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脑小血管病患者默认模式网络功能改变及与认知功能异常的关系

李亚君

脑小血管病患者默认模式网络功能改变及与认知功能异常的关系

李亚君1
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作者信息

  • 1. 川北医学院
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摘要

第一部分基于独立成分分析脑小血管病患者默认网络功能连接改变 目的:通过独立成分分析(independentcomponentanalysis,ICA)分析探究脑小血管病(cerebralsmallvesseldisease,CSVD)患者默认模式网络(defaultmodenetwork,DMN)内功能连接(functionalconnectivity,FC)的变化及与认知功能的关系。 方法:本研究纳入在我院就诊的CSVD患者及招募年龄、性别等匹配的健康老年人,并将CSVD患者根据认知功能的表现,分为认知正常者(CSVD-NC)和认知功能障碍者(CSVD-CI)。所有受试者均进行整体认知和记忆力、注意力、执行功能等多个认知域的评估及静息态功能磁共振成像扫描。对采集到的静息态磁共振数据进行后处理,使用GIFT软件进行独立成分分析(independentcomponentanalysis,ICA),提取三组被试的默认模式网络(DMN)。三组被试间DMN内功能连接比较采用单因素方差分析。事后t检验比较每两组间的差异,采用cluster水平总体错误率(familywiseerrorrate,FWE)校正,初始阈值设定为P<0.001、簇水平P<0.05。最后,提取CSVD-CI组及CSVD-NC组中存在差异的脑区功能连接值,然后与认知功能分数进行偏相关性分析,以年龄、性别、受教育年限为协变量。 结果:本研究最终纳入CSVD组54例(CSVD-CI组28例,CSVD-NC组26例),健康对照组47名。三组间DMN的方差分析显示三组间在右侧补充运动区、双侧后扣带回、右侧楔前叶、左侧楔前叶及左侧楔叶FC差异具有统计学意义(P<0.05)。进一步进行组间分析,CSVD-CI组右侧补充运动区FC强于对照组,双侧后扣带回、左侧楔前叶FC均弱于对照组(P<0.05);CSVD-NC组左侧楔叶、右侧楔前叶FC均弱于对照组(P<0.05);CSVD-CI组与CSVD-NC组FC无显著差异(P>0.05)。CSVD-CI组位于同一个团块的右侧后扣带回、左侧后扣带回、左侧楔前叶FC值与语言流畅性(蔬菜)(r=-0.420,p=0.026)之间呈负相关。 结论:CSVD患者DMN内部分脑区活动异常,功能连接失调,且与患者的认知功能减退相关。 第二部分脑小血管病患者默认网络小世界网络属性改变与认知异常的关系 目的:基于静息态功能磁共振(rest-statefunctionmagneticresonanceimaging,rs-fMRI)探究脑小血管病(cerebralsmallvesseldisease,CSVD)患者DMN网络拓扑属性改变。 方法:本研究纳入在我院就诊的CSVD患者及招募年龄、性别等匹配的健康老年人,并将CSVD患者根据认知功能的表现,分为认知正常者(CSVD-NC)和认知功能障碍者(CSVD-CI)。所有受试者均进行整体认知和记忆力、注意力、执行功能等认知域的评估及功能磁共振成像扫描。选取20个特定的DMN感兴趣区(regionsofinterest,ROI)构建N×N(N=20)二值化网络,应用GRETNA软件在0.32~0.5阈值内(步长0.01),计算三组被试的DMN功能网络属性。全局属性包括:小世界属性、聚类系数Cp、特征性最短路径长度Lp、全局效率Eglo、局部效率Eloc。局部属性包括:节点效率、节点介数、节点度。采用单因素方差分析进行三组间比较,事后t检验进行两组间比较,定义P<0.05(Bonferroni校正)为具有统计学差异。 结果:本研究最终纳入CSVD组54例(CSVD-CI组28例,CSVD-NC组26例),健康对照组47名。CSVD-CI组、CSVD-NC组与对照组均具有“小世界”属性,三组间“小世界”属性与全局属性未见显著统计学差异(P>0.05)。三组间节点属性存在显著性差异,ANOVA显示CSVD-CI组、CSVD-NC组及HC组三组间在右侧前内侧前额叶皮层、右侧后扣带回、右侧海马旁回、左侧压后皮质节点效率及右侧后扣带回、右侧海马旁回、左侧压后皮质节点度差异具有统计学意义(P<0.05)。进一步两组间分析显示,与HC组相比,CSVD-CI组前内侧前额叶皮层节点效率降低,海马旁回节点效率及节点度增加。与HC组相比,CSVD-NC组左侧压后皮质节点效率、节点度降低。与CSVD-NC组相比,CSVD-CI组右侧后扣带回节点效率、节点度降低,左侧压后皮质节点度增加。相关性分析显示,CSVD-CI组右侧前内侧前额叶皮层节点效率与语言流畅度测试(r=0.516,p=0.005)呈正相关,与数字广度测试(顺背)(r=-0.439,p=0.019)呈负相关。CSVD-CI组右侧海马旁回节点效率与MMSE(r=-0.510,p=0.005)、Rey听觉言语学习测试(20分钟延迟记忆)(r=-0.399,p=0.035)、语言流畅性测试(r=-0.429,p=0.023)、Rey复杂图形测试(回忆得分)(r=-0.580,p=0.001)呈负相关。CSVD-CI组右侧海马旁回节点度与MMSE(r=-0.511,p=0.006)、Rey听觉言语学习测试(20分钟延迟记忆)(r=-0.440,p=0.019)、语言流畅性测试(蔬菜)(r=-0.431,p=0.022)、语言流畅性测试(水果)(r=-0.525,p=0.004)、画钟实验(r=-0.441,p=0.019)、Rey复杂图形测试(回忆得分)(r=-0.469,p=0.012)呈负相关。CSVD-CI组右侧后扣带回节点效率与数字广度测试(倒背)(r=-0.394,p=0.038)呈负相关。 结论:CSVD患者及健康被试默认网络均具有“小世界”属性,CSVD患者“小世界”属性及全局属性未见明显受损,CSVD疾病未对患者默认网络全局信息整合产生明显影响。部分脑区节点属性存在异常,局部传递功能受损。

关键词

脑小血管病/认知功能障碍/功能连接/磁共振成像/脑功能网络

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授予学位

硕士

学科专业

影像医学与核医学

导师

陈莉

学位年度

2023

学位授予单位

川北医学院

语种

中文

中图分类号

R74
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