基于体素变化的阿尔茨海默病临床前期灰质形态学特点

目的 利用磁共振T1WI分组分析阿尔茨海默病(AD)的早期灰质密度的改变。方法 采用开放式系列图像研究数据库中的146例样本组成样本数据集。经跟踪,其中13例在随访过程中由AD临床前期转化为极轻度痴呆,组成"转化"(CS)组;69例始终未出现痴呆症状,组成"未痴呆"(NS)组;另以64例AD患者样本组成"痴呆"(DS)组作为对照研究。应用基于体素的形态测量学(VBM)技术观察灰质密度特征,并采用双样本t检验进行统计学分析。结果 相较于NS 组,CS组在双侧颞上回、右侧颞极、外侧枕叶、顶叶及顶下小叶、额叶皮质和前扣带回以及双侧尾状核、角回及边缘叶出现灰质密度降低(P<0.05)。结论 在临床前期,AD患者大脑灰质即发生变化,使用VBM方法可早于其临床症状出现前数年检出这些变化;中央前回、额下回、顶叶、顶下小叶和角形脑回病变可能是预测AD的关键。     

基于体素的形态学分析在认知障碍领域的应用

发现阿尔茨海默病(AD)早期阶段的生物标志物有利于提高AD诊断的准确性及早期诊断AD。随着神经影像及分析方法的发展,基于体素的形态学分析方法(VBM)因其可重复性及准确性引起了人们的重视,利用VBM方法研究AD的灰质体积,可通过神经结构体积的改变预测AD的风险,并发现与AD相关的灰质体积改变的部位,以利于对AD潜在的病理生理学机制的理解,为治疗和预防AD提供帮助。本文结合国内外最新研究进展,就VBM在认知障碍领域的应用做一综述。     

基于体素的形态学测量原发性三叉神经痛患者脑灰质体积

目的 应用基于体素形态学测量(VBM)技术观察原发性三叉神经痛(ITN)患者脑内灰质体积(GMV)变化。方法 将43例ITN患者(ITN组)分为左侧ITN组(LITN组,21例)及右侧ITN组(RITN组,22例)。另选25名健康志愿者作为对照组。对3组均行MR检查,采集VBM数据,测量GMV,并进行统计学分析。结果 LITN组与对照组比较,双侧小脑半球、右侧丘脑GMV增加,左后扣带回、左楔前叶GMV减少(P均<0.001)。RITN组与对照组比较,双侧小脑半球、左海马旁回、左岛叶、右楔叶、中脑导水管周围灰质GMV增加,左颞中回、左中央后回、右颞下回GMV减少(P均<0.001)。RITN组与LITN组比较,左侧小脑半球、双侧岛叶、右中央后回、左扣带回GMV增加,右颞下回、右侧丘脑GMV减少(P均<0.001)。结论 ITN患者脑内GMV发生改变,VBM技术有助于客观反映ITN患者脑内GMV变化。     

基于体素形态学观察帕金森病患者全脑灰质:2年纵向MR研究

目的 探讨无痴呆症状的帕金森病(PD)患者全脑灰质结构随时间变化的特征。方法 采用T1W三维磁化准备快速梯度回波序列对20例无痴呆症状的PD患者(PD组)进行间隔2年的随访。纳入25名年龄和性别匹配的健康体检者作为对照组,采用SPM8进行基于体素的形态学分析技术的数据处理。结果 与对照组比较,PD组灰质萎缩区域包括双侧颞中回及小脑后叶;纵向比较发现,PD患者灰质萎缩区域集中在左侧额中回和扣带回、左侧顶下小叶及右侧小脑前叶和小脑蚓。结论 PD患者大脑灰质改变集中在颞叶和小脑,但随病情发展,左侧额顶叶和右侧小脑更为明显;这些特征性形态学变化可能是PD患者出现运动功能障碍的结构基础。     

帕金森病轻度认知功能障碍:基于体素的全脑灰质形态学研究

目的采用基于体素的形态学测量方法,分析帕金森病(PD)伴轻度认知功能损害(MCI)患者全脑灰质结构的变化。方法利用3.0T MR仪对22例伴MCI的PD患者(PD伴MCI组)、21例认知功能正常的PD患者(单纯PD组)及20名健康对照(NC组)进行T1W扫描。采用SPM8为基础的VBM8工具箱进行数据处理。结果与NC组比较,PD伴MCI组脑灰质萎缩见于双侧额叶、左侧颞叶、双侧枕叶、双侧小脑、左侧后扣带回及左侧海马区域;单纯PD组脑灰质萎缩集中出现于左侧额叶、颞叶。与单纯PD组相比,PD伴MCI组左侧颞中回和海马旁回出现灰质萎缩。结论伴有MCI的PD患者的脑灰质结构改变范围比不伴MCI者更广,提示PD患者认知功能改变存在脑形态结构水平的异常。     

基于体素的形态学测量在认知障碍相关疾病中的研究进展

认知障碍(cognitive impairment)指患者大脑存在信息处理和存储的异常,主要症状包括记忆力减退、社交及人格方面的障碍。目前认知障碍相关疾病的发病率逐年增高,严重影响患者日常工作、学习和生活。随着MRI技术的发展,特别是基于体素的形态学测量(voxel-based morhpometry,VBM)技术的应用,认知障碍相关疾病的患者脑体积改变与其认知功能的相关性逐渐成为人们研究的热点,这一相关性有望成为临床上预测认知功能障碍的早期生物标志物。因此通过研究认知障碍相关疾病患者疾病进展过程中脑体积的改变,以期早期发现该类患者认知功能的减退,采取措施延缓其进展。该文对VBM技术在认知障碍相关疾病中的研究进展进行综述。     

原发性痛经患者灰质体积改变与临床指标的相关性: 基于体素形态学测量技术

目的  基于体素形态学测量技术探究原发性痛经患者脑灰质体积改变及其与临床量表评分间的相关性。方法  收集符合纳入标准的41例原发性痛经患者和41例健康对照者在月经来潮的第1~3天内进行高分辨率T1结构像扫描,并且填写痛经程度量表、COX痛经症状量表、焦虑自评量表、抑郁自评量表。采用SPM8软件在全脑水平比较灰质体积,观察两组灰质体积显著变化的脑区。结果  原发性痛经患者较健康对照脑灰质体积缩小,差异脑区主要包括：左侧眶部额中回、左侧前扣带回、右侧前扣带回（P < 0.001）,未发现灰质体积明显增加的脑区。痛经组和健康组在痛经程度量表、COX痛经症状量表、焦虑自评量表、抑郁自评量表评分的差异有统计学意义（P < 0.001）。左侧前扣带回与痛经程度量表、COX痛经症状量表、焦虑自评量表、抑郁自评量表评分存在负相关关系。结论  基于体素形态学测量技术可以准确评估原发性痛经患者脑灰质微结构改变,这些灰质体积缩小的脑区主要涉及疼痛传递、处理及情绪调节相关的脑区,其灰质体积的变化在原发性痛经疼痛的发生及持续中可能有着重要作用。     

优化VBM算法和DARTEL算法分析阿尔茨海默病MRI

目的 探讨优化VBM算法和DARTEL算法在分析阿尔茨海默病（AD）患者MRI的差别。方法 利用两种算法对14例AD患者（AD组）和23名健康对照（NC组）的MRI进行分析,并对其全脑灰质进行基于体素的统计学比较。结果 两种算法均报告颞叶右侧、海马、海马沟、海马旁回、杏仁核、枕叶深部存在灰质萎缩,但DARTEL算法报告的簇明显多于优化VBM算法;另外,部分区域在设置P<0.005时优化VBM算法仍未见报告。结论 分析AD患者的MRI时,采用DARTEL算法比优化VBM算法更合理。     

阿尔茨海默病脑灰质体积异常的MRI研究

目的研究阿尔茨海默病(AD)患者MRI图像脑灰质萎缩的模式。方法对19例AD患者和20例正常老年对照者行MRI扫描,通过优化的基于体素的形态学(optimizedvoxelbasedmophometry,OVBM)分析方法,分析AD患者全脑和局部脑灰质的体积异常。结果AD患者全脑灰质体积相对于正常对照者明显降低(P=0.0048),双侧海马、双侧丘脑、双侧颞上回和左侧颞中回体积明显减少(多重校正后,相当于P<0.05)。结论AD患者的全脑灰质体积明显降低,局部区域明显萎缩。     

中国人群帕金森病患者灰质萎缩:采用中国人脑图谱Chinese2020的基于体素的形态学研究

目的 采用基于体素的形态学测量（VBM）方法探讨中国人脑图谱Chinese2020检测中国人群帕金森病（PD）患者灰质体积改变的价值。方法 收集15例PD患者（PD组）和15名性别和年龄匹配的健康志愿者为对照组。分别采用基于中国人群的脑图谱Chinese2020和基于高加索人群的脑图谱MNI152进行空间标准化,比较配准到这2种标准空间所引起的脑结构形变差异,并采用VBM方法比较2种图谱检出PD患者灰质体积萎缩的脑区以及萎缩脑区灰质占比的差异。结果 采用MNI152脑图谱发现PD患者灰质萎缩脑区包括双侧颞叶并扩展至同侧脑岛/海马/海马旁回、左侧枕上回/楔叶/楔前叶及右侧壳核;采用Chinese2020图谱后,除上述脑区外,右侧额中回亦可见灰质体积萎缩。PD组和对照组受试者脑结构配准到Chinese2020空间发生形变小于配准到MNI152空间,且基于Chinese2020检测灰质萎缩脑区灰质占比高于采用MNI152图谱（t=2.502,P=0.037）。结论 基于中国人群的神经影像学研究应该采用中国人脑图谱进行空间标准化,其脑结构形变更小、所识别出的脑区灰质占比更高,从而提高检测的准确性。     

基于体素的形态学方法评价急性脊髓损伤患者脑灰白质体积改变

目的 采用基于体素的形态学（VBM）分析方法探讨急性脊髓损伤（SCI）患者脑灰白质体积改变。方法 对16例急性SCI患者（受伤时间< 30天,SCI组）和20名年龄、性别匹配的正常志愿者（对照组）行脑3D T1W序列扫描,采用VBM分析方法比较2组脑灰白质体积,获得脑灰质体积差异有统计学意义的脑区;测量或计算脑组织体积（BTV）、全脑体积（TIV）、脑灰质体积（GMV）、脑白质体积（WMV）、脑脊液体积（CSFV）和脑灰质分数（GMF）、脑白质分数（WMF）和脑组织分数（BTF）。结果 与对照组相比,SCI组双侧下额叶、岛叶、内侧前额叶及前扣带皮质、小脑后叶灰质体积减小,内囊水平皮质脊髓束体积减小。SCI组与对照组间GMV、WMV、CSFV、BTV、TIV及GMF、WMF、BTF差异均无统计学意义（P均> 0.05）。结论急性SCI导致远隔部位情绪处理相关脑区灰质及皮质脊髓束萎缩,有助于探讨急性SCI对大脑结构产生影响的作用机制。     

阿尔茨海默病情绪记忆相关脑灰质体积改变

目的 探讨阿尔茨海默病（AD）患者情绪记忆改变与灰质容积变化的相关性。方法 对25例AD患者（AD组）及25名正常对照（NC组）进行情绪记忆行为学检测,获取行为学成绩。采用MRI 3D结构相用VBM8和SPM8软件处理,得到相对灰质体积改变的脑区,做为ROI,采用REST软件提值,并与行为学成绩行相关性分析。结果 AD组受试对负性与中性图片反应正确率差异无统计学意义（P=0.56）。与NC组比较,AD组灰质体积缩小的脑区包括双侧颞下回、颞中回、海马、海马旁回、杏仁核、梭状回、楔前叶、后扣带回、左侧脑岛、右侧舌回、左侧额叶眶内侧回、左侧内侧前额叶、右侧额下回岛盖部、左侧中央前回及右侧丘脑（FWE校正,P<0.025）;其中双侧杏仁核、双侧后扣带回、左侧海马、左侧脑岛、左侧颞下回、左侧颞中回、左侧额叶眶内侧回、右侧额下回岛盖部、左侧内侧前额叶的相对灰质体积与情绪图片记忆反应正确率呈正相关（P均<0.05）。结论 AD患者负性图片情绪增强效应损害,可能与杏仁核和海马等情绪记忆系统脑区萎缩有关。     

基于体素形态学和表面形态计量学MRI观察肌萎缩侧索硬化患者大脑结构改变

目的 探讨肌萎缩侧索硬化（ALS）患者大脑形态结构的改变,以期寻找有效的早期诊断影像学标记。方法 采集27例临床确诊ALS患者（ALS组）和27名健康志愿者（对照组）的3D-T1W脑结构像,分别以基于体素形态学（VBM）和基于表面形态计量学（SBM）方法对全脑结构进行分析。将2种算法得到的ALS组有显著差异脑区的灰质体积与临床修订版ALS功能评分量表（ALSFRS-R）评分分别进行相关分析。结果 VBM分析结果显示,与对照组比较,ALS组双侧中央前回、左侧背侧丘脑、右侧辅助运动区、左侧中央沟盖、双侧中央后回等运动相关脑区灰质体积显著减小,双侧额叶、颞叶、枕叶及海马旁回等运动区以外的脑区灰质体积亦缩小。SBM分析结果显示,与对照组比较,ALS组右侧BA4a、BA4p区灰质体积和皮层厚度降低。ALS组右侧BA4a区灰质体积与ALSFRS-R评分呈正相关（r=0.418,P=0.038）。结论 ALS患者大脑运动区和运动区域以外脑结构均有所改变,BA4a区的灰质体积及皮层厚度有望作为生物学标记物,用于监测疾病病程进展。     

缺血性脑白质疏松患者基于体素的脑结构特征研究

目的:用基于体素的形态学分析(VBM)方法,探讨缺血性脑白质疏松(LA)患者大脑灰质体积是否存在异常及其分布特征。方法:LA认知功能障碍患者34例和年龄、性别、受教育程度相匹配的正常老年人23名(对照组)纳入研究。所有被试均进行了认知功能测查和3.0T磁共振影像检查,根据认知量表评分结果将LA组分为LA轻度认知功能障碍(LA-MCI)组和LA血管性痴呆(LA-VD)组。采用VBM对所有被试大脑灰质密度和灰质体积进行基于体素检测和比较,分析LA认知功能障碍患者大脑灰质密度减少区域、分布特征及其临床意义。结果:与对照组相比,LA-VD组左前额叶及黑索回大脑灰质密度减低(P<0.05);LA-MCI组右中央前后回及左顶上回、左尾状核区灰质密度减低(P<0.05);与LA-MCI组比较,LA-MCI组左额中回和右额中回灰质密度减低(P<0.05)。LA认知功能障碍患者执行功能分数与左额中叶灰质体积显著相关(P<0.05)。结论:LA患者存在广泛的大脑灰质萎缩,执行功能下降与其密切相关。     

原发性三叉神经痛灰质体积变化的磁共振形态学研究

目的应用基于体素的形态学分析方法检测原发性三叉神经痛患者是否存在灰质体积改变,探索中枢神经系统在其疼痛处理中的作用。材料与方法对19例右侧三叉神经痛患者和22例年龄性别匹配的正常对照进行磁共振三维T1结构像扫描(3D-T1BRAVO),应用基于体素形态学分析(voxel-based morphometry,VBM)检测三叉神经痛患者全脑灰质体积的变化,探索各变化的中枢神经系统脑区在疼痛处理中的作用,并分别分析其体积变化与疼痛程度及病程的相关性。结果与正常对照组相比,病例组左侧前扣带回灰质体积明显减少;右侧额上回、右侧岛叶、右侧壳核、双侧小脑前叶灰质体积明显增加,左侧前扣带回体积变化与疼痛病程呈负相关性。结论三叉神经痛患者存在中枢神经系统灰质体积变化,左侧前扣带回体积与疼痛病程呈负相关性,这些存在差异的中枢神经系统脑区在三叉神经痛患者疼痛的形成及慢性状态的维持中可能有重要作用,提示探索三叉神经痛的中枢处理机制有益于新的治疗方法的研发。     

基于体素的形态学测量分析脑卒中后残障手的机制

目的:采用基于体素的形态学测量(voxel-based morphometry,VBM),分析脑卒中后全脑内华勒变性的状态,揭示残障手的发生机制。方法:23例脑卒中后右侧偏瘫患者分为两组:残障手组11例,非残障手组12例。12例健康人进入健康对照组。采用3.0T核磁共振仪对所有受试者进行弥散张量成像扫描,利用SPM软件进行VBM分析,用双样本t检验对平滑后的参数图分别进行两两组间比较。提取出残障手组和非残障手组之间FA图存在显著差异的脑区,把存在差异的脑区分别应用到所有受试者的FA图上,然后计算每位受试者对应脑区的平均FA值。MD、AD、RD参数图分析与此一致。结果:与非残障手组相比,残障手组病变同侧的脑干、基底核和丘脑、中央前回、额内侧回、辅助运动区、颞上回、顶叶、枕叶和病变对侧的中央后回FA值显著减小;病变同侧基底核和丘脑的MD、AD值显著增加;病变同侧的基底核和丘脑、脑干的RD值显著增加。残障手组FA较小的脑区(或MD、AD、RD较大的脑区)明显比非残障手组的相应脑区范围广。结论:病变同侧脑干、基底核和丘脑、中央前回、额内侧回、辅助运动区、颞上回、顶叶、枕叶和对侧中央后回华勒变性在残障手形成中起重要作用。     

基于自动分割技术联合基于体素的形态学观察帕金森病脑灰质结构

目的 探讨基于自动分割技术联合基于体素的形态学(VBM)观察帕金森病(PD)患者全脑灰质异常区域及分布特征的应用价值。方法 基于自动分割技术,应用FIRST工具对29例PD患者(PD组)及30名健康人(对照组)的T1图像皮层下灰质结构精确分割,对比两组各灰质结构体积。并应用VBM方法对两组脑灰质图像进行比较。结果 两组右侧壳核皮层下灰质体积差异有统计学意义(t=10.201,P<0.05)。与对照组比较,PD组脑灰质体积(右侧初级运动皮层,双侧额叶、边缘叶、部分左侧小脑后叶、右侧小脑前叶、右侧小脑后叶、右侧颞叶、顶叶、壳核及左侧枕叶)广泛减少,部分左侧小脑后叶体积增加,两侧半球脑体积缺失不对称(右侧大于左侧)。结论 通过FIRST工具可精确分割并直接计算皮层下灰质结构体积,应用VBM技术可定量分析脑结构形态学异常;二者结合可较全面地表现PD脑灰质体积广泛减少的形态学特点。     

基于体素形态学脑灰质体积改变及静息态比率低频振幅分析首发精神分裂症青年患者

目的 观察首次发病且未经治疗的精神分裂症（SZ）青年患者脑灰质体积及神经元生理活动强度变化。方法 收集首次发病且未经治疗的38例SZ青年患者（SZ组）及40名健康志愿者（对照组）,采用基于体素形态学（VBM）DARTEL法分析全脑灰质体积变化,以静息态比率低频振幅（fALFF）法分析脑神经元生理活动强度变化,提取组间有差异脑区的数据,并分析其与患者临床资料的相关性。结果 与对照组比较,SZ患者左侧额上回、右侧扣带回中部灰质体积缩小,右侧额上回、右侧额中回fALFF降低,双侧前扣带回fALFF增高。SZ患者阳性症状评分与首次发病年龄呈正相关（r=0.34,P=0.03）。结论 首次发病的SZ青年患者存在额叶及扣带回灰质结构与功能异常。     

阿尔茨海默病患者血浆脂联素水平及临床意义

目的:探讨阿尔茨海默病(AD)患者血浆脂联素(APN)水平变化及其与认知功能的关系。方法:收集AD患者20例(AD组)、健康老年人20例(对照组),检测并比较2组血浆APN含量,分析APN含量与MMSE、性别和年龄的关系。结果:对照组和AD组的血浆APN含量分别为(7.08±2.61)μg/m L、(5.58±1.83)μg/m L,AD组低于对照组(P0.05)。血浆APN含量与MMSE评分呈显著正相关(r=0.531,P0.01)。男性、女性血浆APN含量差异无统计学意义(P0.05)。血浆APN含量与年龄无明显相关性(r=-0.277,P0.05)。结论:AD患者血浆APN水平明显降低,血浆APN水平改变与其认知功能减退存在一定的相关性。     

阿尔茨海默病和血管性痴呆患者海马杏仁核体积的MRI对比研究

目的探讨海马、杏仁核在Alzheimer病(AD)和血管性痴呆(VD)发病中的作用。方法AD患者15例,VD患者7例,正常老年对照14例。行头颅MRI测量海马杏仁核体积。应用标准化体积比较AD、VD组与正常组的差异,分析VD患者海马杏仁核萎缩与临床症状的关系。结果AD患者海马杏仁核体积比对照组萎缩25％(P<0.05)。VD患者萎缩12％～18％,但与AD和对照组比均无显著性意义。右侧海马杏仁核体积联合区分AD的敏感性为86.67％,特异性为85.71％,准确率为86.19％(P<0.05)。临床分析显示,VD患者病前有记忆力减退者,海马杏仁核萎缩严重。结论海马杏仁核结构萎缩是AD和VD的重要病理学基础,缺血加重老化损伤是VD发病的可能机制,海马杏仁核结构以外的某些脑组织结构在VD发病中可能同样具有重要作用。