轻度Alzheimer患者与正常老年人全脑灰质基于体素的形态学比较

图 ! " # ! 伪彩图显示 "# 患者中双侧海马灰质萎缩 ! 图 $ " % ! 伪彩图显示 "# 患者中双侧杏仁核、 右侧前额叶、 右侧部分枕叶、 双侧直回 灰质萎缩! 万方数据 图 & " ’ ! 伪彩图显示 "# 患者中右尾状核、 双侧丘脑灰质萎缩! 图 !( " !) ! 伪彩图显示 "# 患者中右侧颞上回灰质萎缩
中华放射学杂志 .%%* 年 (( 月第 $% 卷第 (( 期! :F45 G D<H4I>，JIKL&?LM .%%* ，-I> $% ，JI) ((
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时间 $%% &’， 层 厚 () * &&， 层 间 距 % &&， +,- .. /& 0 .. /&， 矩阵 .1* 0 (2. ， 采集次数 3 ， 扫描时间 (. &45 $3 ’。 在 ;<=><? 下的 3# 6( 78 数据由工作站传送到 9: 机上， 参数统计软件包 @9; 22 上进行后处理， 具体步骤为： 将所有 "# 患者和志愿者的数据先做仿射变换进行头颅标准化， 再 对标准化后的头颅进行图像分割， 分别得到灰质图、 白质图 和脑脊液图， 然后将所有 "# 患者和志愿者的灰质图以高斯 函数卷积进行平滑， 半高全宽为 $ &&， 以得到更高的信噪比 和减小个体间的解剖差异。处理后的体素大小为 . && 0 . && 0 . &&， 全 脑 灰 质 体 积 为 (%. .*3 个 体 素。最 后 将 "# 组和对照组的数据进行归一化处理， 将体素内的信号转 换为灰质密度的差别， 以双样本独立 ! 检验进行 "# 组和对 照组的基于体素的灰质密度比较 （ " A %) %( 为具有统计学意 义） ， 将具有统计学意义的体素叠加于标准化后的 3# 6( 78 上生成伪彩图。选取体素阈值为 .$ 个相邻体素， 分析 "# 患 者灰质萎缩的区域。
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中华放射学杂志 *00- 年 // 月第 30 卷第 // 期! U@BH I =OPBL>，SLWACFAD *00- ，"L> 30 ，SL2 //
表 ! ! "#$ 分析显示的 %& 组相对于对照组的萎缩区域
萎缩区域 右侧杏仁核及海马 左侧杏仁核及海马 右侧岛叶 左侧岛叶 双侧内侧丘脑 双侧直回 右侧尾状核 右侧颞上回 右侧前额叶 右侧前脑基底部 右侧枕叶 体素数目 *+* /13 30 +*1, //1 40 ,,34 1* 中心坐标 ’轴 ,. *. 30 3* 0 0 /0 43 43 ,* *0 (轴 . *. /* .. /* .5 ,3 /. *. *3. 5* )轴 . /0 . //* 5 . *3 0 .3 .3 . *0 . /!值 12 +* 42 -/ 42 ,/ -2 ,, -2 14 42 41 -2 50 42 /32 +* 42 *3 42 3* "值 02 000 02 000 02 004 02 000 02 000 02 000 02 00/ 02 005 02 005 02 00* 02 000
（ " A %) %( ） ， 说明在以上区域 "# 组相对于对照组存在灰质 萎缩。结果如表 ( 所示。表 ( 列出了差异具有统计学意义 的灰质区域， 受累范围大 小 以 体 素 数 目 表 示， 中心坐标为 @9; 默认的坐标。
讨
论
"# 是发生在老年人中的一种中枢神经系统的退行性病 变， 以进行性痴呆为临床特征， 临床诊断主要依靠典型的临 床症状和神经心理量表评估。 ;D8 由于能提供良好的灰白 质对 比， 清 楚 显 示 海 马 的 结 构 及 萎 缩 情 况， 可以用于 "# 的形态学评价。目前， ;D8 海马体积测量已经成为公认 的评价手段， 具有较好的敏感性和特异性。 一、 -E; 的基本原理和优点 虽然目前关于 "# 的研究报道已经很多， 但国内采用的 方法都是针对于某一特定结构进行手工的体积测量， 尽管体 积测量可以得到定量的指标， 但存在着耗时费力、 标准难以
［(， .］ 统一的缺点， 并且对于兴趣区以外的结构无法评价 。国
结
果
外的学者发展了 -E; 方法， 该方法的主要思想是： 头颅标准 化只是对个体之间的头颅形状进行校正， 而由于皮层萎缩造 成脑回厚度的差别并没有校正， 对标准化后的头颅进行图像 分割后， 提取出来的灰质 图 部 分 再 做 平 滑 的 后 处 理， 将体 素内的信号强度转换成为代表灰质的密度， 由于部分容积
对照 组 和 "# 组 的 双 侧 海 马 （ 图 ( B 3） 、 双侧杏仁核 （ 图 $ B *） 、 双侧岛叶 （ 图 C B 2） 、 双侧内侧丘脑、 双侧直回、 右侧颞上回 （ 图 (% B (. ） 、 右侧尾状核、 右侧前额叶、 右侧前 脑基底部和右侧部分枕叶的灰质密度差异均有统计学意义
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中华放射学杂志 9""/ 年 !! 月第 $" 卷第 !! 期- S(*C \ P@<*;&，T;I)+B), 9""/ ，L;& $" ，T;8 !!
・ 中枢神经系统放射学 ・
轻度 %&’()*+),百度文库患者与正常老年人全脑灰质基于 体素的形态学比较
谢晟- 武鸿坤- 肖江喜- 王荫华- 蒋学祥 - - 【 摘要】 - 目的- 利用基于体素的形态学研究方法比较轻度 %&’()*+), 病 （ %. ） 患者和正常老年
人全脑灰质的差别。方法- 对 !/ 例正常志愿者和 !# 例轻度 %. 患者进行了三维 0! 12 扫描， 数据在 参数统计软件包 345 66 下进行头颅标准化、 分割、 平滑的后处理后， 对 %. 组和对照组的全脑灰质进 双侧岛叶、 双侧内侧丘脑、 双侧直回、 行基于体素的统计学比较。结果- %. 组的双侧海马及杏仁核、 右侧颞上回、 右侧尾状核、 右侧前额叶、 右侧前脑基底部和右侧部分枕叶与对照组的灰质密度差异具 有统计学意义 （ ! 7 "8 ""! ） ， 这些区域的体素数目从 #/ 个至 9:9 个不等。结论 - 基于体素的形态学 研究能够发现 %. 患者中广泛的大脑灰质的萎缩， 从而更加全面地评价 %. 患者的脑结构改变。 【 关键词】 - 阿尔茨海默病； - 形态发生； - 海马 !"#$%&’()$* +",-(./)"0 "1 23"%$ ’.(/0 4.(5 ,(66$. "1 -(6/$06) 2/63 ,/%* 7%83$/,$.9) */)$()$ 2/63 0".,(% (4/04 :"%;06$$.) - - "#$ %&’() ! ， *+ ,-()./0(， "#12 345().64， *178 94(.&05， 3#178 "0’. 645()8 ! :’;5<=>’(= -? @5A4-B-)C，!’/4() +(4D’<E4=C F4<E= ,-E;4=5B，G’4H4() IJJJKL ，M&4(5 【 7’)6.(+6】 - <’=$+6/:$ - 0; <)=)>= ?,@A +@==), @BC;,+@&*=*)D ;E F(;&) B,@*C *C G@=*)C=D F*=( +*&< %&’()*+),HD <*D)@D)（ %. ） BA I;J)&KB@D)< +;,G(;+)=,A（ LM5 ） 8 >$63"*) - 0(*,=))C G@=*)C=D F*=( +*&< %&’()*+),HD <*D)@D) @C< D*J=))C C;,+@& @?*C? I;&NC=)),D NC<),F)C= #. 34OP D>@CC*C?8 Q;, )I),A DNBR)>=， <@=@ F@D =,@CDE),,)< =; 4S =; B) C;,+@&*’)<，D)?+)C=)< @C< D+;;=()< ND*C? 345668 T;CK<)G)C<)C= D@+G&)D 0K=)D=D F),) >;C<N>=)< =; >;+G@,) ?,@A +@==), <)CD*=A I;J)& =; I;J)& B)=F))C =() =F; ?,;NGD8 ?$);%6) 3*?C*E*>@C= ,)<N>=*;CD *C ?,@A +@==), <)CD*=A F),) E;NC< *C =() B*&@=),@& (*GG;>@+G* @C< CN>&)ND @+A?<@&@)， B*&@=),@& *CDN&@)，B*&@=),@& +)<*@& =(@&@+*，B*&@=),@& ,)>=ND ?A,*，,*?(= DNG),*;, =)+G;,@& ?A,ND，,*?(= >@N<@=) CN>&)ND，,*?(= G,)E,;C=@& &;B)，,*?(= B@D@& E;,)B,@*C @C< G;,=*;CD ;E ,*?(= ;>>*G*=@& &;B)8 @"0+%;)/"0 - LM5 ,)I)@&D D*?C*E*>@C= ?,@A +@==), ,)<N>=*;CD ;E CN+),@& >;,=*>)D *C +*&< %&’()*+),HD <*D)@D)8 2= >@C B) @ ND)EN& +)=(;< =; )I@&N@=) =() @C@=;+*>@& >(@C?)D *C =() G,;?,)DD ;E =() <*D)@D)8 【 A$5 2".*)】 - %&’()*+), <*D)@D)； - 5;,G(;?)C)D*D； - U*GG;>@+GND （ %&’()*+),HD <*D)@D)， %. ） 的结构异常 - - 虽然 %&’()*+), 病 以内嗅皮层和海马的萎缩为主要表现， 但在其他某些大脑区 域也存在着不同程度的皮质萎缩。但是以往的研究都是利 用 5P2 针对于某一个具体脑区进行测量， 如海马、 杏仁核， 而忽视了其他部位的异常。为了研究轻度 %. 患者的灰质 萎缩区域， 笔者将正常老年人和轻度 %. 患者的全脑容积扫 描的数据进行计算机后处理， 对全脑灰质进行基于体素的形 态学 （ I;J)&KB@D)< +;,G(;+)=,A，LM5） 比较， 探讨轻度 %. 患 者中灰质萎缩的影响范围。 W! 岁。其选择条件符合： （!） 无任何精神或神经疾病病史； （9） 无心血管病史及内分泌病史； （#） 神经病学和精神心理 医学检查无阳性发现； （$） 脑缺血测验得分不超过 $ 分； （X） 大脑衰退 量 表 检 查 处 于 第 一 阶 段； （/） 常 规 扫 描 3Y 序 列 09 12 上无异常发现。!# 例 %. 患者由临床神经科医师根据 美国国立神经及交流疾病和脑卒中研究院、 阿尔茨海默病及 相关疾病协会 （ T2TS.3、 %.P.% ） 关于可能 %. 拟诊标准作 出诊断， 其中男 : 例， 女 X 例， 年龄 /9 V :9 岁， 平均 W!8 W 岁， 简易精神状态检查 （ +*C*K+)C=@& D=@=) )J@+*C@=*;C， 553Y ） 评 分 !6 V 9$ 分， 平均 9!8 ! 分， 临床痴呆分级 （ >&*C*>@& <)+)C=*@ ,@=*C?， S.P ） 为 !， 均属于轻度 %.。扫描在 OY 3*?C@ !8 X 0 =F*C DG))< 5P 扫描仪上进行， 使用头部正交线圈， 受试者头 部采用海绵垫固定。所有 患 者 和 志 愿 者 均 进 行 常 规 轴 面 09 12 和 #. 0! 12 扫 描。 09 12 扫 描 参 数 为 0P $""" +D， 0Y !"X +D， 层厚 X ++， 层间距 ! ++， 矩阵 9X/ Z 9X/ ， 采集次 数 9， 视野 （ Q[L）99 >+ Z 99 >+。#. 0! 12 扫描采用扰相梯 度 回波容积扫描序列， 扫描参数 0P !!8 #+D ， 0Y $ +D ， 反转
材料与方法
从 9""# 年 !" 月至 9""$ 年 9 月， 笔者对 !/ 例正常老年 志愿者、 !# 例 %. 患者进行了 5P 扫描。所有受试者均被告 知了检查目的和内容， 并签订了知情同意书。正常老年志愿 者从社区招募， 其中男 !" 例， 女 / 例， 年龄 /! V W6 岁， 平均
万方数据 作者单位： !"""#$ 北京大学第一医院放射科