2型糖尿病認知功能損害的腦靜息態(tài)功能磁共振研究.pdf

1、本文主要從以下幾個部分展開論述：
　　第一部分 2型糖尿病患者腦靜息態(tài)fMRI亞頻段分數(shù)低頻振幅研究
　　目的:
　　大量證據(jù)表明2型糖尿病(T2DM)可通過胰島素抵抗、高血糖、糖基化終末產(chǎn)物等因素損害中樞神經(jīng)系統(tǒng)，不僅促進認知功能損害的發(fā)生，而且加速認知功能損害并向癡呆轉(zhuǎn)化。已有部分磁共振成像(MRI)研究發(fā)現(xiàn)T2DM患者靜息態(tài)腦功能存在異常，其中，在以低頻振幅(ALFF)為指標的靜息態(tài)功能磁共振研究中，T2DM患者

2、表現(xiàn)出舌回、枕中回、扣帶回前部的ALFF值異常，并相應地存在記憶、注意、執(zhí)行功能等認知功能亞項的水平降低。但上述研究結(jié)論來自于0.01～0.08Hz的ALFF分析，存在受生理噪聲干擾和探測大腦活動細節(jié)信息能力不足的缺點。亞頻段分析在屏蔽生理噪聲和探測腦功能活動空間分布方面具有優(yōu)勢，可在一定程度上解決該問題;且將ALFF值通過標準化得到分數(shù)低頻振幅(fALFF)值，除去了血管和腦脊液信號，可更加突出大腦低頻活動屬性。因此，本研究在上述結(jié)論

3、的基礎上進一步將低頻振幅的頻段(0.01～0.08Hz)劃分為Slow-5(0.01～0.027 Hz)和Slow-4(0.027～0.073 Hz)兩個亞頻段，并以fALFF值為主要分析指標，對T2DM患者的大腦靜息態(tài)自發(fā)性活動改變模式及其與認知功能損害之間的關系進行探討。
　　方法:
　　1.受試者一般資料共納入22名T2DM患者（T2DM組）和23名正常志愿者(HC組)，兩組受試者間的年齡、性別、受教育水平無明顯差異，

4、采集臨床基本資料。以簡易精神狀態(tài)檢查表(MMSE)評估所有受試者總體認知水平，以聽覺詞語學習測試(AVLT)評估T2DM組受試者記憶力（包括即刻記憶、短時延遲記憶、長時延遲記憶、長時再認和總分五個指標）;
　　2.MRI數(shù)據(jù)采集和處理通過3.0T MR儀采集常規(guī)T2WI和FLAIR圖像以排除明顯腦部器質(zhì)性病變，并以三維磁化準備快速采集梯度回波序列掃描獲取T1結(jié)構(gòu)像數(shù)據(jù)，以平面回波序列掃描獲取靜息態(tài)功能像。T1結(jié)構(gòu)像數(shù)據(jù)和靜息態(tài)功能

5、像數(shù)據(jù)經(jīng)靜息態(tài)功能磁共振數(shù)據(jù)處理助手軟件(DPARSF)V2.3預處理，分別計算Slow-5和Slow-4亞頻段fALFF值;
　　3.統(tǒng)計分析采用SPSS20軟件對兩組受試者年齡、教育水平、BMI、血壓、空腹血糖和HbA1c行雙樣本t檢驗，對性別行x2檢驗;采用靜息態(tài)功能磁共振數(shù)據(jù)分析工具包(REST) V1.8分別在Slow-5和Slow-4亞頻段對兩組受試者的fALFF統(tǒng)計參數(shù)圖進行單樣本t檢驗和雙樣本t檢驗(AlphaSi

6、m校正，P＜0.05，體素數(shù)＞85)，提取T2DM組各異常腦區(qū)的fALFF值與AVLT短時延遲記憶、長時延遲記憶和長時再認評分行Spearman相關分析，與AVLT即刻記憶和總分行Pearson相關分析。
　　結(jié)果:
　　1.一般資料兩組受試者年齡、性別、受教育水平、BMI、血壓以及MMSE評分無顯著差異，T2DM組的空腹血糖和HbA1c指標顯著高于HC組(P＜0.001);
　　2.Slow-5亞頻段的組間fALFF

7、比較T2DM組fALFF值增高的腦區(qū)包括雙側(cè)扣帶回前部皮層和右側(cè)小腦8區(qū)，減低的腦區(qū)則包括雙側(cè)枕中回及楔前葉;
　　3.Slow-4亞頻段的組間fALFF比較T2DM組fALFF值增高的腦區(qū)為左側(cè)顳下回，減低的腦區(qū)為右側(cè)舌回;
　　4.相關分析右側(cè)枕中回和楔前葉fALFF值（Slow-5）與AVLT即刻記憶評分呈顯著正相關（r=0.457，P=0.033）。
　　結(jié)論:
　　T2DM患者多個與認知功能相關的腦區(qū)表

8、現(xiàn)出了自發(fā)性活動異常，包括活躍于Slow-5亞頻段的默認網(wǎng)絡部分腦區(qū)，如扣帶回前部和楔前葉，以及活躍于Slow-4亞頻段的語義認知、視覺信息處理相關腦區(qū)，如顳下回和舌回，證實T2DM患者異?；顒幽X區(qū)的空間分布具有依頻段而改變的特點。
　　第二部分 伴輕度認知功能障礙的2型糖尿病患者腦靜息態(tài)fMRI局部一致性和分數(shù)低頻振幅研究
　　目的:
　　2型糖尿病(T2DM)患者癡呆的發(fā)病風險增高，在向癡呆進展的過程中會經(jīng)歷輕度認

9、知功能障礙(MCI)的過渡階段，而在此階段采取干預措施有助于減慢其向癡呆進展的速率。既往靜息態(tài)功能磁共振研究發(fā)現(xiàn)，T2DM患者右側(cè)顳中回等腦區(qū)與后扣帶皮層之間、雙側(cè)海馬與前扣帶回等腦區(qū)之間的功能連接強度降低，其額內(nèi)側(cè)回、枕中回、舌回、內(nèi)側(cè)顳葉等腦區(qū)自發(fā)性活動也發(fā)生改變，這些異常改變與T2DM患者認知功能損害具有密切聯(lián)系。但上述研究與本文第一部分的研究存在相似的缺陷，即納入的T2DM群體包括了不伴有和伴有MCI的患者，T2DM患者伴發(fā)MC

10、I時的靜息態(tài)腦功能改變特點尚不明了。本研究重點針對伴MCI的T2DM患者，采用腦靜息態(tài)功能局部一致性(ReHo)和分數(shù)低頻振幅(fALFF)指標，探討其靜息態(tài)功能活動的改變特點，為在MCI階段對T2DM患者的認知功能損害進行評估和干預提供新的參考依據(jù)。
　　方法:
　　1.受試者一般資料共計21名T2DM伴MCI患者(D-MCI組)和25名對照組志愿者(HC組)參與本次研究，組間年齡、性別、受教育水平資料相匹配，兩組受試者的

11、總體認知水平通過MMSE、MoCA量表進行評估;同時對D-MCI組以聽覺詞語學習測試(AVLT)評估記憶力，評估指標包括即刻記憶、短時延遲記憶、長時延遲記憶、長時再認和總分;
　　2.MRI數(shù)據(jù)采集和處理通過3.0T MR儀掃描采集T2WI、FLAIR常規(guī)圖像以診斷和排除明顯器質(zhì)性病變，再通過三維磁化準備快速采集梯度回波序列掃描采集T1結(jié)構(gòu)像數(shù)據(jù)，通過平面回波序列掃描采集靜息態(tài)功能像數(shù)據(jù)。T1結(jié)構(gòu)像數(shù)據(jù)和靜息態(tài)功能像數(shù)據(jù)經(jīng)靜息態(tài)功

12、能磁共振數(shù)據(jù)處理助手軟件(DPARSF) V2.3預處理，分別計算ReHo值和fALFF值;
　　3.統(tǒng)計分析采用SPSS20軟件對兩組受試者年齡、教育水平、BMI、血壓、空腹血糖和HbA1c行雙樣本t檢驗，對性別行x2檢驗;采用靜息態(tài)功能磁共振數(shù)據(jù)分析工具包(REST) V1.8分別對ReHo和fALFF統(tǒng)計參數(shù)圖進行單樣本t檢驗和雙樣本t檢驗（AlphaSim校正，P＜0.05，體素數(shù)＞85），并分別提取D-MCI組每例受試者

13、異常腦區(qū)的ReHo值和fALFF值，與血生化指標、MoCA、AVLT即刻記憶和總分行Pearson相關分析，與糖尿病病程、AVLT短時延遲記憶、長時延遲記憶、長時再認評分做Spearman相關分析。相關分析通過SPSS20軟件完成。
　　結(jié)果:
　　1.一般資料組間年齡、性別、受教育水平、BMI、血壓和MMSE評分無顯著差異，D-MCI組的MoCA評分顯著低于HC組(P＜0.001)，空腹血糖和HbA1c水平顯著高于HC組(

14、P＜0.001);
　　2.組間ReHo值比較D-MCI組右側(cè)額上回、右側(cè)小腦8區(qū)ReHo值顯著增高，雙側(cè)內(nèi)側(cè)眶部額上回、右側(cè)額中回、右側(cè)顳下回、左側(cè)枕中回及右側(cè)舌回ReHo值顯著減低;
　　3.組間fALFF值比較D-MCI組左側(cè)顳下回、雙側(cè)扣帶回前部fALFF值顯著增高，右側(cè)舌回fALFF值顯著減低;
　　4.相關分析D-MCI組扣帶回前部fALFF值與HbA1c水平負相關(r=-0.482，P=0.027)，左側(cè)

15、顳下回fALFF值與MoCA評分負相關（r=-0.547，P=0.010），右側(cè)小腦8區(qū)ReHo值與AVLT即刻記憶評分負相關（r=-0.551，P=0.010）;D-MCI組右側(cè)顳下回ReHo值與AVLT總分正相關（r=0.508，P=0.019），并且與AVLT即刻記憶評分正相關(r=0.585，P==0.005)。
　　結(jié)論:
　　T2DM伴MCI患者的腦功能活動紊亂累及了額上回、枕中回、舌回和顳下回等腦區(qū)，提示T2D