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。     

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。     

基于自动脑分割技术分析中国正常中老年人群脑结构体积

目的 采用自动脑分割技术分析中国正常中老年人群脑结构体积的差异。方法 对96名正常中老年志愿者采集MRI，以自动脑分割技术获得脑内各结构体积，观察脑内各结构体积在不同性别、年龄及左右侧之间的差异，分析年龄对脑内结构体积的影响。结果 不同性别之间，颅脑总体积绝对值，右侧壳核、左、右侧尾状核、右侧苍白球、右侧额叶灰质及左侧顶叶灰质标准体积值差异均有统计学意义（P均<0.05）。左右侧之间，丘脑、壳核、尾狀核、额叶、顶叶、枕叶、颞叶、扣带回灰质、岛叶及侧脑室标准体积值差异均有统计学意义（P均<0.05）。脑脊液、右侧脑室及第三脑室体积与年龄呈正相关（r=0.60、0.51、0.57，P均<0.05），双侧额叶和左侧岛叶，皮层灰质、顶叶灰质、颞叶灰质及左侧枕叶灰质体积与年龄均呈负相关（P均<0.05）。结论 自动脑分割技术能直观快速显示正常中老年人脑结构体积。不同性别健康中老年人脑内结构体积存在差异，随年龄增加，脑脊液、侧脑室及第三脑室体积增大，皮层灰质、额叶灰白质、顶枕颞叶灰质及岛叶体积缩小。     

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。     

基于体素及基于表面积形态测量学方法观察早盲青少年脑皮层形态学改变

目的 基于颅脑MRI,评价以基于体素的形态测量学(VBM)及基于表面积的形态测量学(SBM)方法观察早盲青少年(EBA)脑皮层形态学改变的可行性。方法 选取23例EBA(EBA组)及21名视力正常的青少年志愿者(对照组),采集2组颅脑高分辨率3D-T1WI。以VBM方法分析2组间皮层体积(CV)差异有统计学意义的脑区;采用SBM方法测量皮层厚度(CT)、CV及表面积(SA),比较组间各结构指标的差异。结果 VBM结果显示,EBA组右侧距状沟及左侧额中回CV较对照组显著减小(P均＜0.05)。SBM结果显示,与对照组比较,EBA组左侧距状沟旁、左侧楔叶、左侧颞上回及右侧枕外侧回CT增加(P均＜0.05),而左侧顶上小叶及右侧舌回CT减低(P均＜0.05);双侧距状沟旁、左侧额中回前部CV减小(P均＜0.05);双侧距状沟旁、双侧舌回及左侧楔叶SA减小(P均＜0.05)。结论 EBA可致脑皮层形态学改变;采用SBM和VBM方法均可基于颅脑MRI观察相关改变。     

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。     

基于体素形态学测量评估帕金森病伴抑郁患者脑灰质体积变化及其与抑郁程度的关系

目的 基于体素形态学测量(VBM)方法观察帕金森病伴抑郁(PDD)患者脑灰质异常区域及其分布特征,探讨灰质体积变化与抑郁程度的关系。方法 纳入35例PDD患者(PDD组)、25例帕金森病非抑郁(PDND)患者(PDND组)及31名健康受试者[健康对照(HC)组],采集3D-T1WI脑结构像,并进行神经心理学量表评估;以VBM方法分析3组全脑灰质体积差异及其与汉密尔顿抑郁量表(HAMD)评分的相关性。结果 PDD组HAMD和汉密尔顿焦虑量表(HAMA)评分均高于PDND组及HC组(P均＜0.05);PDND组HAMA评分高于HC组(P＜0.05)。相比HC组,PDD组双侧中央沟盖、双侧颞上回、双侧颞中回、双侧中央后回、右侧内侧扣带回和旁扣带回、右侧中央前回、右侧缘上回、右侧补充运动区及左侧丘脑,以及PDND组右侧颞上回、右侧缘上回、右侧前扣带回、右侧内侧扣带回、右侧旁扣带回及右侧中央后回灰质体积均缩小(FWE校正,P均＜0.05);相比PDND组,PDD组右侧额下回眶部、右侧角回、右侧内侧扣带回、右侧旁扣带回及右侧杏仁核灰质体积缩小(FDR校正,P均＜0.05)。PDD组右侧直回、左侧额中回灰质体积与HAMD评分呈负相关(r＝-0.550、-0.615,P均＜0.05)。结论 PDD患者边缘系统-皮质-纹状体-苍白球-丘脑神经环路脑灰质体积萎缩;且右侧直回、左侧额中回灰质体积与其抑郁程度相关。     

应用基于体素的形态测量学分析慢性原发性三叉神经痛患者脑灰质形态改变

目的 应用基于体素的形态测量学（VBM）方法,分析慢性原发性三叉神经痛（CPTN）患者脑灰质形态改变。方法 利用VBM-DARTEL算法,对30例CPTN患者（CPTN组）及30名年龄、性别相匹配的健康志愿者（正常对照组）的3D-T1W序列脑结构数据行VBM处理及统计分析,探讨CPTN患者脑灰质体积改变及其与临床指标（病程及量表评分）的相关性。结果 与正常对照相比,CPTN患者双侧前扣带回（ACC）后部及中扣带回（MCC）、双侧颞叶、双侧丘脑、左侧海马及海马旁回、右侧中央前回灰质体积减小,右侧后扣带回（PCC）及右侧顶叶灰质体积增大（P均<0.05）,但所有差异脑区的灰质体积与临床指标之间无线性相关关系。结论 CPTN患者存在多个脑区灰质体积的异常,VBM方法能显示这些改变,为临床评价CPTN患者脑形态学异常提供客观的影像学依据。     

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。     

不同部位脑梗死所致脑灰质结构改变

目的 采用基于体素的形态学分析方法（VBM）比较不同部位脑梗死患者脑灰质结构改变。方法 对慢性期运动功能恢复良好的25例基底节区梗死、13例脑桥梗死患者和22名性别、年龄相匹配的健康志愿者行高分辨率T1W扫描,采用VBM 8软件包进行图像后处理,分别比较基底节区梗死组、脑桥梗死组与正常对照灰质体积存在差异的脑区。结果 基底节区梗死组患侧初级运动皮层（M1区）、丘脑灰质体积减小。脑桥梗死组两侧小脑半球后叶灰质体积减小,以健侧为著;两侧辅助运动区（SMA）、健侧大脑半球M1区灰质体积增加。结论 不同部位脑梗死所致脑灰质结构改变存在差异,可能对临床实现个体化治疗及康复训练有一定指导意义。     

激活似然估计法分析运动相关专业人员脑灰质可塑性

目的 采用激活似然估计（ALE）荟萃分析方法观察长期专业技能训练诱发运动相关专业人员大脑灰质结构的可塑性。方法 于CNKI、PubMed、Web of Science数据库及Google scholar检索2005年1月1日-2020年6月12日基于体素形态学分析（VBM）运动相关专业人员大脑灰质变化的文献,以Ginger ALE软件包对检索结果进行Meta分析。结果 共纳入21项研究,包括396名专业运动员（试验组）和538名健康对照者（对照组）。与对照组相比,试验组左侧脑岛、右侧顶下小叶、右侧额中回、右侧前扣带回、左侧楔前叶及右侧颞上回灰质体积增大;右侧小脑前叶、右侧小脑顶、左侧海马旁回、右侧丘脑、右侧小脑后叶、右侧额上回及左侧楔前叶灰质密度增加。结论 运动相关专业人员多个脑区灰质结构可塑性可能与其所受长期专业技能训练相关。     

MRI评价抗癫痫药物对原发全面性癫痫患者脑灰质结构的影响

目的 运用基于体素的形态学(VBM)分析方法,探讨抗癫痫药物(AEDs)对全面强直阵挛癫痫(GTCS)患者脑灰质结构的影响。方法 将19例服用AEDs治疗的GTCS患者(服药组)及19例未服药患者(未服药组)纳入本研究。采集3D T1数据,并采用VBM方法将患者脑灰质结构进行分割,并对分割后的灰质结构进行两样本t检验。针对服药患者,分2次分别纳入及不纳入病程作为协变量,将服药时间与全脑灰质体积进行相关分析。结果 与未服药组比较,服药组GTCS患者脑灰质体积增加的区域以双侧额叶、顶叶、颞叶、尾状核及小脑半球为主。无论是否将病程纳为协变量,双侧壳核、丘脑灰质体积与服药时间呈正相关。结论 VBM可显示AEDs对脑灰质结构造成的微细改变;AEDs对GTCS患者脑灰质结构可能具有一定的保护作用。     

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。     

阿尔茨海默病及轻度认知障碍所致脑灰质体积及脑功能改变

目的基于体素形态学分析(VBM)及静息态功能MRI(rs-fMRI)技术观察阿尔茨海默病(AD)及轻度认知障碍(MCI)患者全脑灰质体积及功能改变。方法对AD(AD组)、MCI患者(MCI组)各30例及正常老年人30名(HC组)采集rs-fMRI和三维磁化强度预备梯度回波序列T1加权像,比较3组全脑灰质体积、脑区分数低频振幅(fALFF)和功能连接(FC)差异。结果3组间左侧颞上回、双侧颞中回及海马旁回灰质体积差异有统计学意义;左侧距状皮层、左侧尾状核、左侧中央后回、右侧颞上回、右侧顶上回、左侧中央前回、右侧楔前叶、右侧额中回及右侧中央后回fALFF值差异有统计学意义(P均<0.05)。以左侧颞上回为种子点,AD及MCI患者同侧颞下回与对侧枕下回FC增强。结论联合运用VBM及rs-fMRI技术可为早期诊断MCI及AD提供参考依据。AD及MCI可致全脑广泛fALFF减低及同侧颞叶与对侧枕叶FC增强,AD可伴有颞叶体积减小,MCI脑灰质体积无显著改变。     

应用基于体素的形态测量学分析工作记忆老化的脑灰质萎缩基础

目的利用基于体素的形态测量学(VBM)方法探讨老年人工作记忆能力衰退与脑灰质萎缩间的关系。方法在30名老年人(老年组)和38名青壮年人(对照组)中分别进行keep-track任务和2-back任务两种工作记忆任务检测。对所有受试者进行高分辨力MR扫描,并使用统计参数图(SPM)8软件进行VBM分析,比较老年组与对照组的脑灰质体积差异,并在老年组内利用多元回归分析寻找与工作记忆任务能力下降相关的责任萎缩脑区。结果与对照组相比,老年组工作记忆能力显著衰退,且出现广泛的脑灰质萎缩。老年组中,与keep-track任务能力相关的萎缩脑区主要位于双侧前额叶中下部、运动前区、顶叶后下部和小脑;与2-back任务相关的萎缩脑区主要位于左侧的前额叶下部、运动前区和颞叶。左腹侧运动前区(BA6)皮层的灰质体积与两个任务的行为学数据均存在显著相关性。结论老年人工作记忆能力下降与工作记忆神经网络的灰质萎缩有关。     

基于体素的形态测量学观察两种亚型血管性认知障碍患者脑灰质萎缩的差异

目的 利用基于体素的形态测量学(VBM)方法观察由皮质下微血管病变导致的脑室周围白质脱髓鞘(PWMH)后轻度认知障碍的患者与关键部位单发梗死(SSI)后轻度认知障碍的患者灰质萎缩的差异。方法 根据神经心理学测试结果收集24例具有轻度认知障碍的脑梗死患者,根据MRI结果将其分为PWMH组(n=14)和SSI组(n=10);另选同期16名神经心理学测试结果正常、脑实质内未见明显梗死灶者作为对照组。对所有受检者行高分辨力结构MR扫描后进行VBM分析,比较组间灰质体积的差异。结果 与SSI组相比,PWMH组双侧额叶及颞叶灰质体积明显缩小,以双侧颞叶明显,左侧颞叶萎缩体素差为4086个,右侧颞叶为4154个,左侧额叶为1718个,右侧额叶为1141个。结论 PWMH患者与SSI患者具有不同的灰质萎缩特点。PWMH与神经退行性改变具有相似的灰质萎缩特点,提示该类型的血管性认知障碍可能合并或继发于神经退行性改变。