不同MoCA评分下血管性认知障碍患者的灰质体积差异基于体素的形态学分析

目的:采用基于体素的形态学分析(VBM)方法,探究血管性认知障碍(VCI)患者灰质体积与认知障碍程度的关系。方法:选取157例确诊的VCI患者,根据蒙特利尔认知量表(MoCA)评分结果分为轻、中、重度组,均行颅脑MRI扫描和VBM分析。比较3组的颅脑总体积、灰质体积、白质体积、脑室或脑脊液体积,以及灰/白质体积与颅脑总体积之比。对组间差异脑区灰质体积与MoCA评分行相关性分析。结果:与轻度组相比,重度组右侧颞下回、右侧颞中回、右侧额中回、右侧额下回、右侧海马、右侧补充运动区和左侧中央旁小叶的脑灰质体积均显著减少(均P<0.05)。全部患者脑灰质体积与MoCA评分呈正相关(r=0.249,P<0.001);右侧海马区灰质体积与MoCA评分呈正相关(r=0.432,P<0.001)。结论:不同认知功能障碍水平的VCI患者存在额叶、颞叶、顶叶和海马等多个脑区的灰质体积变化,这为认知障碍程度的划分提供了神经影像学证据支持。

基于体素的形态学分析在缺血性脑卒中的研究进展

缺血性脑卒中(IS)是一种严重的脑组织缺血坏死性疾病,其不同病程阶段的脑结构损伤、重塑与病人后期脑神经功能障碍的恢复及生活质量密切相关。基于体素的形态学分析(VBM)能定量分析全脑灰、白质间体积和密度的差异,在IS的病情评估、病程监测、治疗及康复方案选择等方面表现出独特优势。对VBM技术及其在IS运动功能、认知功能及卒中后抑郁研究等方面的进展进行综述。

基于体素的形态学分析在认知障碍领域的应用

发现阿尔茨海默病(AD)早期阶段的生物标志物有利于提高AD诊断的准确性及早期诊断AD。随着神经影像及分析方法的发展,基于体素的形态学分析方法(VBM)因其可重复性及准确性引起了人们的重视,利用VBM方法研究AD的灰质体积,可通过神经结构体积的改变预测AD的风险,并发现与AD相关的灰质体积改变的部位,以利于对AD潜在的病理生理学机制的理解,为治疗和预防AD提供帮助。本文结合国内外最新研究进展,就VBM在认知障碍领域的应用做一综述。

基于体素的形态学分析梅尼埃病患者大脑灰质结构的改变

目的采用基于体素的形态学分析比较梅尼埃病(MD)患者大脑结构的改变。资料与方法回顾性收集20例MD患者及23例健康对照者,对MD患者进行眩晕障碍量表(DHI)评分评估其眩晕严重程度。使用MRI采集两组受试者的常规MRI及高分辨率T1数据,比较两组大脑灰质体积图。采用Pearson相关分析两组差异脑区灰质体积与病程及DHI评分的相关性。结果与对照组比较,MD组患者右侧颞上回、颞下回及脑岛灰质体积减小(t=-5.597、-5.779、-5.919);左侧海马旁回、左侧中央后回及左侧豆状壳核灰质体积增大(t=8.761、6.787、6.863;体素水平P<0.001,簇水平P<0.05)。MD患者右侧颞上回灰质体积与DHI评分呈负相关(r=-0.671,P=0.001)。结论MD患者前庭功能核心脑区及默认网络部分脑区灰质体积减小,可能是MD眩晕反复发作及情绪调节障碍的神经机制,视觉、躯体感觉、运动控制相关脑区灰质体积增加,可能是对前庭功能不足的一种代偿机制。

基于体素的形态学分析技术的中枢神经系统疾病研究进展

近年来,基于体素的形态学分析技术(voxel-based morphometry,VBM)发展迅速,其准确性及可重复性引起了人们的关注。利用VBM技术分析中枢系统障碍中的脑灰质及白质体积变化可达到发现相关病变部位的目的,有利于加深对中枢神经系统障碍病理生理机制的理解,并为预防和临床治疗提供帮助。本文结合相关中枢神经系统疾病的VBM研究进展进行综述。

低频振幅fMRI联合基于体素的形态学分析在精神分裂症中的应用

目的探讨静息态低频振幅(ALFF)功能性磁共振及基于体素的形态学分析(VBM)在精神分裂症脑功能与结构变化中的应用价值。方法符合入选标准的32例精神分裂症患者(患者组)和32例健康志愿者(对照组)进行静息态下脑功能磁共振成像(Rs-f MRI)扫描及矢状位薄层T1加权数据采集;采用Rest1.8软件对患者组和对照组标准化后ALFF的脑图进行分析对比ALFF值差异;再通过对存在差异的ALFF异常脑区进行患者组和对照组的VBM灰质密度数据进行统计分析灰质密度图像差异;最后结合ALFF及VBM结果,探讨精神分裂症患者脑功能及脑结构的改变。结果与对照组相比,患者组ALFF值显著增高(P<0.05)的脑区是右侧壳核、左侧眶额回延伸至左侧壳核和左侧背外侧额上回;ALFF值显著降低(P<0.05)的脑区是右侧颞下回、左侧扣带回后部、左侧角回。与对照组相比,患者组灰质密度值减低(P<0.05)的脑区是左侧角回、右侧楔前叶延伸至左侧扣带回后部、右侧壳核、右侧颞下回、左侧眶额回延伸至左侧壳核、右侧内侧额上回;未发现患者组灰质密度增高脑区。结论精神分裂症患者在静息态下存在较广泛的异常活动脑区,且异常活动脑区的灰质密度普遍减低;该结果与精神分裂症谷氨酸假说中神经元受到广泛损伤,神经递质循环回路失控理论较为一致。

低频振幅联合基于体素的形态学分析对精神分裂症患者脑结构与功能分析

目的利用静息态功能磁共振检查方法(低频振幅及基于体素的形态学分析方法)找到精神分裂症患者的脑功能与结构改变的脑区。方法选择2017年8月—2019年8月本院门诊及住院诊断精神分裂症患者26例作为患者组,另选取同期健康体检者26名作为对照组,分别进行静息态功能磁共振检查,扫描主要为T1矢状位薄层及BOLD序列扫描;之后利用SPM12及DPABI对所得的数据进行分析,找出低频振幅及脑灰质体积异常的脑区。结果患者组ALFF值(P<0.05)增高脑区颞下回、壳核、额上回(右)、扣带回、额内侧回,ALFF值(P<0.05)减低的脑区舌回、边缘叶、中央前回、中央后回、楔前叶、顶叶、额上回(左),VBM(P<0.05)脑灰质减少脑区颞上回、小脑后叶、前叶、边缘叶、豆状核、腹后内侧核,灰质增加的脑区海马、前扣带回、颞上回、壳核、尾状核、丘脑,两者均存在异常的共同脑区壳核、扣带回、边缘叶。结论精神分裂症患者无论ALFF值还是脑灰质体积,在很多脑区均存在广泛的异常,特别是在ALFF值异常脑区,脑灰质体积异常较为明显、部分结构脑灰质体积增加,可能与服用抗精神病药物有关。

鼻咽癌患者放疗期间的灰质体积变化:基于体素的形态学分析

目的研究鼻咽癌(nasopharyngeal carcinoma,NPC)患者的大脑灰质体积在放疗期间的变化及其与放疗剂量的关系。材料与方法选取21例首发NPC患者,分别在放疗前(放疗开始前1~2 d)、放疗中(放疗开始后19~20 d)和放疗后(放疗结束后1~2 d)进行颅脑3D-T1加权MRI扫描,使用基于体素的形态测量学方法分析脑灰质体积在放疗期间的改变,并进行体积改变和剂量大小的相关性分析。结果与放疗前相比,NPC患者在放疗中颞叶(双侧梭状回、右侧颞上回、右侧颞中回、右侧颞下回)、枕叶(左侧舌回、右侧矩状回)、额叶(左侧眶部额中回、左侧眶部额下回)、边缘叶(左侧岛叶、双侧前扣带回)、左侧小脑灰质体积减小(cluster水平FWE校正,P<0.001);NPC患者在放疗后,上述颞叶、枕叶、额叶、边缘叶和小脑灰质体积仍显著减小,同时出现右侧岛叶,左侧颞叶、双侧额上回、右侧眶部额下回、右侧小脑、右侧海马旁回灰质体积减小(cluster水平FWE校正,P<0.001)。左侧小脑灰质体积变化与放疗剂量呈正相关(r=0.503,P=0.020)。结论NPC患者在放疗期间的大脑灰质结构已发生了形态学改变。

基于体素的形态学分析在阿尔茨海默病及轻度认知障碍中的应用

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种进行性的神经退行性病变,是引起老年人痴呆最常见的疾病,占老年痴呆患者的50%~60%[1]。据统计,2015年报道全球现有痴呆患者4680万,预计到2050年达1.3亿[2]。轻度认知障碍(mild cognitive impairment,MCI)是介于正常衰老和轻度痴呆之间的不稳定的认知损害阶段,在此阶段患者认知功能下降,但尚未对日常生活状态造成很大的影响。据统计,每年约10%~15%的MCI转化为AD,随着人口老龄化程度的加剧,这一比例仍会继续增加[3]。随着影像技术的发展,结构磁共振成像已经作为AD的生物学标志物之一被引入新的诊断标准,并被广泛应用于临床[4],早期诊断MCI并采取适当干预措施可以阻止患者进展为痴呆。

强迫症患者大脑灰质体积变化——基于体素的形态学分析

目的探讨强迫症(OCD)患者大脑灰质体积的变化,并分析其在发病过程中可能存在的相关机制。方法选择31例年龄17~47岁重度强迫症患者和31例正常对照被试者,获取脑结构磁共振T1图像,使用基于体素的形态学测量(VBM)方法,比较强迫症组和对照组大脑灰质体积的差异,并将患者灰质体积差异区与其临床评分进行相关分析。结果与对照组相比,OCD患者在左侧壳核、岛叶、运动前区、顶上小叶以及右侧角回处体积显著减小。左侧壳核和岛叶的体积与患者贝克焦虑量表(BAI)评分成显著负相关。结论左侧壳核、岛叶、运动前区、顶上小叶以及右侧角回的灰质体积变化影响了该脑区功能,从而导致了OCD患者的部分症状。其中左侧壳核以及岛叶的损伤与患者焦虑情绪的异常密切相关。

基于体素的形态学分析在脊髓损伤中的研究进展

创伤性脊髓损伤(SCI)通常会导致大脑皮质发生继发性损害,造成神经元凋亡或萎缩。基于体素的形态学(VBM)技术凭借其无创性、精确性的优点,已在SCI患者大脑微观结构变化的研究中得到了广泛应用。本文主要从损伤后皮质萎缩情况及其与患者临床表现间相关性的横向研究结果,损伤早期进行性神经退变的时空模式及其对患者临床结果预测能力的纵向研究结果,损伤持续时间(亚急性、慢性等)、损伤严重程度(完全性、不完全性等)、临床康复情况(感觉运动功能、神经性疼痛等)等因素对研究结果的不同影响这3个方面对VBM在SCI中的研究进展进行综述,并指出未来研究应进一步提高VBM技术的可靠性,同时完善研究方案的设计,以促进VBM在脑功能探索和SCI康复治疗中的作用。

冻结步态帕金森病患者脑部结构fMRI:基于体素的形态学分析

目的:应用MRI基于体素形态学分析方法探讨冻结步态帕金森病(PD-FOG)患者的脑微观结构变化,分析PD-FOG患者脑灰质异常区域及分布特征。方法:将临床确诊的20例PD-FOG患者和18例非冻结步态帕金森病(PD-nFOG)患者纳入研究,并纳入性别、年龄和教育程度与患者组相匹配的21例健康志愿者作为对照组(HCs)。采集所有受试者的全脑3D-T1WI数据,并应用基于体素的形态学分析方法进行后处理和分析。结果:与PD-nFOG患者相比,PD-FOG患者脑灰质体积异常减少(P<0.005)的区域包括右侧额叶(BA4、BA6)和右侧顶叶(BA3、BA40);与HCs相比,PD-FOG患者脑灰质体积异常减少(P<0.005)的区域包括右侧额叶(BA4、BA6)、右侧顶叶(BA3、BA40)和左侧小脑(山顶、山坡、小脑扁桃体和蚓结节)。结论:PD-FOG患者不仅存在运动相关脑区(顶叶及小脑)的灰质体积异常减少,而且额叶脑灰质体积也有减少,提示PD患者发生FOG可能是运动和认知功能障碍相互影响、相互作用所导致。

基于体素的形态学分析方法在ADHD中的应用

研究已成年ADHD个体与正常人的脑区差异,通过运用基于体素的形态学分析方法(VBM)对脑结构性磁共振结果进行定量分析,研究发现ADHD患者组与正常组存在多个差异脑区。因此,通过对患者进行相关差异脑区的早期干预治疗是一种潜在的治疗方案。

基于体素的形态学分析在帕金森病相关灰质改变中应用研究进展

帕金森病(Parkinson’S disease,PD)是一种常见于中老年人的渐进性神经变性疾病。基于体素的形态学分析(voxel-based morphometry,VBM)可以在体素水平上定量检测出脑组织的密度和体积的改变,尤其是灰质(GM)的改变。由于PD患者的GM变化复杂且临床症状多样,许多学者对其从多个相关方向进行了VBM研究,特别是与临床症状相关GM改变的研究成为了现在研究的热点。但由于PD患者的复杂性和个体性差异,相关GM变化的VBM结果不尽相同,而且在与PD的核心致病机制相关的黑质-纹状体通路的研究还比较缺乏,不过多项研究结果表明VBM在研究PD相关的GM改变具有很大的潜力。

基于体素形态学分析探讨脑梗死远隔丘脑和黑质损害研究

目的探讨颅脑核磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)体素形态学分析(voxel-based mor⁃phometry,VBM)对检测脑梗死患者远隔丘脑和黑质继发性损害的临床价值。方法前瞻性招募19例首次单侧大脑中动脉(middle cerebral artery,MCA)供血区脑梗死患者,在发病后1周、1个月、3个月分别行MRI三维全脑扫描,应用VBM方法分析丘脑和黑质体积的变化。结果VBM结果显示,与发病1周时相比,脑梗死患者在发病1个月和3个月时同侧丘脑体积减小(体素值分别缩小637 mm^(3)、1488 mm^(3),P<0.01),且体积萎缩部位主要位于丘脑背内侧核。同样,与发病1周时相比,脑梗死患者在发病1个月和3个月时同侧黑质体积减小(体素值分别缩小64 mm^(3)、76 mm^(3),P<0.05)。结论VBM技术可在脑梗死后1~3个月检测MCA供血区脑梗死患者同侧丘脑和黑质体积缩小,可用于检测其继发性损害。

原发性舌咽神经痛患者全脑灰质体积变化:基于体素的形态学分析

目的从脑形态学角度探讨舌咽神经痛(GPN)的潜在中枢发病机制。方法前瞻性选择北京大学人民医院神经外科自2019年4月至2023年6月收治的27例右侧原发性GPN患者(病例组)及同期招募的27例年龄、性别、惯用手、受教育年限与病例组相匹配的健康人群(对照组)为研究对象,并依据术中观察是否存在神经血管压迫将GPN患者分为伴神经血管压迫组(n=18)与不伴神经血管压迫组(n=9)。采用基于Matlab R2017b编程平台的SPM8软件和VBM8工具包处理受试者的全脑高分辨率3D-T1脑结构像数据,分析不同组受试者间各脑区灰质体积的差异。应用Pearson相关性分析评估病例组患者的显著差异脑区灰质体积与其一般资料及疼痛特征的相关性。结果与对照组相比,病例组患者左侧前扣带回、颞中回、颞横回、中央前回、中央后回及右侧岛叶、丘脑、顶下小叶、中央前回、颞中回、颞下回的灰质体积明显减小,差异均有统计学意义(P<0.05,FDR校正)。与伴神经血管压迫组相比,不伴神经血管压迫组患者双侧前扣带回的灰质体积明显减小,差异有统计学意义(P<0.05,FDR校正)。病例组患者的右侧岛叶灰质体积与其病程呈负相关关系(r=-0.521,P=0.005)。结论 GPN患者存在广泛的全脑灰质萎缩现象,其在GPN的发生及维持中可能发挥重要作用。

上呼吸道感染后嗅觉障碍患者脑形态学与嗅觉功能相关性分析

目的 通过探究上呼吸道感染后嗅觉障碍脑灰质形态变化,得出上呼吸道感染后嗅觉障碍患者嗅觉中枢结构的影像学特点。方法 选取上呼吸道感染后嗅觉障碍的患者24例与嗅觉功能正常的健康对照受试者20例,通过基于体素的大脑皮质形态学体积测量(VBM)比较患者的大脑灰质和白质体积与对照组的差异。结果 上呼吸道感染后嗅觉障碍组患者TDI[气味察觉阈(T)、气味辨别能力(D)、气味识别能力(I)]总分(16.45±5.62)分,T为(2.33±0.93)分,D为(6.54±2.60)分,I为(7.58±3.22)分;嗅觉障碍平均时长为(19.00±6.33)个月;视觉模拟量表评分(VAS)为(7.79±2.41)分,与对照组比较均存在统计学差异(P<0.05)。上呼吸道感染后嗅觉障碍患者的大脑灰质总体积和嗅皮质体积明显小于对照组(P<0.05),大脑灰质总体积占全脑体积的比例和皮质厚度与嗅觉功能评分TDI值呈正相关(r=0.71,P<0.000 1;r=0.69,P=0.000 9)。结论 上呼吸道感染后嗅觉障碍患者大脑灰质总体积和嗅皮质体积减少,且嗅觉功能与大脑灰质体积比例及皮质厚度呈正相关。

伴有中央颞区棘波的儿童良性癫痫基于体素的形态学分析及认知功能

目的采用神经心理学检测及基于体素的形态学分析（VBM）观察伴有中央颞区棘波的儿童良性癫痫（BECTS）患者的认知功能及大脑细微结构改变情况。方法收集2014年5月至2015年5月在川北医学院附属医院就诊的新发BECTS患者16例，同时选择性别、年龄、受教育程度与BECTS组相匹配的健康志愿者16名，所有受试者行神经心理学测评[全量表智商／总智商（full scale intelligence quotient，FSIQ）、语言智商及操作智商]及高分辨率T1加权成像扫描，对获得的数据进行比较及相关性分析。结果（1）BECTS组FSIQ（79．3±13．3）、语言智商（82．3±12．1）及操作智商（81．3±10．3）均明显低于对照组（107．0 ±6．4、101．6±6．5、114．8±6．2），差异有统计学意义（t=9．511、7．521、16．360，均P〈0．01）。（2）BECTS组在5个灰质区域显示体积明显增加：两侧壳核、两侧旁中央小叶及右侧辅助运动区，差异有统计学意义（P〈0．05，FDR校正）。（3）左侧壳核灰质体积与癫痫发病年龄呈显著负相关（r=-0．586，P=0．017）。结论（1）BECTS患者存在一定程度的认知功能损害。（2）BECTS患者大脑细微结构发生一定改变，可能与遗传因素影响了儿童的生理发育周期相关，而且其发病年龄越小，对大脑细微结构改变的影响越大。

基于体素的磁共振形态学测量分析法检测局灶性皮质发育不良的临床应用

目的研究基于体素的磁共振形态学测量分析方法在检测局灶性皮质发育不良(focal cortical dysplasia,FCD)的应用价值。方法纳入北京天坛-丰台癫痫中心2015年至2016年期间病理确诊为Ⅰ型和Ⅱ型FCD的44例患者。对患者的头颅MRI用形态学测量分析程序(morphometric analysis program,MAP)进行处理,比较MAP中延伸图像、交界图像和厚度图像对FCD病变的检出率;并比较传统人工阅片与MAP辅助阅片检出率的差异。结果 MAP的交界图像和厚度图像对FCD病变的检出率要高于延伸图像。传统人工阅片和MAP辅助阅片均未检测出Ⅰ型FCD病变;但相对于前者,后者明显地提高了Ⅱ型FCD的检出率,尤其是ⅡA型FCD的检出率(P=0.03,P=0.05)。结论 MAP有助于在癫痫患者中筛选FCD,或对可疑的异常影像加以确认。但对于再次手术或者真正MRI阴性的FCD患者,MAP的作用并不明显。

基于体素的MR形态学分析对鼻咽癌放疗后脑灰质体积改变的研究

目的运用基于体素的形态学分析(VBM)技术探讨鼻咽癌患者放疗后全脑灰质体积的改变情况。方法纳入初诊放疗前(G0组)、放疗后0-6月(G1组)、6-12月(G2组)的鼻咽癌患者各15例,采用3.0T MR扫描仪,进行高分辨力T1WI扫描,采用基于SPM8软件的VBM8工具箱分别分析治疗组(G1组、G2组)与对照组(G0组)脑灰质体积变化的差异。结果与G0组比较,G1组双侧额叶(右侧中央前回、双侧额上回、双侧额中回),左侧后扣带回、左侧岛叶灰质体积减少。而对比G0组,G2组双侧颞叶(左侧颞叶钩回、右侧梭状回)、左侧额叶(左侧额下回、左侧额中回)灰质体积减少;右侧扣带回及左侧顶下小叶出现灰质容积的增加。结论鼻咽癌放疗后不同时期与放疗前存在脑灰质体积的异常,而VBM技术可以敏感地检测这种变化。