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第一章：吸烟者脑结构改变的磁共振研究目的：了解慢性吸烟者脑结构的改变,以及这些改变与吸烟相关行为学是否存在相关性。方法：采用磁共振三维成像技术及弥散张量成像(Diffusion Tensor Imaging,DTI)技术对35名慢性吸烟者及35名正常不吸烟者进行脑结构扫描,利用基于体素的形态学(voxel-based morphometry, VBM)分析方法及体素分析(Voxel-based analysis,VBA)方法对两组之间的脑灰质体积及脑白质各向异性分数(fractional anisotropy,FA)值进行比较。采用marsbar0.42软件提取感兴趣区域(region of interest,ROI),即两组间有显著性差异的脑区灰质体积均值及FA值,采用pearson相关性分析方法对这些ROI区灰质体积均值及FA值与吸烟相关行为学数据进行相关性分析。结果：脑灰质体积分析时4名慢性吸烟者及2名不吸烟者由于不满足纳入条件被剔除,最终31名慢性吸烟者和33名不吸烟者纳入本次灰质体积研究。慢性吸烟组在双侧小脑后叶、右侧颞叶梭状回、右侧丘脑及右侧中央后回灰质体积较不吸烟对照组明显减小(体素>50,p<0.001)。没有发现慢性吸烟组存在灰质体积增加的脑区。左侧小脑后叶局部灰质体积与吸烟年限相关(p=0.021,相关系数r=0.425；p=0.001,相关系数r=0.583)。其余ROI区灰质体积与慢性吸烟者吸烟年限、日吸烟量、吸烟指数及尼古丁依赖程度(Fagerstrom Test of Nicotine Dependence, FTND)评分均未发现存在明显相关关系。脑白质完整性分析时,最终33名慢性吸烟者和24名不吸烟者纳入研究。慢性吸烟组在右侧额叶区FA值较正常对照组增高(体素>50,p<0.001)。未发现FA值改变与吸烟行为学存在明显相关关系。结论：吸烟对脑部灰质结构及白质完整性有一定程度的影响,但是其影响部位及效应并不一致,说明其影响机制可能不同,为慢性吸烟成瘾机制的研究提供进一步依据。第二章：大脑结构(灰质及白质)与戒烟结果的关系目的：运用基于体素的形态学分析方法(VBM)及体素分析(Voxel-based analysis,VBA)方法对脑灰质及白质进行分析,寻找与戒烟治疗结果(4周持续戒断率)相关的脑结构。方法：戒烟治疗前采用磁共振三维成像技术及弥散张量成像技术对30名慢性吸烟者进行脑结构扫描,分别利用基于体素的分析方法对戒烟成功和戒烟失败两组之间的全脑灰质体积及脑白质FA值进行比较。结果：30名接受戒烟治疗的慢性吸烟成瘾者中,15名戒烟成功,15名戒烟失败。戒烟成功组右侧额中回和左侧边缘叶(钩状回)灰质体积较戒烟失败组增加(P<0.001)。戒烟成功组较失败组左侧颞叶区FA值增高。没有发现戒烟成功组存在灰质体积及FA值减低的脑区。结论：本研究表明慢性吸烟者的持续戒断与具有调节认知(注意力、冲动控制、学习及记忆)、延时兴奋、情绪等功能的前额叶皮层及奖赏功能相关的边缘叶(钩状回)灰质相关。同时,颞叶白质完整性与慢性吸烟者的戒断相关。该实验结果提示大脑可能存在某些结构可作为戒断及复吸的预测器或生物标记,这为吸烟成瘾治疗的进一步研究提供了新的思路。