原发性闭角型青光眼患者脑功能与结构的3.0T磁共振研究

发布时间：2020-04-18 03:18

【摘要】：近些年基于青光眼的组织学和神经影像学的研究表明,青光眼不仅是一类眼病,而是一组累及整个视觉通路的神经退行性变。临床迫切需要寻求一种能准确评估整个视路的方法来评估原发闭角型青光眼(PACG)的严重程度以及监测疗效。目前青光眼诊断方法存在局限性,即不能在早期视网膜受到损害之初及早地诊断青光眼。加之,眼科设备检查局限于眼球的变化,而关于眼球后部涉及整个视觉通路的改变却无能为力。随着磁共振成像(MRI)技术的迅猛发展,新的成像分析方法不断涌现,形态与功能相结合的多模态MRI成像具有无创、空间分辨率高、可重复性强和高反射定位等优势而广泛应用于青光眼的研究中。本文主要应用静息态磁共振成像技术,从结构与功能神经影像视角分析PACG患者视神经通路改变,并且评估这些改变与眼科参数视网膜平均纤维层厚度(RNFLT)、视野(VF)值间的相关性。全文主要分成四部分,具体如下:第一部分原发性闭角型青光眼患者不同频段低频振幅研究目的:应用低频振幅(ALFF)方法研究原发性闭角型青光眼(PACG)不同频段下自发神经活动。方法:对52例年龄、性别、教育程度相匹配的PACG患者(男24例,女28例)和52例正常视力对照(NS)(男24例,女28例)进行静息态磁共振成像。采用单因素方差分析(ANOVA)和两样本t检验,分析两组患者在两种不同频段(slow-4:0.027-0.073?Hz,slow-5:0.010-0.027?Hz)中的ALFF值。采用Pearson相关分析揭示PACG组ALFF信号值与临床眼科功能参数之间的关系。结果:与正常对照组相比,PACG组于slow-4频段,右侧枕下回ALFF值升高,左侧枕中回、左侧中央前回、左侧中央后回ALFF值降低。在slow-5频段,PACG组右侧枕下回ALFF值增高,左侧顶下小叶、左侧中央后回及右侧中央前/中央后回ALFF值减低。此外,我们发现后扣带回、双侧楔前叶在slow-4频段的ALFF值高于在slow-5频段的,而双侧额叶、右侧梭状回、右侧小脑后叶ALFF值在slow-4频段低于在slow-5频段中的。于slow-4频段,右侧枕下回ALFF值与双眼RNFLT呈正相关,与VF值呈负相关。结论:PACG在slow-4、slow-5频段视觉皮层、感觉运动皮层、额叶、额顶区、默认网络均表现出异常的自发性神经活动,提示PACG患者的视觉、认知和情绪功能均受损。这些发现为深入了解PACG的神经机制提供了重要线索。第二部分原发性闭角型青光眼患者不同频段局部一致性研究目的:先前的研究表明,原发性闭角型青光眼(PACG)发病机制与大脑功能和结构的改变有关。然而,不同频段的局部振荡在PACG患者中发生的变化尚不清楚。本研究的目的是利用局部一致性(Re Ho)方法来研究PACG中频率相关的局部振荡。方法:选取37名年龄、性别、教育程度相匹配的PACG患者(20名男性,17名女性)和37名正常视力对照者(20名男性,17名女性)接受静息状态磁共振成像扫描。我们采用单因素方差分析(ANOVA)分析组间、频段间主效应Re Ho差异,并使用SPM12软件进行两样本t检验分析,研究了两组之间两个不同频段(slow-4:0.027-0.073 Hz,slow-5:0.010-0.027 Hz)的不同Re Ho值。采用Pearson相关分析,揭示了PACG组平均Re Ho值与视觉功能(视野)及光学相干断层扫描(OCT)检测视网膜神经纤维层厚度(RNFLT)的关系。结果:与正常视力组相比,PACG组slow-4频段双侧内侧额上回Re Ho值升高,而右侧距状裂Re Ho值在slow-5频段下降。此外,我们发现slow-4频段右侧额上回Re Ho值较slow-5频段增加,而slow-5频段左侧距状裂、右侧苍白球、左侧枕下回、左侧枕上回、左侧中央后回/角回、左侧旁中央小叶、左侧顶叶上小回和右侧楔前叶的Re Ho值高于slow-4频段。于slow-5频段,右侧距状裂Re Ho值与PACG的RNFLT呈正相关,与VF值呈负相关。结论:我们的研究结果表明,在视觉网络、感觉运动网络、默认网络中,PACG患者于两个频段(slow-4和slow-5频段)都表现出异常的Re Ho值。slow-5频段的局部一致性与PACG患者的严重程度密切相关。这些发现为评估PACG的神经机制提供了新的技术。在探索局部一致性时,应考虑频段因素,以为了解PACG的神经机制提供帮助。第三部分原发性闭角型青光眼默认模式网络各亚区的异常静息状态功能连接研究目的:采用静息态功能磁共振功能连接分析探讨原发性闭角型青光眼(PACG)默认网络(DMN)内亚区间的功能连接改变。方法:选取47名年龄、性别、教育程度相匹配的PACG患者(20名男性,27名女性)和47名正常视力对照者(20名男性,27名女性)接受静息态功能磁共振成像扫描。选取DMN种子点做功能连接,采用SPM8软件数据预处理,分析PACG DMN内亚区成对功能连接的改变。结果:与正常视力组相比,PACG组右侧内侧颞叶(MTL.R)与左侧海马(HF.L)功能连接减低(t=-3.12,P=0.002)、左侧内侧颞叶(MTL.L)与右侧海马(HF.R)功能连接减低(t=-2.297,P=0.024)。结论:PACG患者DMN内部功能连接存在异常,提示DMN可能参与PACG的发病机制,MTL.R-HF.L、MTL.L-HF.R的功能连接明显减低可能是PACG患者认知、情感处理功能障碍的潜在发病机制。第四部分原发性闭角型青光眼基于体素形态学的3.0T MRI研究目的:采用基于体素形态学测量(VBM)方法探讨原发性闭角型青光眼患者与正常视力组间全脑灰质体积(GMV)的差异。方法:选取47年龄、性别、教育程度相匹配的名PACG患者(20名男性,27名女性)和47名正常视力对照者(20名男性,27名女性)接受静息状态磁共振成像扫描。核磁共振数据是基于SPM8软件使用VBM方法进行分析。结果:与正常视力对照组相比,PACG患者双侧小脑后叶、左侧岛叶、右侧颞上回、左侧颞中回、部分右侧额中回灰质体积减小,右侧岛叶、部分右侧额中回灰质体积增加。结论:PACG患者在视觉、情感认知、情绪脑区表现出不同程度的脑结构改变,为理解PACG患者视功能丢失及情感、认知功能障碍神经机制提供了帮助。
【图文】：

直方图,频段,正常视力,组间

图 2.1 频段间效应，红色代表 slow-4 频段较 slow-5 频段 ALFF 值升高脑区，蓝色代减低区域（3）组间 2 个频段（slow-4、slow-5）ALFF 差异：slow-4 频段（0.027 0.073 Hz）：与正常视力对照组相比，PACG 患枕下回（BA18）ALFF 升高，，相反，左侧枕中回（BA19），左侧中央前回左侧中央后回（BA4）ALFF 值减低（图 2.2A），slow-5 频段（0.010 0.027 Hz）：与正常视力对照组相比，PACG 患枕下回（BA 18）的 ALFF 值升高；PACG 患者左侧顶下小叶（BA 40）央后回（BA 7）和右侧中央前/后回（BA4/6）的 ALFF 值降低（图 2.2直方图分别显示 slow-4、slow-5 频段差异脑区 PACG 与 NS 平均 ALFF 2.2C、图 2.2D）。

直方图,频段,曲线分析,组间

7）和右侧中央前/后回（BA4/6）的 ALFF 值降低（图 2.2B）。用直方图分别显示 slow-4、slow-5 频段差异脑区 PACG 与 NS 平均 ALFF 值图（图2.2C、图 2.2D）。
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R445.2;R775

【参考文献】