论文部分内容阅读
第一部分，多发性硬化和视神经脊髓炎脑结构改变的比较研究 1.多发性硬化和视神经脊髓炎皮层厚度的比较研究 目的:本研究应用皮层厚度的测量方法尝试(1)发现视神经脊髓炎(neuromyelitisoptica,NMO)和多发性硬化(multiplesclerosis,MS)患者皮层厚度改变的模式,(2)比较两种疾病皮层萎缩的差异,(3)分析皮层厚度和临床指标的相关性。 方法:23例NMO患者、27例MS患者和27例健康被试(healthycontrols,HC)参与了本研究,MRI采集应用3.0T(TrioTimSiemens,Germany)扫描仪包括了T2WI,FLAIR和高分辨三维结构像,应用CIVET软件进行皮层厚度测量,包括全脑平均皮层厚度、78个脑区皮层厚度和基于体素的皮层厚度。应用协方差分析(Analysisofvariance,ANCOVA)比较三组建差异,及线性模型进行和临床评分的相关分析。 结果:MS,NMO和HC三组间全脑皮层厚度存在显著差异(p=0.0022)。MS组全脑平均皮层厚度显著低于NMO组(p=0.046)和HC组(p=0.0005);在脑区水平,MS组较NMO组皮层厚度显著减低的脑区为右侧岛叶和左侧海马旁回(FDR校正p＜0.05),而较HC组全脑弥漫多发脑区皮层厚度显著变薄(FDR校正p＜0.05)。NMO组和HC组无显著差异。基于体素水平,NMO皮层厚度减低区域位于左侧枕中回(FDR校正p＜0.05),当降低阈值到未校正p＜0.01时,NMO患者枕上回、枕中回、左侧额下回、中央前回、右侧距状回和海马旁回均有皮层厚度减低。MS组和NMO组比较,显著皮层萎缩的区域包括左侧海马旁回、双侧岛叶、左侧枕下回(FDR校正p＜0.05)。扩展残疾状态量表评分(expandeddisabilitystatusscale,EDSS)和双侧枕中回、颞中回、右侧梭状回皮层厚度显著负相关。病程和右侧距状回、枕中回、颞中回皮层厚度显著负相关,同步听觉系列加法测验(pacedauditoryserialadditiontask,PASAT)评分和左侧额上中下回、右侧颞下回皮层厚度显著正相关。 结论:MS患者弥漫皮层萎缩,而NMO较MS皮层萎缩轻微,并且主要位于视觉系统。MS较NMO显著减低的皮层厚度脑区为内颞叶、岛叶、枕下回。多个脑区的皮层厚度减低和临床评分显著相关提示皮层厚度测量可以作为敏感的影像学标记物监测疾病严重程度和病程。 2.多发性硬化和视神经脊髓炎全脑白质纤维束的比较研究 目的:综合多个弥散参数应用基于纤维束的空间统计方法(tract-basedspatialstastics,TBSS)分析MS和NMO患者全脑白质纤维束的改变。 方法:41例MS患者、26例NMO患者和41例HC纳入了本研究.应用1.5T磁共振采集弥散数据。通过TBSS分析获得三组的多个弥散指标包括分数各向异性（fractionalanisotropy,FA）、平均弥散率（meandiffusivity,MD）、径向弥散率(axialdiffusivity,AD)和轴向弥散率(radialdiffusivity,RD)。采用一般线性模型构造检验统计量,分别比较MS和HC以及NMO和HC组FA、MD、AD和RD值差异,p＜0.05为差异有统计学意义。 结果:MS患者较HC组全脑白质纤维束平均FA值显著减低(9.11％),而MD(8.26％),AD(3.48％)和RD(13.17％)显著增高。TBSS分析显示MS患者弥漫的白质纤维束弥散异常,其中AD和RD存在不同的改变模式,胼胝体压部、左侧扣带、双侧锥体束和EDSS显著相关。NMO患者较健康被试组MD(8.26％),AD(3.48％)和RD(13.17％)显著增高(FDR校正后p＜0.05),而FA减低不显著,TBSS分析显示NMO白质异常的脑区包括双侧上纵束、下纵束、胼胝体、扣带、锥体束、视放射、钩束、内囊、外囊、大脑脚。 结论:MS患者存在弥漫脑白质异常,不同白质纤维束存在不同的弥散异常模式,但主要的病理改变由RD的增高引起,提示RD是反映MS主要病理改变和监测病程的影像学指标。NMO患者也存在脑白质弥散异常,但较MS程度轻微、分布范围局限。像 3.多发性硬化和视神经脊髓炎白质结构网络的比较研究 目的:研究多发性硬化和视神经脊髓炎脑白质结构网络的拓扑改变 方法:39例MS患者、26例NMO患者和39例HC纳入了本研究.应用1.5T磁共振采集弥散数据,建立每个被试的结构连接网络,应用图论方法来分析网络的性质。采用多元线性分析比较MS,NMO和HC的差异。 结果:MS和HC均表现为有效的小世界属性,但MS组全局和局部效率显著减低,最主要脑区分布在运动感觉、视觉、默认网络和语言网络,网络效率的减低和EDSS、病程、全脑病灶体积显著相关。NMO患者小世界属性异常,全局效率未见显著减低,局部效率减低主要位于视觉、运动感觉和默认网络,还发现NMO患者一些脑区如额上中回、梭状回局部效率增高。 结论:本研究提示NMO和MS均存在结构网络连接的异常,MS存在显著的结构网络效率减低,而NMO结构网络全局效率无显著减低,局部效率减低主要位于视觉、运动感觉和默认网络,提示了两者不同的结构网络改变,从网络角度为深入研究两种疾病不同的病理生理学机制以及筛选有效的影像学指标提供新的思路。 第二部分，多发性硬化和视神经脊髓炎脑功能改变的比较研究 1.多发性硬化和视神经脊髓炎全脑低频振幅的比较研究 目的:应用脑低频振幅(amplitudeoflowfrequencyfluctuation,ALFF)观察多发性硬化和视神经脊髓炎患者的脑基线活动。 方法:采集35例MS患者、17例NMO患者和35例HC的静息态功能磁共振数据,比较组间ALFF的差异,并分析ALFF与临床评分的相关关系。 结果:MS患者未见明显ALFF减低的脑区,ALFF增高的脑区位于双侧丘脑、右侧岛叶、右侧颞上回。相关分析显示右侧岛叶、颞上回的ALFF值和EDSS评分显著相关。NMO患者ALFF显著减低的脑区主要位于楔前叶、后扣带回和舌回,ALFF显著增高的脑区主要位于额中回、尾状核和丘脑。额中回和尾状核ALFF值与EDSS显著负相关。 结论:MS患者脑基线活动的改变主要表现为脑重塑,位于深部灰质包括丘脑和岛叶,NMO患者静息态脑功能的改变与视觉、运动感觉和认知相关,两者不同的脑基线改变反映了两种疾病不同的生理病理改变及不同的脑损伤和重塑机制。 2.多发性硬化和视神经脊髓炎全脑功能连接的比较研究 目的:观察多发性硬化和视神经脊髓炎患者静息状态下的全脑功能连接。 方法:采集27例MS患者、27例NMO患者和27例HC的静息态功能磁共振数据,比较组间全脑90个脑区两两之间功能连接的差异。 结果:三组间一共有109个功能连接存在显著性差异,涉及全脑多发脑区间的功能连接,但有一半以上为皮层和深部灰质包括基底节区（尾状核、壳核、苍白球）、丘脑、海马旁回和杏仁体之间的功能连接。MS和HC两组间有20条功能连接有显著差异,其中减低的功能连接有8条,主要为颞叶、枕叶和丘脑、尾状核间的功能连接,而增高的有12条,主要为以额叶为主的与边缘系统、基底节区之间的功能连接。NMO和HC之间有44条功能连接存在显著差异,均为NMO功能连接增强的连接,主要为各个脑叶皮层和边缘系统（如杏仁体）、深部灰质（如尾状核）之间的脑功能连接。NMO和MS之间有65条功能连接存在显著差异,均为NMO功能连接增强的连接,结果和NMO和HC的比较结果相似,但以和尾状核功能连接的改变为主。 结论:MS和NMO患者全脑功能连接存在不同模式,MS患者脑功能连接减弱和增强并存,提示MS脑损伤和重塑并存,而NMO患者脑功能连接以增强为主,较MS患者存在更加广泛的脑重塑。