糖尿病大鼠视觉和嗅觉系统相关脑区扩散异常的磁共振成像研究

发布时间：2021-09-05 11:44

　　糖尿病（DM）是由免疫功能紊乱、遗传因素、自由基毒素等各种致病因子作用于机体导致胰岛功能减退或胰岛素抵抗而引发的一系列代谢紊乱综合症。临床上以高血糖为主要特点。1型糖尿病（T1DM）占所有类型糖尿病的5-10%,遍布很多国家和地区,发病主要见于15-18岁以下的儿童。临床和动物模型研究表明T1DM会导致脑萎缩和白质损伤。脑萎缩和白质损伤通常被认为是糖尿病病人认知功能障碍的病理学基础。其神经病理学表现主要为神经元丢失/突触减少,白质轴突损伤和脱髓鞘。糖尿病发病早期的白质损伤在常规磁共振成像（MRI）上可能具有隐匿性难以检出。本论文的主要工作是利用扩散MRI,包括扩散加权成像（DWI）和扩散张量成像（DTI）,1)研究糖尿病大鼠模型视觉通路和嗅球上的脑白质是否发生扩散MRI上可见的微观结构改变；2)这些微观结构变化对其扩散性质的影响；3)并结合组织学方法,探讨了利用各向异性FA表征白质微观结构完整性,并用平均扩散系数ADC,平行方向上的扩散系数ADC‖和垂直方向上的扩散系数ADC⊥这三个基本的扩散参数反映更为全面具体的微观组织结构改变的可能性。论文的前两章是背景介绍部分。第一章介绍MRI技... 

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院武汉物理与数学研究所)湖北省

【文章页数】：97 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
第一章 核磁共振成像技术
    第一节 磁共振成像(MRI)简史和基本原理
        1.1 MRI简史
        1.2 MRI基本原理
    第二节 扩散MRI——扩散加权/扩散张量成像(DWI/DTI)
        2.1 DWI/DTI方法基本原理
        2.2 DTI扫描参数选择
        2.3 DTI数据分析方法
        2.4 神经白质中的水分子扩散各向异性的微观机制
        2.5 扩散MRI在白质病理条件下的应用
第二章 糖尿病中枢神经系统并发症介绍
    第一节 糖尿病简介
    第二节 糖尿病中枢神经系统并发症研究
        2.1 糖尿病与脑功能异常
        2.2 糖尿病中枢神经系统并发症的MRI研究
    第三节 糖尿病视觉通路损伤的研究概况
    第四节 扩散MRI在研究糖尿病白质损伤中的应用
    第五节 本论文内容研究目的和主要内容
第三章 1型糖尿病大鼠视神经损伤
    第一节 背景介绍
        1.1 T1DM大鼠模型建立
        1.2 T1DM大鼠视神经病变相关研究
        1.3 扩散成像和Mn~(2+)增强成像应用于视神经病变研究
        1.4 研究目的
    第二节 材料和方法
        2.1 T1DM大鼠模型建立
        2.2 MRI实验
        2.3 组织学检查
        2.4 数据处理
        2.5 统计分析
    第三节 结果
        3.1 7T实验造模前后大鼠体重和血糖
        3.2 第一批4.7 T DWI实验和玻璃体内注射Mn~(2+)的MEMRI实验结果
        3.3 第二批7T DTI实验结果提示视神经扩散系数改变
        3.4 第二批7T高分辨的RARE结果提示视神经萎缩
        3.5 组织学结果
        3.6 亚甲基蓝染色定量结果与DTI扩散系数相关性分析
    第四节 讨论
        4.1 T1DM大鼠视神经扩散异常
        4.2 MEMRI结果提示T1DM大鼠视神经轴突转运能力下降
        4.3 STZ大鼠视神经病变病理
        4.4 T1DM大鼠视神经扩散性质改变机制探讨
    第五节 小结
第四章 1型糖尿病大鼠视束和视皮层损伤
    第一节 前言
    第二节 材料与方法
        2.1 实验动物
        2.2 用DTI方法研究视束和视皮层损伤
        2.3 组织学检查
        2.4 数据处理
    第三节 结果
        3.1 血糖和体重
        3.2 基于体素分析的DTI结果
        3.3 DTI数据的ROI分析
        3.4 组织学结果
    第四节 讨论
        4.1 T1DM大鼠视束扩散异常机制探讨
        4.2 T1DM大鼠视皮层扩散异常机制探讨
        4.3 T1DM大鼠视束视皮层病理
        4.4 T1DM大鼠视觉系统DTI异常出现的时间顺序
    第五节 小结
第五章 1型糖尿病大鼠嗅球损伤
    第一节 前言
    第二节 材料和方法
        2.1 实验动物
        2.2 MRI实验
        2.3 组织学检查
        2.4 数据处理
        2.5 统计分析
    第三节 结果
        3.1 T1DM大鼠与鼻腔滴注ZnO纳米颗粒大鼠嗅球损伤的DTI表现相似
        3.2 T1DM大鼠嗅球扩散异常
        3.3 T1DM大鼠嗅球萎缩的VBM分析
        3.4 T1DM大鼠组织学结果
    第四节 讨论
        4.1 T1DM大鼠嗅球损伤扩散参数改变的微观机制探讨
        4.2 嗅球是糖尿病的损伤易感脑区
        4.3 T1DM大鼠嗅球萎缩
        4.4 T1DM大鼠嗅球萎缩与嗅球损伤时空分布不同
    第五节 小结
第六章 总结
参考文献
作者简历及博士在读期间发表和待完成的论文及会议文章


【参考文献】：
期刊论文
[1]糖尿病早期大鼠视神经的变化以及脑源性神经营养因子BDNF的治疗作用[J]. 卢艳,张婧,孙异临,王蓉,李林.  国际眼科杂志. 2008(12)
[2]缺血对大鼠嗅球影响的实验研究[J]. 占小俊,魏永祥,苗旭涛,张聪,韩德民.  临床耳鼻咽喉头颈外科杂志. 2007(05)
[3]糖尿病大鼠视神经病变及发病机理研究[J]. 赵军平,马志中,宋琛,李向红,李玉珍,刘育英.  中华医学杂志. 2006(48)
[4]糖尿病大鼠视觉系统三级神经元的病理学研究[J]. 谢学军,王毅,李翔,杨红,谢春光,肖丹.  中国糖尿病杂志. 2001(06)



本文编号：3385289