第一部分:青光眼对视觉系统结构—功能的影响:DTI和fMRI的联合研究目的应用单眼刺激模式fMRI研究青光眼患者视觉皮层激活情况,并与临床视野检查结果对照,研究二者间相关性;应用DTI研究双侧视放射白质纤维束的异常。fMRI与DTI相结合,探讨青光眼神经病理学机制,分析皮层功能区与其解剖结构变化特性之间的关系。对象和方法青光眼及正常对照组各30例,行fMRI及DTI检查。选择符合各种条件者各16例。fMRI内容为全屏幕黑白翻转棋盘格刺激的Block设计。DTI扫描定位与fMRI一致,b值=1000s/mm~2,13个弥散梯度方向。fMRI采用SPM2软件进行功能数据预处理、统计分析和结果显示。分析包括:①分别对入组青光眼及正常对照组左、右眼刺激进行组分析,获平均激活图。②对正常组三种刺激的激活两两配对进行SPM2基本模型配对t-检验。③对青光眼组与正常对照组左、右眼刺激脑激活区分别进行组间比较。分别测量双侧视放射的FA均值。对测量结果,应用SPSS13.0统计软件两样本-t检验统计分析青光眼组双侧视放射FA值并与正常对照组比较。结果①正常对照组左、右眼及双眼刺激激活最明显的区域为初级视觉皮层,即纹状区(Brodmann 17区)。其次,楔回、舌回、枕中回、梭状回及颞下回也出现激活,即纹旁及纹周区(Brodmann18和19区)。双眼刺激的激活区还有双侧外侧膝状体。②正常对照组单眼及双眼刺激组分析中引起视觉皮层反应的优势大脑半球均为右侧,同一个体的左眼、右眼及双眼刺激的优势半球一致。③正常对照组左、右眼刺激,双眼与左眼刺激枕区视觉皮层激活区未见显著性差异;双眼较右眼刺激仅有较小范围的视觉皮层激活明显增加。④青光眼组左、右眼刺激均比正常对照组激活范围及强度缩小。低于正常对照组的脑激活区主要在右侧视觉皮层。⑤青光眼组中晚期左、右眼刺激的视觉皮层激活区明显缩小,其主要激活区在对侧视觉皮层。⑥青光眼组左、右侧视放射FA值均比正常对照组显著下降。结论①正常人左、右眼刺激及双眼刺激引起的双侧视觉皮层激活不对称,存在右侧优势现象。②青光眼前视路受损患者视觉皮层激活区激活范围及程度均明显下降,且异常激活的视觉皮层与视网膜间存在一定的拓扑对应关系。③青光眼前视路受损患者双侧视放射的白质纤维束受到损害。④fMRI与DTI联合应用,揭示了前视路病变可引起后视路及皮层的继发损害,证实青光眼是全视路病变,为临床诊断、治疗及评估预后提供新的思路。⑤白质纤维完整性会影响其所投射的皮层,即视觉皮层的功能与视觉通路的完整性密切相关。第二部分:垂体瘤对视觉系统结构—功能的影响:DTI和fMRI的联合研究目的应用fMRI及DTI联合研究垂体瘤前视路受损时视觉皮层功能区的变化及与其相连的双侧视放射解剖结构特性变化的关系,全面理解前视路病变对后视路结构及功能的影响。对象和方法符合入组条件的垂体瘤、正常对照组各12例及正常模拟偏盲组6例。对所有垂体瘤组及正常对照组受试者均给予单眼及双眼全屏幕黑白翻转棋盘格刺激,对6例正常对照及4例垂体瘤患者给予单眼及双眼全屏幕及左、右侧40°黑白翻转棋盘格刺激。DTI扫描定位与fMRI一致,b值=1000s/mm~2,13个弥散梯度方向。fMRI采用SPM2软件进行功能数据预处理、统计分析和结果显示。统计分析包括:①分别对垂体瘤组左、右眼刺激进行组分析,获平均激活图。②对垂体瘤组与正常对照组左、右眼全视野刺激脑激活区结果进行组间对比分析,获组间差异图。分别测量双侧视放射的FA均值。应用SPSS13.0统计软件两样本-t检验分析垂体瘤组双侧视放射FA值并与正常对照组比较。。结果①6例正常受试者每侧眼的左、右侧40°黑白翻转棋盘格刺激结果发现,给予鼻侧刺激时,只有同侧视觉皮层激活,给予颞侧刺激时,只有对侧视觉皮层激活。当右侧40°视野刺激时,左眼(鼻侧)、右眼(颞侧)及双眼刺激时均引起左侧视觉皮层的激活。反之亦然。②颞侧视野缺损的垂体瘤组比正常对照组视觉皮层激活范围及强度都明显缩小,以对侧视皮层缩小明显。典型颞侧偏盲患者,表现为同侧视觉皮层激活,而对侧视觉皮层无或很少激活。③典型双颞侧偏盲的垂体瘤患者给予左、右侧40°黑白翻转棋盘格刺激发现,鼻侧刺激时,表现为同侧视觉皮层激活,对侧视觉皮层无或很少激活,但激活范围及程度较全视野刺激小。颞侧刺激时,双侧视觉皮层均未见激活。④垂体瘤组与正常人组比较,左、右侧视放射FA值均显著下降。结论①垂体瘤前视路受损患者视觉皮层激活区的激活范围及程度明显下降,颞侧偏盲患者对侧视觉皮层无或很少激活,fMRI很好的反映了视交叉的结构特点及视网膜与视觉皮层的拓扑对应关系。②垂体瘤致前视路受损患者双侧视放射FA值明显下降,提示白质纤维束受损。③垂体瘤患者前视路受损时,其后视路包括视放射及视皮层均可能出现继发性损害,为临床治疗及评估预后提供新的思路。④DTI及fMRI联合研究前视觉通路病变,进一步证实脑的结构与功能的相关性。视觉皮层的激活不仅需要正常的视觉皮层神经元的参与,同时也需要有完整的信息传入通路。