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目的:探讨稳定期慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)患者大脑白质、灰质微观结构的形态学改变,分析稳定期COPD患者认知功能及其相关的影响因素,从新的角度揭示COPD的病理生理机制,为临床诊断、治疗提供重要的参考依据。方法:选取35例稳定期COPD患者及35例性别、年龄及受教育程度匹配的健康志愿者(对照组),应用Mo CA、MMSE、SAS、SDS临床量表进行认知功能及焦虑抑郁情况评估,进一步对COPD患者认知功能障碍发生率及相关影响因素进行统计学分析。采用3.0T磁共振进行全脑DTI(Diffusion Tensor Imaging)、T1结构像序列扫描。运用基于白质纤维束示踪空间统计分析(tract based spatial statistics,TBSS)及基于体素形态学分析(voxel-based morphometry,VBM)的方法对两组被试全脑白质纤维束、灰质密度的差异进行统计学比较。结果:1.COPD患者组认知功能、焦虑、抑郁评分较对照组评分显著降低(p<0.05,)其认知障碍发病率(60.0%)高于对照组(28.6%)(p<0.05)。按肺功能分级,轻中组(FEV1≥50%)和重组(FEV1<50%)COPD患者的认知障碍发生率无明显差异(p>0.05),按呼吸困难程度(MMRC)评分分级的COPD患者认知障碍发生率有显著差异(p<0.05)。COPD患者MoCA量表评分与PaO2值之间呈正相关(r=0.386,p=0.047),Mo CA量表评分与Paco2值之间呈负相关(r=-0.398,p=0.040)。单因素分析显示,稳定期COPD患者的文化程度、CAT评分、PaO2、PaCO2与COPD患者认知功能障碍的发生有关(p<0.05)。Logistic回归多因素分析显示受教育程度、吸烟指数是COPD稳定期患者认知障碍发生的独立危险因素(p<0.05)。2.TBSS结果显示:与正常对照组相比,COPD组的胼胝体、双侧丘脑前辐射、皮质脊髓束、左侧额枕下束、左侧上纵束FA值显著下降(p<0.05,TFCE校正);胼胝体、双侧额枕下束、右侧丘脑前辐射、左侧钩束MD值显著升高(p<0.05,TFCE校正)。3.基于体素形态学分析(VBM)发现,与正常对照组相比,稳定期COPD患者的双侧梭状回、舌回、颞下回、海马旁回、海马、额上回、额中回、左侧扣带前回等区域灰质密度显著减小(p<0.001,FDR校正)。结论:稳定期COPD患者发生认知功能障碍的风险明显增加,与认知功能和情绪调节相关的大脑白质纤维束及灰质区域出现多发形态学改变,可作为稳定期COPD患者脑损伤的重要生物学标志。