原发性开角型青光眼的3TMR功能磁共振研究

发布时间：2020-02-28 19:42

【摘要】：目的:通过3T-MR扩散张量成像(DTI)研究原发性开角型青光眼(POAG)患者后视路的扩散张量改变,并探讨扩散张量指标的变化与疾病的严重性是否相关。 材料和方法:搜集24例POAG患者及24位年龄、性别相匹配的正常对照者,采用GE公司3T-MR扫描仪对所有研究对象进行DTI序列及3D-BRAVO结构像序列采集。DTI扫描参数如下:TR/TE 13000/68.9 ms,FOV 240 mm×240 mm,层厚2 mm,层间隔0 mm,b=800,矩阵128×128,NEX 2,方向30,扫描时间13′390;3D-BRAVO扫描参数如下:TR/TE 6.8/3.5 ms,FOV 240 mm×240 mm,层厚1.0 mm,层间隔0 mm,矩阵256×256,NEX 1,翻转角15度,带宽41.67Hz,扫描时间2′430。采集完成后将原始数据导出行基于纤维束的空间统计学(TBSS)分析,TBSS是FMRIB软件实验室(FMRIB soft library,FSL)的一部分。通过软件对比分析病变组和对照组两组之间双侧视束和视放射的FA值和MD值的差异。病变组所有患者的双眼均按Hodapp-Anderson-Parrish系统进行临床分期,通过多重比较的方法将FA值、MD值与患眼的临床分期进行相关分析。 结果:病变组双侧视束和视放射的平均MD值为(1.24±0.41)×10~(-3) mm2/sec,对照组为(1.11±0.31)×10~(-3) mm2/sec;病变组平均FA值为0.46±0.13,对照组为0.56±0.10。病变组的MD值明显大于对照组(t=6.366,p10~(-3)),而FA值明显小于对照组(t=-12.921,p10~(-3))。POAG临床分期与MD呈正相关(r=0.597,p10~(-3)),与FA值呈负相关(r=-0.793,p10~(-3))。 结论:POAG是一种由高眼压导致的视路神经退行性改变。MR DTI检测到青光眼患者后视路的MD值与FA值和健康对照者相比有所改变,且这种变化与临床分期具有显著相关性;MR扩散成像是POAG的新评价手段,对于临床早期诊断及预示疾病的严重程度有一定的指导意义。 目的:探讨静息态脑功能磁共振(rfMRI)成像在研究原发性开角型青光眼(POAG)患者视觉中枢的功能连接(FC)方面的应用。 材料和方法:搜集22例POAG患者和23例性别、年龄匹配的志愿者,使用GE公司3T-MR扫描仪,采集静息态血氧饱和水平依赖(BOLD)数据(TR/TE 2000/30 ms,Matrix 64×64,FOV 240 mm×240 mm,连续扫描33层,层厚3 mm,间隔1 mm,扫描时间8′)及3D-BRAVO结构像(TR/TE/TI 6/2/380 ms,层厚1.2 mm,层间隔0 mm,矩阵192×192,FOV 240 mm×240 mm,NEX 1,翻转角15°,带宽41.67Hz,扫描时间1′400)。数据后处理采用静息态脑功能数据辅助处理(DPARSF)软件,所有研究对象的数据经过数据格式转换、时间点校正、头动校正、标准化、平滑、去线性漂移、滤波等预处理步骤后,去除协变量。采用Brodmann(BA)分区界定视觉中枢的ROI为BA17、BA18、BA19、BA7区,使用Voxel-wise的FC方法分析各ROI与全脑各体素的功能连接强度(t值图),使用ROI-wise的FC方法分析各ROI之间功能连接强度(Z值)。 结果:POAG组与对照组相比,左侧小脑半球、双侧边缘叶、内侧额叶皮层、右侧额下回与初级视觉皮层(PVA)(BA17)的功能连接明显增强(p0.05);而右侧颞下回、左侧枕中回、双侧中央前回与PVA(BA17)的功能连接明显减弱(p0.05)。POAG组与对照组相比,右侧额下回、内侧额叶皮层、右侧颞中回、双侧边缘叶与次级、高级视觉皮层(BA18/19)的功能连接明显增强(p0.05);而双侧额中回、右侧顶下小叶、右侧额上回、右侧小脑半球与次级、高级视觉皮层(BA18/19)的功能连接明显减弱(p0.05)。分析病变组和对照组的BA17、BA18、BA19、BA7脑区之间的连接强度Z值,发现病变组的BA17与BA19的功能连接强度比对照组明显减弱(p0.05)。 结论:POAG患者视觉中枢与其他脑区的功能连接存在异常,视觉中枢各BA脑区之间的功能连接减弱;首次将rfMRI应用于POAG患者,揭示了POAG患者视觉中枢功能连接的改变。 目的:评价视觉刺激血氧水平依赖功能磁共振(BOLD-fMRI)在原发性开角型青光眼(POAG)患者中的应用,探讨BOLD-fMRI脑区激活与临床检查结果之间是否存在相关性。 材料和方法:收集25例POAG患者和25例性格年龄匹配的健康志愿者,其中病变组27侧眼入组,对照组49侧眼入组。所有研究对象均采用GE公司3T-MR扫描仪进行BOLD-fMRI以及三维结构像(BRAVO)序列的采集。对研究对象的左、右眼分别进行单眼刺激组块设计的fMRI实验,刺激内容为全屏幕黑白翻转棋盘格,翻转频率为8 Hz。刺激内容通过功能成像专用视听刺激系统完成。将fMRI数据传输至离线工作站,采用SPM5软件完成头动校正、配准、标准化、平滑处理等步骤后进行数据分析。数据分析时将统计阈值概率设定为p0.05(FWE校正),激活范围阈值设定为10个像素。观察个体激活图、组内平均激活图及组间差异图,并记录激活区的体素数目、激活强度和蒙特利尔神经学研究所(MNI)坐标。用xjview软件记录每位患者的视觉皮层激活体素数目,由眼科专业医师记录患者双眼的视网膜神经纤维层(RNFL)厚度、杯盘比(C/D)各值和青光眼Hodapp-Anderson-Parrish(HAP)系统分期情况,将BOLD-fMRI的结果(视觉皮层激活体素的数目)与患者临床检查结果(RNFL值、C/D值、HAP分期)进行spearman非参数性相关分析。 结果:病变组和对照组的组内平均激活图均显示双侧枕叶舌回明显激活;组间差异图提示病变组和对照组的枕叶舌回视觉皮层激活强度有显著性差异(p0.05);病变组RNFL值明显小于对照组,而C/D明显大于对照组(p0.05);RNFL和C/D值之间具有显著相关性(r=0.7,p10~(-3)),RNFL值、C/D值分别与HAP分期显著相关(r值分别为-0.837、0.624),而BOLD-fMRI枕叶视觉皮层激活体素的数目与RNFL值、C/D值均未见明显相关性(p0.05)。 结论:目前对于青光眼的临床评估主要依赖于临床检查方法,实验中fMRI能显示POAG患者和健康志愿者接受视觉刺激时视觉皮层激活的差异,使之成为临床诊断青光眼的可能补充手段;但BOLD-fMRI与临床检查的结果之间无显著相关性,因此fMRI尚不能取代临床检查手段在疾病严重性评估方面的重要性。
【图文】：

29图 3 TBSS 后处理结果图。沿白质区域分布的绿色标识为骨架化的四维总 FA 图；红色标识代表病变组和正常对照组之间 FA 骨架有显著性差异的体素，观察红色区域主要分布于双侧视束和双侧视放射，即后视路部分。

值分布散点图，纵坐标为 MD 值，，横坐标为双眼临床 HAP 分期之和与临床分期的回归方程为 y=3E-05×0.0011，R2=0.357。FA 值与临床分期的相关性
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：R445.2;R775

【参考文献】

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1 翁晓光;王惠南;张志强;钟元;贾传海;卢光明;;基于fMRI的屈光参差性弱视静息视觉网络的研究[J];生物物理学报;2009年06期

本文编号：2583550