第一部分缺血性脑白质病变伴及不伴认知功能障碍患者全脑静息态ALFF研究背景与目的:脑白质病变(White matter lesions,WML)是由于大脑慢性缺血或低灌注引起白质脱髓鞘和轴突丢失的一种病理改变,主要由小血管病变所导致,神经影像学表现为磁共振T2加权像或FLAIR图像上的高信号改变。在60岁以上老年人群中WML患病率超过30%,并且随着年龄增加而升高。研究表明,WML会引起认知功能下降,是引发痴呆的重要原因之一,但是WML引起认知改变的神经机制仍然不清楚。低频波动振幅(Amplitude of low-frequency fluctuation,ALFF)能够反映大脑自发活动水平,在许多疾病情况下会发生特异性改变,目前已经成为神经系统疾病研究的重要手段,目前WML的ALFF改变模式及其与认知功能障碍的关系缺乏相关研究报道。因此本研究拟采用静息态f MRI技术,分析WML自发脑功能活动改变特点,探索其与认知功能改变的关系,以进一步加深我们对WML认知障碍神经机制的了解,并促进其临床诊断。材料与方法:共60名WML患者纳入本研究,根据是否存在认知功能障碍划分为WML伴认知功能障碍组(WML with cognitive impairment,WML_CI)和WML不伴认知功能障碍组(WML with no cognitive impairment,WML_NCI),每组病人各30例,另外招募30名年龄、性别和受教育程度匹配的健康老年志愿者作为正常对照。磁共振扫描采用西门子3.0T磁共振成像系统,数据采集包括常规T1WI、T2WI、FLAIR、高分辨结构像和静息态功能图像。静息态功能图像处理在Matlab R2012a平台上进行,使用SPM8工具箱、DPARSF和REST软件。采用SPSS13.0软件进行统计分析,三组间计量资料应用单因素方差分析,计数资料应用列联表分析,两组WML患者白质病变评分比较采用非参数kolmogorov-smirnov检验,P<0.05认为差异有统计学意义。三组受试者ALFF统计分析采用REST软件进行单因素方差分析,对结果采用Alpha Sim校正,P校正后<0.05(等同于P校正前<0.01,簇大小≥18个体素)为差异有统计学意义。提取出三组间ALFF值有差异的脑区后,进一步进行两两比较。最后将ALFF值与认知评分进行相关性分析,年龄、性别和受教育程度作为控制变量回归去除,以P值<0.05有统计学意义。结果:1.临床资料统计三组间年龄、性别、教育程度和头动无显著统计学差异(P>0.05);WML_CI组Mo CA、MMSE评分显著低于NC组和WML_NCI组(P均<0.001),NC组和WML_NCI组间认知评分无显著差异(P>0.05);WML_CI组和WML_NCI组白质病变视觉分级评分无显著差异(P=0.346)。2.ALFF分析单因素方差分析显示WML_CI组、WML_NCI组和NC组左颞中回、左楔前叶、右额上回眶部、右枕上回和右枕下回ALFF值存在显著统计学差异(P<0.05,Alpha Sim校正)。与NC组比较,WML_NCI组左楔前叶、右额上回眶部、右枕上回和右枕下回ALFF增加;WML_CI组右枕下回及右额上回眶部ALFF增加,而左颞中回ALFF减低。与WML_NCI组比较,WML_CI组左颞中回、左楔前叶、右枕上回和枕下回ALFF减低。3.相关性分析偏相关分析显示,在去除性别、年龄和受教育程度的影响后,WML_CI组左颞中回ALFF值与Mo CA评分呈显著正相关(r=0.375,P=0.031),左楔前叶ALFF值与MMSE评分呈显著负相关(r=-0.378,P=0.031)。结论:本研究发现,WML患者存在脑部的显著异常自发活动。WML_NCI以ALFF代偿增高为特点,WML_CI以多发脑区ALFF显著减低为特点,WML自发脑活动改变与认知障碍形成密切相关,这为我们理解WML的认知障碍机制提供了新的视角。第二部分缺血性脑白质病变伴认知功能障碍患者记忆损害特征及与全脑静息态ALFF相关性研究背景与目的:缺血性脑白质病变(White matter lesions,WML)能够引起显著认知功能障碍甚至痴呆,但并不意味着所有的认知领域均受到损害。WML最主要病因是小血管病变,基底节和前额叶联系中断导致的执行功能减退、注意力损害和信息处理速度减慢等为其突出表现。记忆是一切认知的基础,近年研究发现,缺血性脑白质病变也可早期出现记忆损害,但是关于WML记忆损害特征及其导致记忆下降的机制尚缺乏相关报道,研究其记忆损害特征有助于寻找新的诊断标志,促进其与其它类型的认知障碍的鉴别诊断。因此本研究以缺血性脑白质病变伴认知功能障碍患者为研究对象,采用听觉词语学习测验和低频波动振幅的方法,研究其记忆改变特征并探索记忆功能损害与自发脑活动变化的关系。材料与方法:缺血性脑白质病变伴认知功能障碍(White matter lesions with cognitive impairment,WML_CI)患者和年龄、性别、受教育程度相匹配的正常对照各15例纳入本研究,均采用听觉词语学习测验量表进行详细记忆功能评估。MRI数据采集采用西门子3.0T磁共振扫描仪,采集包括常规T1WI、T2WI、FLAIR、高分辨结构和静息态功能图像。数据处理采用Matlab R2012a平台应用SPM8、DPARSF和REST软件,Brain Net Viewer和REST Slice Viewer软件予以结果呈现。统计分析采用SPSS 13.0软件,计量资料采用双样本t检验和秩和检验,计数资料采用卡方检验,P<0.05认为差异有统计学意义。两组间ALFF的比较应用REST软件的统计分析模块,将全脑灰质体积作为协变量予以去除,对结果采用Alpha Sim校正,以P校正后<0.05(对应于P校正前<0.01,簇大小≥18个体素)为差异有统计学意义。最后,将WML_CI组异常脑区的ALFF值与记忆评分进行偏相关分析,以年龄、性别和受教育程度作为协变量,P<0.05为有统计学意义。结果:1.临床资料统计结果两组间性别、年龄、教育程度的差异无统计学意义(P>0.05)。WML_CI组Mo CA、MMSE、短时记忆评分较NC组显著降低(P<0.05),两组间短延迟回忆、长延迟回忆、总评分和再认评分无统计学差异(P>0.05)。2.两组间ALFF比较结果与NC组比较,WML_CI组左侧楔叶和右侧岛叶ALL显著降低,双侧后扣带回、壳核、右侧苍白球、左侧额内侧回、额上回和辅助运动区等脑区ALFF显著升高(P<0.01,Alpha Sim校正)。3.相关性分析去除年龄、性别、教育程度的影响后,偏相关分析显示,WML_CI组双侧壳核平均ALFF值与STM评分呈显著负相关(左侧:r=-0.606,P=0.037;右侧:r=-0.586,P=0.045)。结论:缺血性脑白质病变伴认知功能障碍患者记忆损害以短时记忆受损为主,机制可能与双侧壳核等区域自发神经元活动异常有关。