一种新的评估脑白质纤维形态变化的长度特征构建

基于弥散张量成像(DTI)数据可对全脑白质纤维进行三维呈现。当前对脑白质纤维的形态分析已用于研究在发育过程或病理情况下纤维形态的变化。本研究提出了一种新的逐脑白质纤维上点累加的欧氏空间距离表征其长度的特征,并进一步采用人类连接组计划(HCP)数据集中的50例样本从两个方面探究该特征稳定性。其一,不同纤维跟踪算法重建出的脑白质纤维对特征的影响;其二,同一种纤维跟踪算法下不同的脑白质纤维根数对特征的影响。纳入HCP数据集中的254例被试,运用该特征采用基于体素的分析(VBA)方式初步探究性别对脑白质纤维形态的影响。通过类内相关性系数(ICC)模型的计算发现,在两种纤维跟踪算法重建出的总体纤维长度比较接近的情况下,颅内绝大部分体素对应特征值的ICC在0.4以上。此外,同一种纤维跟踪算法下不同的脑白质纤维根数对特征的影响甚微,颅内体素对应特征值的ICC集中在0.8以上。性别对脑白质纤维长度影响的分析结果发现,相比于男性,女性在丘脑、穹窿、小脑中脚和苍白球区域的脑白质纤维长度特征值显著偏高;男性在右侧直回和右侧苍白球区域特征值显著高于女性。所提出的脑白质纤维长度特征丰富了脑白质纤维形态分析方法,可用于研究脑发育和脑相关的疾病。

基于磁共振成像观察癫痫病人大脑灰质皮层结构及白质纤维束连接的变化

目的:基于磁共振成像(MRI)观察癫痫病人大脑灰质皮层结构及白质纤维束连接的改变。方法:选取2018年1月—2021年1月于三亚中心医院就诊的110例癫痫病人作为癫痫组,另选同期于三亚中心医院体检的110名健康者作为正常组。比较两组受试者的一般资料和执行功能。通过MRI以及弥散张量成像(DTI)分别观察两组受试者的大脑灰质皮层结构及白质纤维束连接的差异。分析癫痫病人执行功能与大脑灰质体积、白质纤维束连接的相关性。结果:与正常组相比,癫痫组数字广度顺向分数降低(P<0.05),词语流畅性个数明显减少(P<0.05),Stroop C用时明显升高(P<0.05)。与正常组相比,癫痫组两侧颞叶、左侧丘脑、扣带回,右侧额中回、顶下小叶、脑岛、额叶、顶叶、尾状核、右侧丘脑以及扣带回脑区的大脑灰质体积减小,差异均有统计学意义(P<0.05);左侧丘脑前辐射、胼胝体枕部、左侧扣带束海马部冠状位、左侧丘脑前辐射、胼胝体枕部以及左侧扣带束海马部轴位脑区的大脑白质纤维束减少,差异均有统计学意义(P<0.05)。癫痫病人与正常人有差异的执行功能指标与部分大脑灰质体积以及白质纤维束连接明显变化的FA值与MD值呈正相关(P<0.05)。结论:癫痫病人执行能力差,大脑灰质体积与白质纤维束均有所减少,且癫痫病人的执行功能可能与大脑灰质皮层结构及白质纤维束的FA值与MD值有关。

功能磁共振成像观察脑卒中患者大脑灰质皮层结构及白质纤维束连接的改变

目的基于功能磁共振成像(fMRI)技术探讨脑卒中患者大脑灰质皮层结构及白质纤维束连接的改变以及与认知障碍的关系。方法选择2020年5月至2022年5月我院收治的112例脑卒中患者作为研究对象并纳入实验组,选同期于我院进行体检的108例健康人群作为对照组。另将脑卒中伴有认知障碍患者根据是否进行认知训练分为训练组(n=16)和未训练组(n=48)。比较实验组和对照组的一般资料、认知障碍测试评分、执行功能特征和脑白质纤维束FA值;对比训练组和未训练组患者海马的静息状态功能连接(FC)的变化情况;采用Pearson检验分析脑卒中患者大脑灰质皮层结构及白质纤维束连接与认知障碍相关性。结果实验组在糖尿病史、吸烟史、高血压史、心脏病史、高血脂症以及纤维蛋白原、葡萄糖、甘油三酯、总胆固醇和高密度脂蛋白含量方面均显著高于对照组(P<0.05);实验组的BI评分、MMSE评分、MoCA评分、BNT、DSST、RAVLT即刻记忆、RAVLT延迟回忆均显著低于对照组,神经受损NIHSS评分显著高于对照组(P<0.05);实验组的词语流畅性、数字广度顺向显著低于对照组,Stroop C、朝向一致目标RT、执行网络效率值、双朝向目标RT显著高于对照组(P<0.05);对比两组研究对象的脑白质纤维束FA值发现,实验组的扣带回海马部(L)、下纵束(R)、穹隆(L)的脑白质纤维束FA值显著低于对照组(P<0.05);fMRI扫描结果显示训练组患者左海马-右额下回、左海马-右额中回、右海马-左额中回、右海马-左额下回、右海马-左额上回、右海马-左顶叶FC明显增加(P<0.005);未训练组患者左海马-右枕中回、右海马-右小脑后叶、右海马-左颞上回的FC均明显降低(P<0.005);Pearson检验分析结果显示,扣带回海马部(L)、下级束(R)、穹隆(L)的脑白质纤维束FA值以及左海马-右额下回、左海马-右额中回、右海马-左额中回、右海马-左额下回、右海马-左额上回、右海马-左顶叶FC分别与认知障碍均呈明显正相关(P<0.05)。结论脑卒中患者的认知障碍与大脑灰质皮层结构及白质纤维束连接的改变有关,而fMRI技术能够有效检测出白质纤维束FA值和海马静息状态功能连接(FC)的变化,具有较高的应用价值。

阿尔茨海默病患者脑白质纤维束改变与执行功能损害的关系

目的探讨阿尔茨海默病(AD)患者脑白质纤维束改变与执行功能损害的关系。方法选择2019年12月-2022年1月深圳市罗湖区人民医院收治的118例AD患者作为研究对象,通过Mattis痴呆量表的主动/持续部分(MDRSI/P)评估患者执行功能,根据患者执行功能情况分为执行功能障碍组(n=46)和执行功能正常组(n=72)。对比两组患者各区域脑白质纤维束FA值以及一般资料,采用多因素Logistics回归分析AD患者执行功能障碍的影响因素。采用Pearson分析各区域脑白质纤维束FA值与BADS评分之间的相关性,采用Spearman分析各区域脑白质纤维束FA值与执行功能障碍之间的相关性。构建贝叶斯网络模型,使用Netica软件进行贝叶斯网络推理,并对模型效能进行评价。结果118例AD患者中,有46例出现执行功能障碍,发病率为38.98%。执行功能障碍组患者各区域的脑白质纤维束FA值均明显低于执行功能正常组,差异具有统计学意义(P<0.05)。执行功能障碍组与正常组患者在病程、痴呆程度、画钟试验得分、BADS评分、MMSE评分、NPI评分、UPDRS评分、ADAS-Cog评分、WMLs体积、PVWMLs得分、DWMLs得分以及脑白质纤维束FA均值的差异具有统计学意义(P<0.05)。重度痴呆和WMLs体积是AD患者执行功能障碍的独立危险因素(P<0.05),BADS评分和脑白质纤维束FA均值是保护因素(P<0.05)。各区域脑白质纤维束FA值均与BADS评分呈显著正相关性(P<0.05),与执行功能障碍呈显著负相关性(P<0.05)。重度痴呆、BADS评分、脑白质纤维束FA均值、WMLs体积通过网络关系与执行功能障碍建立联系,BADS评分、重度痴呆、脑白质纤维束FA均值与执行功能障碍的发生有直接联系,节点治疗方式通过影响WMLs体积,间接影响执行功能障碍的发生。构建的贝叶斯网络模型的AUC为0.839(95%CI 0.822~0.853,P<0.001),具有较高的区分度,校准曲线表明模型整体预测的准确性较高。结论脑白质纤维束FA值是AD患者执行功能障碍的独立保护因素,与执行功能障碍呈显著负相关性。通过测定脑白质纤维束的异常改变可能是AD患者执行功能衰退的客观检查方法之一。

人脑语言功能区与相关白质纤维束通路的研究进展

传统的经典语言结构模型认为大脑的语言功能区位于额下回的Broca区和颞上回的Wernicke区,这两个语言区域通过弓状束纤维相互连接;功能上额叶被定义为语言产生区域,颞叶则被视为语言理解区域.现代的语言组织模型则基于脑网络的语言处理模型,包含在大脑皮质和皮质下区域之间分布的并行和互连的双流体系.本文通过对大脑语言中枢的脑皮质定位和传导通路的研究展开分析,以帮助神经科学领域的专业人士建立现代语言组织模型.

DTI联合DTT检测的患侧FA值下降百分比对老年脑梗死患者病程的评估价值及白质纤维束分级与NIHSS评分相关性

目的:探究磁共振弥散成像(DTI)联合弥散张量纤维束成像技术(DTT)检测的患侧FA值下降百分比对老年脑梗死患者病程的评估价值及白质纤维束分级与NIHSS评分相关性。方法:回顾性分析2020年1月-2022年1月厦门市第五医院收治的80例老年脑梗死患者的临床资料。患者均接受常规磁共振成像(MRI)平扫、弥散加权成像(DWI)、DTI、DTT检查。根据病程将患者分为急性期组(≤3 d)、亚急性期组(4 d~3周)、慢性期组(>3周),以美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)评分评估患者的预后,分析DTI联合DTT检测结果的患侧FA值下降百分比和白质纤维束分级对老年脑梗死患者病程和预后的评估价值。结果:80例患者中,DTI联合DTT测出86个病灶,其中脑叶白质30个,基底节区34个,丘脑6个,放射冠区10个,半卵圆中心6个;慢性期组的患侧部分各向异性(FA)值、患侧FA值下降百分比均高于急性期组、亚急性期组患者,亚急性期的患侧FA值下降百分比高于急性期组患者,差异均有统计学意义(P<0.05);绘制受试者工作特征(ROC)曲线显示,患侧FA值下降百分比评估老年脑梗死患者病程的曲线下面积(AUC)为0.953;白质纤维束分级3级和2级患者入院时和出院时NIHSS评分均高于1级患者,且3级患者高于2级患者,差异均有统计学意义(P<0.05);Spearman相关性分析结果显示,老年脑梗死患者的白质纤维束分级与入院时NIHSS评分、出院时NIHSS评分呈正相关(rs>0,P<0.05)。结论:DTI联合DTT可以有效预测老年脑梗死患者的病程及预后,诊断价值较高。

再生蛋白质纤维的形态结构与性能研究

通过对再生蛋白质纤维的形态结构、性能及其相互关系的研究,表明再生蛋白质纤维是一种性能良好并具有广泛应用前景的纺织材料。

大豆蛋白质纤维的结构研究(Ⅱ):聚集态结构

对大豆蛋白质纤维 (PVA SPF)的聚集态结构进行了研究 ,认为聚乙烯大分子呈平面锯齿形构象 ,而大豆蛋白大分子在纺丝前的处理过程中已经变性 ,由α 螺旋转变为直线形的 β 链构象 ,并共同砌入纤维 ;由于二组分大分子均带有较多的极性基团 ,在大分子之间可能形成多种键合 ,同时PVA SPF成纤后进行的缩醛化处理在二组分大分子之间形成了化学交联 ,故而可以认为PVA SPF的聚集态结构是以直链形大分子网状结构为主体的聚集态结构。X 射线衍射图表明 ,PVA SPF大分子的结晶能力较弱 ,二维空间排列有序的向列结晶能力较强。

MR弥散张量三维脑白质纤维束成像

目的磁共振弥散张量成像(MR-DTI)是一种新的无创性成像方法,它不同于常规T2加权成像(T2WI)和弥散加权成像(DWI),它可以准确地反映水分子扩散的方向信息,并通过特殊的软件处理,能够实现白质的纤维跟踪与可视化。本文应用磁共振扩散张量成像技术显示人脑白质纤维束,探讨其与正常解剖学描述的一致及其临床应用的可行性。方法6例志愿者,男4例,女2例,年龄范围21～62岁。于GE 1.5T Sign CV/I型磁共振扫描机,相控阵列鸟笼状头部线圈,采用单次激发回波平面弥散张量成像序列扫描,GE公司Workstation中的Functool软件进行DTI数据的后处理及三维脑白质纤维束示踪。结果能较好显示的白质纤维有:连合系、钩束、上下纵束、下额枕束、内囊等。上述纤维束与已知的解剖学上的正常的同名纤维束的描述具有较好的一致性。结论通过DTI方法,我们可以获得一套较为完整的主要正常脑白质纤维束的解剖图,该方法是一种可使脑白质束快速可视化的新方法。

大豆蛋白质纤维的结构研究(Ⅳ):结构与性能

首先对PVA-SPF的结构作出了评价,认为在现有的主要服用纤维的聚集态结构中,尚未见直线形大分子网状聚集态的结构,PVA-SPF采用该结构较难把握;最后对PVA-SPF结构和纤维性能的关系进行了探讨,认为PVA SPF在合成纤维的基础上增添了某些天然纤维的优良性能,例如纤维光泽、吸湿性和染色性等,但也存在着明显缺陷,例如回弹性和耐热性等,认为PVA SPF的成纤条件尚待完善。

大豆蛋白质纤维的结构研究(Ⅲ):共混结构

对大豆蛋白质纤维 (PVA SPF)的形态结构、共混结构以及各级原纤结构进行了研究 ,PVA SPF的横截面呈多种不规则的非圆形 ,纵向表面较光滑 ,伴有某些条纹和沟槽。与一般湿法纺丝成纤的结构不同 ,PVA SPF不呈皮芯结构 ,只有 0 2 μm左右的表皮层 ,应视为全芯层结构。在共混结构中大豆蛋白呈分散相 ,聚乙烯醇呈连续相 ,分散相的分布是随机的、均匀的 ,但纤维的表皮层是聚乙烯醇组分构成的 ;在各级原纤结构中 ,PVA SPF存在着明显的巨原纤结构 ,直径为 1μm左右。

正常成人不同年龄段大脑白质纤维各向异性差异研究

目的:探讨正常成人不同年龄大脑白质纤维磁共振弥散张量各向异性的差异。方法:62名正常志愿者大脑白质纤维不同部位,包括外囊、内囊前肢、内囊后肢、胼胝体膝部和胼胝体压部的FA值和ADC值。结果:胼胝体膝部(F=3.113,P=0.024)和豆状核(F=3.229,P=0.020),在各年龄组之间FA值差异有显著性意义;内囊前肢(F=3.093,P=0.024)和豆状核(F=3.824,P=0.009),ADC值差异有显著性意义。FA值呈正相关的部位有内囊前肢(r=0.293,P=0.0349)、胼胝体膝部(r=0.322,P=0.0202),ADC值呈现正相关的部位只有外囊(r=0.365,P=0.00925)。结论:不同年龄段大脑白质纤维的FA值和ADC值是不同的,随着年龄增大,FA值呈现下降趋势,ADC值则有增高的趋势。

纤维素纤维和蛋白质纤维降解特性的分析

以棉、苎麻、竹原以及桑蚕丝、羊毛织物为试样,采取自然土埋法进行降解实验,分析并比较被填埋织物的力学性能和形态结构特征。结果表明:在填埋2个月后,棉、苎麻和竹原纤维的表面产生了许多坑穴和裂纹,其强力下降率普遍达到80%以上;羊毛的鳞片被剥蚀,内部似没受微生物的侵蚀,其力学性能几乎没有变化,而桑蚕丝纤维的表面产生微小坑穴,其强力下降为原样的70%;在被填埋6个月后,棉、苎麻和竹原纤维已与泥土融合被完全降解,羊毛也被完全降解,而桑蚕丝纤维表面的坑穴增多,强力下降率和伸长下降率也达90%以上,9个月后取出的桑蚕丝织物只有零星碎片,几乎完全被降解。

基于DTI技术的急性中风患者缺血脑白质纤维束的扩散性与神经功能恢复的相关性研究

目的通过扩散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)评价急性缺血性中风患者脑白质纤维束的扩散性与神经功能恢复的相关性,预测患者运动功能的恢复情况。材料与方法 40例临床诊断并经磁共振扫描证实有单侧急性脑白质梗塞并有运动功能障碍患者行DTI检查后,于治疗后1个月、2个月及3个月末行常规MRI和DTI检查,获得部分各向异性指数(FA)和表观扩散系数(ADC)。分别于缺血白质区域和对侧同名纤维束镜像区域取感兴趣区,测量FA值、ADC值后计算比值(r FA和r ADC)以及梗塞体积,观察其与美国国立卫生研究院脑中风评分(NIHSS)的相关性。其中32名1年后随访到的患者,根据其运动力指数(MI),分成恢复良好组和恢复不良组,运用r FA和r ADC判断运动功能的恢复情况。结果r FA、r ADC和梗塞体积于首诊、治疗1个月末、2个月末和3个月末之间均存在统计学差异(F=13.84,P=0.00,F=64.57,P=0.00和F=37.41,P=0.00)。首诊和1个月末r FA与NIHSS评分显著负相关(r=-0.59,t=-4.59,P=0.00和r=-0.34,t=-2.27,P=0.02);首诊r ADC与NIHSS评分显著负相关(r=-0.44,t=-3.04,P=0.00),1个月末、2个月末、3个月末r ADC与NIHSS评分显著正相关(r=0.28,t=1.83,P=0.04;r=0.39,t=2.69,P=0.00;r=0.63,t=4.99,P=0.00)。1月个末、2个月末、3个月末梗塞体积与N I H S S评分显著正相关(r=0.4 0,t=2.73,P=0.01;r=0.44,t=3.05,P=0.00;r=0.32,t=2.13,P=0.04)。多元回归分析显示首诊r FA和3个月末r ADC与患者1年后的MI有显著相关性(t=2.95,P=0.00和t=2.75,P=0.01),3个月末r ADC的ROC曲线峰下面积为0.905。结论DTI技术能显示急性脑缺血患者脑白质纤维束损伤治疗后的演变,其测定参数与神经功能恢复有一定相关性,3个月末ADC值或可用于预测患者运动功能恢复情况。

羽绒纤维与其它蛋白质纤维结构的比较

通过对天然蛋白质纤维—羊毛、蚕丝、羽绒的结构研究 ,认为羽绒纤维的内部结构有类似于羊毛纤维的一些特征 ,其表面结构完全不同于羊毛和蚕丝 ,但羽绒纤维仍是一种具有广泛应用前景的天然蛋白质纤维。

应用弥散张量磁共振成像定量分析正常成人大脑白质纤维各向异性特征

目的 定量分析正常成人大脑不同部位白质纤维各向异性所存在的差异。方法 测量52 名正常志愿者大脑白质纤维不同部位的FA值和ADC值,测量的部位有:外囊、内囊前肢、内囊后肢、胼胝体膝部和胼胝体压部。结果 FA值以胼胝体压部为最高是0.893±0.0645。统计分析大脑白质各部位间FA值的差别均有统计学意义(P<0.01)。结论 FA值可定量分析大脑不同部位的白质纤维的各向异性程度。

正常成人大脑白质纤维磁共振弥散张量成像的定量研究

目的:运用弥散张量成像(DTI)定量研究正常成人脑白质不同解剖部位的各向异性特点。方法:对60名正常成人按年龄分成四组,均行DTI检查,分析其表面弥散系数(ADC)图及各向异性分数(FA)图的特点,并对不同解剖部位的脑白质进行ADC值及FA值的定量分析,通过统计学分析得出其弥散系数和各向异性特点。结果:不同年龄组间相同解剖部位脑白质ADC值及FA值的差异无统计学意义;不同解剖部位间FA值及ADC值的差异具有显著性。结论:DTI可清晰显示脑内白质的走行及方向,FA能准确定量分析正常成人不同部位脑白质纤维的各向异性程度。

弥散峰度成像评估阿尔茨海默病脑部白质纤维束损害

目的探讨弥散峰度成像(DKI)对于阿尔茨海默病(AD)的诊断价值。方法对19例AD患者(AD组)和17名健康体检者(对照组)行DKI扫描,测量并比较两组胼胝体膝部、胼胝体压部、双侧前扣带束、双侧后扣带束、双侧上纵束和双侧下枕额束的弥散张量成像(DTI)和DKI参数值,分析各参数与简易精神状态检查量表(MMSE)评分的相关性。结果AD组胼胝体膝部、压部,双侧前扣带束,双侧后扣带束的各向异性分数(FA)、平均扩散程度(MD)、径向扩散程度(RD)和平均弥散峰度(MK)、径向峰度(RK)、轴向峰度(AK),双侧上纵束和双侧下枕额束MK、RK、AK值与对照组的差异均有统计学意义(P均<0.05);AD组同一患者右前扣带束的FA、MK、AK、RK值,右后扣带束FA值,左上纵束FA、RD、MK、RK值与右侧的差异均有统计学意义(P均<0.05);DTI和DKI参数值与MMSE均具有相关性,胼胝体膝部MK值与MMSE的相关性最高(r=0.55,P<0.05)。结论 DKI可敏感、准确地评价认知障碍的严重程度。

脑干白质纤维束磁共振扩散张量成像研究

目的 使用磁共振扩散张量成像方法对脑干白质束进行研究。方法 3 0名健康志愿者进行MR检查 ,检查包括常规T1WI ,T2WI以及扩散张量序列。结果 在脑干不同解剖水平 ,锥体束、锥体交叉、内、外侧丘系在各向异性 (FA)图像上均显示为高信号 ,在彩色张量图像上分别显示为红色 (横向走行 )、蓝色 (上下走行 )和绿色 (前后走行 )的纤维束 ,而这些结构在常规T1WI、T2WI上均不能得到显示。

人参皂苷Rg1对小鼠全脑缺血致白质纤维损伤的保护作用及其机制

目的:研究人参皂苷Rg1对小鼠全脑缺血致白质纤维损伤的影响,阐明人参皂苷Rg1对小鼠全脑缺血的保护作用及其机制。方法:雄性ICR小鼠制备缺血动物模型前灌胃人参皂苷50mg·kg-1,给药7d。末次给药1h后闭塞双侧的颈总动脉60min。实验共分为4个组:假手术组、缺血组、药物对照组及药物保护组。采用免疫组织化学方法检测全脑缺血后海马齿状回区白质纤维损伤情况;采用Western blotting方法检测MDA蛋白的表达。结果:与假手术组比较,缺血组MBP阳性细胞数量减少(P<0.05);与缺血组比较,药物保护组MBP阳性细胞数量增加(P<0.05)。与假手术组比较,缺血组MDA蛋白表达量增加(P<0.05);与缺血组比较,药物保护组MDA蛋白表达量减少(P<0.05)。结论:人参皂苷Rg1能够减轻小鼠全脑缺血所致的白质纤维损伤,其可能与减少MDA蛋白的表达有关。