基于静息态功能磁共振成像研究终末期肾病患者认知障碍的脑功能改变模式

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目的本研究应用静息态功能磁共振成像(Resting state functional magnetic resonance image,rs-fMRI)局部一致性(Regional homogeneity,ReHo)、基于种子点的功能连接(Functional connectivity,FC)、动态局部一致性(dynamic ReHo,d-ReHo)及动态低频振幅(dynamic amplitude of low-frequency fluctuations,d-ALFF)计算方法探讨终末期肾病(End stage renal disease,ESRD)的局部脑功能的改变模式。材料与方法本研究纳入20例ESRD患者和20名年龄、性别、受教育程度相仿的健康被试,所有被试进行系列神经心理学测试,并收集患者的血生化检查结果。本研究分三个部分:(1)应用ReHo算法及两样本t检验比较两组之间局部脑功能的差异,提取ESRD患者差异脑区的ReHo值与其测试结果及临床指标行偏相关分析;(2)以第一部分研究所得ReHo差异脑区为感兴趣区,应用FC算法及两样本t检验比较两组之间功能整合的差异,提取ESRD患者差异脑区的z分数与其测试结果及临床指标行偏相关分析;(3)应用d-ReHo、d-ALFF算法及两样本t检验比较两组之间动态脑活动的差异,提取ESRD患者差异脑区d-ReHo值及d-ALFF值与其测试结果及临床指标行偏相关分析。结果神经心理学测试中SAS、SDS、MoCA、NCT-A、DST、SDT、LTT的测试结果存在显著的组间差异。与健康被试比较,本组三个部分研究结果如下:(1)ESRD患者右侧中央前回(Precentral gyrus,PreCG)、楔叶、左侧颞上回(Superior temporal gyrus,STG)及颞中回(Middle temporal gyrus,MTG)的 ReHo 值较对照组减低;(2)ESRD患者左侧STG与双侧STG、右侧楔叶与左侧楔叶、左侧MTG与双侧MTG及右侧STG、右侧PreCG与双侧中央后回之间的FC减低,而左侧MTG与右侧顶下小叶之间的FC增强;ESRD患者右侧STG的z分数与MoCA评分呈正相关,与NCT-A得分呈负相关;(3)ESRD患者右侧额中回的d-ReHo变异性增高;右侧MTG及左侧颞下回(Inferior temporal gyrus,ITG)的d-ALFF变异性增高,双侧楔前叶、左侧顶上小叶及右侧PreCG的d-ALFF变异性减低;左侧ITG增高的d-ALFF值与LTT评分呈正相关关系。结论(1)ESRD患者存在焦虑和抑郁的情绪,认知功能下降,尤其是信息处理速度、执行任务能力和注意力方面。ESRD患者多个脑区的神经元活动减弱,ReHo可作为静息态磁共振分析方法中反映局部神经元活动较可靠的影像学指标。(2)ESRD患者FC减低的脑区主要分布于颞叶和顶叶,与视觉、记忆、听觉、运动和语言相关的脑区;患者右侧STG的FC异常可能是其认知障碍的重要的影像学指标。(3)ESRD患者额叶、颞叶区域的神经元活动十分不稳定,而顶叶及部分额叶的动态神经元活动减弱。颞叶区域异常脑活动在ESRD患者认知中起重要作用。动态区域指数可以作为静态区域指数的有力补充。
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