基于MRI早期AIDS患者脑功能损伤的多模态研究

发布时间：2017-07-07 17:13

  本文关键词：基于MRI早期AIDS患者脑功能损伤的多模态研究

  更多相关文章： HIV MRI DTI 灌注成像 认知

【摘要】：第一部分 早期AIDS患者脑白质弥散张量成像初步观察目的：应用磁共振弥散张量成像技术,评判AIDS患者脑白质区不同部位水分子弥散状态改变。材料和方法收集2011年1月至2013年8月河南省人民医院血清学HIV阳性、并经国家指定实验室确证的65例AIDS患者,所有患者CD4+T淋巴细胞均200/mm3,经头颅MRI检查和其它相关检查将可疑并发颅内机会性感染、恶性肿瘤或其它病变18例,脑萎缩8例均剔除,其余39例常规MRI扫描无异常的患者作为研究对象：蒙特利尔认知评分下降者28例,正常者11例；此39例中,表现为轻度痴呆者8例,头痛6例,癫痫3例,将此17例患者作为AIDS有症状组；将其余无症状者22例作为AIDS无症状组；另选取30名年龄、性别匹配的健康志愿者作为对照组。所有受检者均行头颅常规MRI和DTI扫描,检查设备为美国GE Discovery MR 750磁共振扫描仪,8通道相控阵头颅线圈。所有DTI原始数据均使用syngo工作站进行后处理,分别获各向异性(fractional anisotropy, FA)图、方向彩色编码图(directionally encoded color,DEC), DEC图方向编码设定神经纤维束前后走行为绿色,左右走行为红色,上下走行为蓝色。AIDS组及对照组DTI感兴趣区(region of interest, ROI)均选定同一层面胼胝体膝部、体部、压部、内囊前肢、后肢、侧脑室旁白质、额叶白质、顶叶白质及枕叶白质9个部位,每个白质区随机测量三个ROI (ROI面积均为3mm2)内的部分各向异性(Fractional Aniso-tropy) FA值和表观弥散系数(apparent diffusion coefficient)ADC值,取其平均值作为统计值；为避免部分容积效应影响,ROI的选定以轴位DEC图为主,同时结合冠状位、矢状位辅助定位,以保证选取位置的准确性。采用SPSS13.0统计软件包,对三组之间的FA和ADC统计值先进行方差分析,然后分别进行独立样本t检验;以P=0.05为显著性检验指标。结果AIDS无症状组胼胝体膝部、体部、压部、侧脑室旁白质、额叶白质、顶叶白质区FA值均明显降低,ADC值明显升高,与对照组之间存在差异(P0.05)；而内囊前肢、后肢、枕叶白质区FA值和ADC值改变不明显,与对照组之间未见明显差异(P0.05)。AIDS有症状组9个白质区FA值均明显降低,ADC值明显升高,与无症状组之间存在差异(P0.05)。AIDS有症状组9个白质区FA值均明显降低,ADC值明显升高,与对照组之间存在差异(P0.05)。结论AIDS脑白质的弥散异常具有部位相关性,DTI可以早期发现脑白质异常。第二部分 早期AIDS患者脑局部功能一致性改变的前瞻性研究目的初步探讨在静息状态下艾滋病患者的脑局部功能一致性的改变及其与认知损伤之间的关系。材料与方法收集2011年1月至2013年8月河南省人民医院血清学HIV阳性、并经国家指定实验室确证的65例AIDS患者,所有患者CD4+T淋巴细胞均200/mm3,经头颅MRI检查和其它相关检查将可疑并发颅内机会性感染、恶性肿瘤或其它病变18例,脑萎缩8例均剔除.其余39例常规MRI扫描无异常的患者作为研究对象；蒙特利尔认知评分下降者28例,正常者11例；将蒙特利尔认知评分下降(MoCA26分)28例患者作为AIDS认知损伤组；将其余蒙特利尔认知评分正常者(MoCA≥26分)11例作为AIDS无认知损伤组；另选取30名健康志愿者作为对照组。认知损伤组、无认知损伤组、健康对照组在年龄、性别上均无显著差异。所有受检者体内均无金属物,均为右利手,检查前均签署知情同意书,并经医院伦理委员会批准。采用美国GE Discovery MR 750磁共振扫描仪进行成像,扫描时受试者清醒、闭眼、头部固定、安静平卧于检查床,不执行特定任务。采集线圈采用8通道颅脑线圈。扫描序列包括3D T1-FSPGR和Resting Bold。应用参数地形图软件(SPM)对数据进行预处理。利用ReHo fMRI 1.0软件,计算全脑每个像素的ReHo值,从而每个受试者得到一个ReHo图。将ReHo图标准化后进行统计分析。应用SPM软件对认知损伤组、无认知损伤组、健康对照组三组的标准ReHo图进行单因素方差分析及两两比较,设P0.005且体素范围(K值)≥10为差异具有显著性。结果一、认知损伤AIDS患者组与健康对照组比较与健康对照组相比,认知损伤AIDS患者组ReHo值减低的脑区有双侧额上、中回、左侧颞中、下回、双侧前扣带回、左侧海马及左侧海马旁回。无ReHo值升高的脑区。二、无认知损伤AIDS患者组与健康对照组比较与健康对照组相比,无认知损伤AIDS患者组ReHo值减低的脑区有左侧额上回、左侧颢下回、右侧前扣带回、左侧海马。无ReHo值升高的脑区。三、认知损伤AIDS患者组与无认知损伤AIDS患者组比较与无认知损伤AIDS患者相比,认知损伤AIDS患者组ReHo值减低的脑区有双侧额上、中回,左侧颞中回、左侧前扣带回、左侧海马旁回。无ReHo值升高的脑区。结论1.与艾滋病患者早期认知损伤相关的脑区有额叶及颞叶皮层、前扣带回、海马及海马旁回；2.艾滋病患者脑局部功能一致性下降的程度与其认知损伤程度密切相关；3.艾滋病患者认知损伤脑功能改变早于临床症状的出现。第三部分 早期AIDS患者脑局部血流灌注改变的及其与认知功能改变的关系目的结合蒙特利尔认知量表的评分与艾滋病患者相关脑区的异常灌注来进一步探讨艾滋病患者的脑灌注异常与其相关临床症状之间的关系。材料与方法收集2011年1月至2013年8月河南省人民医院血清学HIV阳性、并经国家指定实验室确证的65例AIDS患者,所有患者CD4+T淋巴细胞均200/mm3,经头颅MRI检查和其它相关检查将可疑并发颅内机会性感染、恶性肿瘤或其它病变18例,脑萎缩8例均剔除,其余39例常规MRI扫描无异常的患者作为研究对象；其中男23例,女16例,年龄13-68岁,平均年龄36.7±4.3岁；病史1-8年不等,平均4.3年；蒙特利尔认知评分下降者28例,正常者11例；将蒙特利尔认知评分下降(MoCA26分)28例患者作为AIDS实验组(男17例,女11例,平均年龄36.4±3.7岁)；另选取30名健康志愿者(男18例,女12例,平均年龄36.4±4.1岁)作为对照组。实验组、健康对照组在年龄、性别上均无显著差异。所有受检者体内均无金属物,均为右利手,检查前均签署知情同意书,并经医院伦理委员会批准：采用美国GE Discovery MR 750磁共振扫描仪进行成像,扫描时受试者清醒、闭眼、头部固定、安静平卧于检查床,不执行特定任务。海绵垫固定受试者的头部,纳米海绵球塞耳。采集线圈采用8通道颅脑线圈。扫描序列包括3D T1-FSPGR和ASL。基于GE ADW4.5工作站计算出全脑灌注图,基于统计参数图(statistical parametric mapping SPM8)软件进行数据统计分析及预处理。将病人组脑灌注图像与对照组图像进行体素对体素的两样本t检验,选取FWE校正P值0.05,得到各自的脑灌注差异分布图。以SPSS17.0软件对两组间的MoCA量表评分进行两样本t检验。选取差异脑区rCBF值差异最大处的CBF值与患者的MoCA量表总评分及各项因子分别进行Pearson相关分析,检验标准p=0.05。结果一、两组间的rCBF值差异的脑区艾滋病患者的左侧额上、中回,右侧额上回,左侧颞上回,左侧扣带回,左侧丘脑及左侧豆状核局部rCBF值小于对照组(p0.05)。未发现艾滋病患者组局部rCBF值大于对照组的脑区。二、艾滋病患者组的异常脑区与临床症状的相关性七个差异脑区的rCBF值与MoCA量表总分无相关性(p0.05)。深入分析发现,左侧额上回rCBF值与注意与集中及抽象思维因子分相关(r=0.52,p0.05;r=0.53,p0.05);左侧额中回rCBF值与执行功能及抽象思维因子分相关(r=0.54,p0.05;r=0.57,p0.05);右侧额上回rCBF值与抽象思维因子分相关(r=0.58,p0.05)；左侧颞上回rCBF值与记忆及视空间技能因子分相关(r=0.52,p0.05;r=0.57,p0.05);左侧扣带回、丘脑及豆状核rCBF值未见与其相关的MoCA因子分。结论1.艾滋病患者的脑局部血流灌注总体是下降的主要集中在额颞叶、扣带回及丘脑区；2.艾滋病患者的脑局部血流灌注异常脑区的分布呈偏侧性；3.艾滋病患者的灌注异常的脑区与相应的认知损伤具有密切相关性。
【关键词】：HIV MRI DTI 灌注成像 认知
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R512.91;R747.9;R445.2
【目录】：

• 中文摘要8-14
• ABSTRACT14-22
• 符号说明22-23
• 背景和目的23-27
• 第一部分 早期AIDS患者脑白质弥散张量成像初步观察27-37
• 前言27
• 材料与方法27-28
• 结果28-29
• 讨论29-31
• 图片与表格31-34
• 参考文献34-37
• 第二部分 早期AIDS患者脑局部功能一致性改变的前瞻性研究37-49
• 前言37-38
• 材料与方法38-40
• 结果40
• 讨论40-42
• 结论42-43
• 参考文献43-46
• 图片与表格46-49
• 第三部分 早期AIDS患者脑局部血流灌注改变的及其与认知功能改变的关系49-60
• 前言49-50
• 材料与方法50-51
• 结果51-52
• 讨论52-54
• 结论54-55
• 参考文献55-59
• 图片与表格59-60
• 综述 功能磁共振的研究进展60-71
• 参考文献68-71
• 致谢71-72
• 攻读博士学位期间发表学术论文目录72-73
• 学位论文评阅及答辩情况73-74
• 外文论文74-101
• 文章174-88
• 文章288-101

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 张仁知;周纯武;;氢质子磁共振波谱成像监测乳腺癌新辅助化疗疗效研究进展[J];磁共振成像;2012年02期

2 赵晶;李宏军;员达;李宁;;HIV相关脑痴呆BOLD fMRI运动功能成像[J];放射学实践;2011年10期

3 李智勇;MR扩散张力成像原理及其在脑肿瘤中的研究进展[J];中国临床医学影像杂志;2003年04期

4 郭启勇;辛军;张新;于兵;赵周社;李宏利;李红;王晓明;廖伟;;MRI水扩散加权成像分子机理研究进展[J];中国临床医学影像杂志;2013年07期

5 张玉梅;张彤;周筠;孙学进;陈红燕;王拥军;;磁共振灌注成像分析原理及其对脑卒中发病预测评估的价值[J];中国临床康复;2006年20期

6 李明英;张成琪;;肺癌的影像学研究进展[J];中华临床医师杂志(电子版);2013年03期

7 赵顺廷;;磁共振弥散加权成像在肝脏肿瘤性疾病中的应用进展[J];医学理论与实践;2013年07期

，

本文编号：531082