎬ186(3):240 ̄245.[9]CleutjensFAHMꎬpondsRwHMꎬspruitMAꎬetal.TherelationshipbetweencerebralsmallvesseldiseaseHippocampalvoluneandcognitirefunctioninginpatientswithCOPP:anMRIstudy[J].FrontAgingNeurosciꎬ2017ꎬ30(9):88 ̄96.[10]LiJꎬFeiGH.Theuniquealterationsofhippocampusandcogni ̄tiveimpairmentinchronicobstructivepulmonarydisease[J].RespirResꎬ2013ꎬ14(2):140 ̄148.[11]WangCꎬDingYꎬShenBꎬetal.Alteredgraymattervolumeinstablechronicobstructivepulmonarydiseasewithsubclinicalcog ̄nitiveimpairment:anexploratorystudy[J].NeurotoxResꎬ2017ꎬ31(4):453 ̄463.[12]FukushiIꎬTakedaKꎬYokotaSꎬetal.Effectsofarundicacidꎬanastrocyticmodulatorꎬonthecerebralandrespiratoryfunctionsinseverehypoxia[J].RespirPhysiolNeurobiolꎬ2016ꎬ226(6):24 ̄29.[13]王兵ꎬ杜立新ꎬ张小丽ꎬ等.早期未治疗帕金森患者相关性流涎的静息态功能MRI研究[J].医学影像学杂志ꎬ2018ꎬ28(12):1961 ̄1965.[14]KumarVJꎬvanOortEꎬSchefflerKꎬetal.Functionalanatomyofthehumanthalamusatrest[J].Neuroimageꎬ2017ꎬ147(2):678 ̄691.(收稿日期:2019 ̄01 ̄10)6381。

轻度认知损害及阿尔茨海默病的大脑灰质体积及其及记忆功能的关系

轻度认知损害及阿尔茨海默病的大脑灰质体积及其及记忆功能的关系

1.前言中初次出现的英文简写"ROI""MCI""VBM"应有全称!!2.表2中的数据,有的标准差还大于均数,是否应用参数检验?应请教统计学老师3.表3、表4中缺少有意义的数据标注。

4.参考文献部分请完善文献的完整起始页码,如189-98应改为189-198。

5.请教个问题,在表4中,黄色标注部分是否缺失数据?红色标注部分之前对应的部分,是什么内容,也有缺失?文飞2012-6-1轻度认知损害和阿尔茨海默病的大脑灰质体积及其与记忆功能的关系☆何毅*王华丽*○☆苏敏莹△袁慧书※李涛*张美燕*于欣*【摘要】目的考察轻度认知损害(mild cognitive impairment,MCI)和阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)的大脑灰质体积是否存在异常及其与记忆功能的关系。

方法本研究共纳入56例轻度AD、14例MCI和16例正常对照,所有被试均进行了记忆功能测查和磁共振影像检查。

影像数据分析采用患者基于体素的脑形态学分析(voxel-based morphometry,VBM)。

结果AD组和MCI 组记忆测验评分下降,呈AD组<MCI组<对照组趋势。

AD组双侧颞叶、额叶及顶叶大脑灰质明显萎缩,其中额叶及顶叶萎缩比MCI组严重(P<0.05)。

在AD 组中,瞬时物品回忆分数与颞叶、额叶及顶叶等广泛皮层区域存在关联。

30分钟物品延迟回忆分数与双侧额上回、丘脑,右侧前扣带回、额内侧回、颞中回、中央旁回灰质体积显著相关(均P<0.001)。

复合记忆分数与左侧海马旁回、颞中回、楔前叶、额上回、额中回、扣带回以及右侧海马旁回、额内侧回以及额下回的灰质体积密切相关(均P<0.001)。

而在MCI与正常对照组中,未发现灰质体积与记忆测验评分显著相关的脑区。

结论AD患者存在广泛的大脑灰质萎缩,AD患者的记忆损害与其密切相关。

vbm结果展示方法

vbm结果展示方法

(实用版4篇)编写人员:_______________审核人员:_______________审批人员:_______________编写单位:_______________编写时间:____年___月___日序言以下是小编为大家精心编写的4篇《vbm结果展示方法》,供大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。

下载后,可根据实际需要进行调整和使用。

(4篇)《vbm结果展示方法》篇1VBM(Voxel-Based Morphometry) 是一种基于体素的形态学测量方法,可以用于分析脑结构磁共振成像 (MRI) 数据。

VBM 可以检测到脑组织密度的微小变化,从而帮助研究者研究不同个体或组之间的脑结构差异。

下面是 VBM 结果展示的一些常用方法:1. 脑结构体积变化:VBM 可以测量不同脑区或亚区的体积变化。

结果可以用于分析整体脑结构差异或特定脑区的体积变化,例如,比较健康人和患者之间的海马体积。

2. 脑组织密度变化:VBM 可以测量脑组织密度的变化,结果可以用于分析不同脑区或亚区的组织密度差异,例如,比较不同年龄段的脑灰质和白质密度。

3. 脑结构分割:VBM 可以将脑结构分割成不同的脑区或亚区,结果可以用于分析不同脑区或亚区之间的形态学差异,例如,比较不同认知功能区的结构差异。

4. 形态学系数:VBM 可以计算出不同脑区或亚区的形态学系数,例如,表面积、体积、密度等,结果可以用于分析不同脑区或亚区之间的形态学差异,例如,比较不同年龄段的脑结构形态学差异。

5. 配对分析:VBM 可以进行配对分析,例如,比较健康人和患者之间的脑结构差异,结果可以用于分析不同个体之间的脑结构差异,例如,比较不同性别或年龄之间的脑结构差异。

《vbm结果展示方法》篇2VBM(Voxel-Based Morphometry) 是一种基于体素的形态学分析方法,可以用于研究不同个体间脑结构的差异。

在 VBM 分析中,通常会使用一些预处理步骤,如脑组织分割、脑组织分类、噪声去除等,然后进行体素分析,计算出各个体素之间的差异。

躯体形式疼痛障碍患者脑灰质体积变化及其与NRS评分的关系

躯体形式疼痛障碍患者脑灰质体积变化及其与NRS评分的关系
the NRS score in the SPD group(r=0.631,P>0.05).Conclusions The head MRI VBM shows brain g ray matter vol—
ume increases in SPD patients,and it is mainly located in the left thalamus. There is no significant correlation between the changes of brain gray matter volum e and the degree of pain.
关键词 :躯体形式疼痛障碍 ;核磁共 振成 像 ;基于体素形态学分析 ;脑灰质体积 doi:10.3969/j.issn.1002—266X.2017.27.002 中 图 分 类 号 :749.2 文 献 标 志 码 :A 文 章 编 号 :1002—266X(2017)27—0005—04
K ey words: somatoform pain disorder;m agnetic resonance imaging;voxel—based m orphometry;brain gray matter vol—
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躯 体形 式疼 痛 障碍 (SPD)是 一种 不 能 由生 理过 程或躯 体 器质性 疾病 合理 解 释的持 续而 又严 重 的疼 痛 ,属 于精 神 类疾 病 的范 畴 _1]。SPD疼 痛 症 状 的部 位 、持 续 时 间及 性 质 常 不 固定 ,临床 诊 断 及 治 疗 困
Changes of brain gray maRer volume in patients with somatoform pain disorder and the relationship with N RS score MAO Chunping ,HUANG Jinbai,YANG Tao (1 Jingmen NO.1 People' s Hospital,Jingmen 448000,China)

慢性高原病患者脑灰质变化的VBM-MRI研究

慢性高原病患者脑灰质变化的VBM-MRI研究

慢性高原病患者脑灰质变化的VBM-MRI研究刘彩霞;鲍海华;李伟霞;赵希鹏;吴有森;张红迁;王丽红【期刊名称】《磁共振成像》【年(卷),期】2014(000)003【摘要】目的:采用MRI基于体素的形态学测量(VBM-MRI)技术,分析慢性高原病(CMS)患者全脑灰质体积的变化。

材料与方法对14例临床确诊的CMS患者和年龄、性别、受教育年限、海拔高度相匹配的11例正常志愿者行全脑扫描,获取3D-T1结构图像。

利用VBM方法对CMS组和正常组的全脑灰质图像进行基于体素的统计学比较。

结果与对照组相比,CMS患者右侧舌回、后扣带回、双侧海马旁回及左侧颞下回灰质体积增加;左侧前扣带回灰质体积减少。

结论利用VBM 方法对MR结构图像分析能够客观显示CMS患者特定脑区体积的变化,从影像学角度揭示高原缺氧对脑结构的影响。

【总页数】5页(P211-215)【作者】刘彩霞;鲍海华;李伟霞;赵希鹏;吴有森;张红迁;王丽红【作者单位】青海大学附属医院影像中心,西宁810001;青海大学附属医院影像中心,西宁810001;青海大学附属医院影像中心,西宁810001;青海大学附属医院影像中心,西宁810001;青海大学附属医院影像中心,西宁810001;青海大学附属医院影像中心,西宁810001;清华大学医学院生物医学影像研究中心,北京100084【正文语种】中文【中图分类】R445.2;R594.3【相关文献】1.帕金森病患者脑灰质变化的VBM-MRI研究 [J], 郭黎;史长征;胡艳;彭子文;杨柳;徐安定2.原发性三叉神经痛患者大脑灰质变化的VBM-MRI研究 [J], 蔡仁贤;田毅;何占平;侯春燕3.基于VBM研究中度至重度COPD患者脑灰质体积变化 [J], 彭兆辉; 杨林峰; 彭兆伟; 宋玉霞; 高鑫4.阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征患者脑灰质VBM-MRI的研究 [J], 拉周措毛; 冯喜英; 秦棕园5.终末期肾病患者脑灰质体积变化与执行功能的相关性研究 [J], 方杰;王海宝;齐向明;司丽;李之豪;刘雅睿;邹帆因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

不同MoCA评分下血管性认知障碍患者的灰质体积差异基于体素的形态学分析

不同MoCA评分下血管性认知障碍患者的灰质体积差异基于体素的形态学分析

不同MoCA评分下血管性认知障碍患者的灰质体积差异基于体素的形态学分析李凯琳;魏翔宇【期刊名称】《中国中西医结合影像学杂志》【年(卷),期】2024(22)2【摘要】目的:采用基于体素的形态学分析(VBM)方法,探究血管性认知障碍(VCI)患者灰质体积与认知障碍程度的关系。

方法:选取157例确诊的VCI患者,根据蒙特利尔认知量表(MoCA)评分结果分为轻、中、重度组,均行颅脑MRI扫描和VBM 分析。

比较3组的颅脑总体积、灰质体积、白质体积、脑室或脑脊液体积,以及灰/白质体积与颅脑总体积之比。

对组间差异脑区灰质体积与MoCA评分行相关性分析。

结果:与轻度组相比,重度组右侧颞下回、右侧颞中回、右侧额中回、右侧额下回、右侧海马、右侧补充运动区和左侧中央旁小叶的脑灰质体积均显著减少(均P<0.05)。

全部患者脑灰质体积与MoCA评分呈正相关(r=0.249,P<0.001);右侧海马区灰质体积与MoCA评分呈正相关(r=0.432,P<0.001)。

结论:不同认知功能障碍水平的VCI患者存在额叶、颞叶、顶叶和海马等多个脑区的灰质体积变化,这为认知障碍程度的划分提供了神经影像学证据支持。

【总页数】6页(P143-148)【作者】李凯琳;魏翔宇【作者单位】广州中医药大学附属第四临床医学院/广州中医药大学同等学力申请硕士人员;上海中医药大学附属曙光医院针灸科;上海中医药大学附属曙光医院针刺麻醉研究所【正文语种】中文【中图分类】R74【相关文献】1.基于体素的形态测量学观察两种亚型血管性认知障碍患者脑灰质萎缩的差异2.基于体素的形态学用于不同亚型遗忘型轻度认知障碍患者脑灰质改变的研究3.基于体素的形态学分析技术在评价脑灰质体积改变对皮质下缺血性血管性痴呆患者执行功能影响中的应用4.基于ROI的体积测量和基于顶点的形态学分析对2型糖尿病患者皮层下灰质核团形态改变及其与认知障碍的相关性研究5.基于7.0T磁共振成像及体素形态学测量对脑小血管病灰质体积变化及其与认知障碍的相关性研究因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

无症状性脑梗死患者灰质体积与认知功能研究

无症状性脑梗死患者灰质体积与认知功能研究

无症状性脑梗死患者灰质体积与认知功能研究杨涛;张岚;汪华;许秀峰;胡婷婷;姜红燕;吴倩;向明清【期刊名称】《中国神经精神疾病杂志》【年(卷),期】2014(000)002【摘要】Objective To explore the cognitive features of the patients with asymptomatic cerebral infarction (ACI)and its correlation with the cerebral gray matter volumes. Methods The 3DT1W data and P300 data were obtained from 38 ACI patients and 38 health controls (HC). The MRI dates were analyzed by using voxel based morphometry (VBM). We extracted the values of cerebral gray matter volume in the abnormal regions of ACI patients. Correlation analy-ses were performed in ACI patients to analyze the association between the values of cerebral gray matter volume and the scores of Montreal Cognitive Assessment (MoCA) Scale,P300 latency,P300 amplitude,age and education. Results Com-pared with controls, ACI patients had significant reduced gray matter volume in the left superior frontal gyrus and inferior frontal gyrus, bilateral superior temporal gyrus,right middle temporal gyrus, bilateral hippocampus and bilateral anterior lobe of the cerebellum(P<0.01,FDR correction). The volume of the frontal and the temporal lobe were positively corre-lated with the score of MoCA scale and P300 amplitudes(r≥0.62, P<0.01). P300 latency was negatively correlated with the volume of the frontal,temporal and hippocampus(r≤-0.71, P<0.05). There were no significant correlations be-tween the gray volumes of the abnormal brain regions and four clinical characteristics in ACI patients. There were no sig-nificant correlations between the gray volumes of the cerebellum and all clinical characteristics were found also. Conclu-sions Gray matter volumes were reduced in multiple brain regions of ACI patients which might be the Neuroimaging mechanism underlying cognitive impairment in ACI.%目的:研究无症状性脑梗死(asymptomatic cerebral infarction,ACI)患者大脑灰质体积与认知功能的关系。

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