合成MRI联合VBM脑分区在早期帕金森病诊断中的应用探讨

本文主要就合成MRI联合VBM在早期帕金森病诊断中的应用效果进行探讨。方法 选取邢台医专第一、第二附属医院收治的早期帕金森患者25例患者作为观察组,选择同类健康人群25例作为对照组,对两组患者同时进行合成MRI联合VBM脑分区进行诊断,对比两组患者的临床诊断效果。结果 本次医学研究中,脑区体积与临床量表的相关性比较多(P<0.05),两组患者在脑区弛豫值上存在一定差异(P<0.05)。结论 在早期帕金森病的临床诊断中,通过合成MRI联合VBM脑分区的方式,可以起到良好的临床诊断效果,为患者后续治疗提供帮助,值的在临床上应用推广。

合成MRI联合VBM脑分区在早期帕金森病诊断中的应用

目的 基于合成MRI(synthetic MRI, sMRI)技术及基于体素的形态学测量(voxel-based morphometry, VBM)全脑分区的方法,探讨帕金森病(Parkinson’s disease, PD)早期阶段的脑体积及弛豫值改变,并为该病的早期诊断提供影像学依据。材料与方法 本研究前瞻性纳入22例早期PD(early-stage PD, ESP)患者为ESP组,25例性别及年龄匹配的健康对照(healthy controls, HC)为HC组。所有研究对象应用GE 3.0 T MR采集常规序列、3D T1WI、sMRI的定量图谱磁共振成像(magnetic resonance imaging compilation, MAGiC)扫描,并进行简易精神状态检查(Mini-Mental State Examination,MMSE)量表评分。使用MATLAB软件SPM 12数据处理包对所有数据进行VBM全脑分区,得到不同皮质和皮质下区域的全脑和各脑区灰质体积(gray matter volume, GMV)、白质体积(white matter volume, WMV)及脑区弛豫值。比较ESP组与HC组之间的体积特征和脑区域弛豫值差异,对ESP组各脑区体积以及T1、T2和质子密度(proton density, PrD)值与MMSE评分做Spearman相关分析。对相关性分析结果差异最明显脑区作ROC曲线,且对该脑区作各序列弛豫值联合诊断。结果 脑区体积与临床量表有相关性者较多(P<0.05)。部分脑区弛豫值在HC组及ESP组之间有差异,但右侧丘脑的弛豫值差异性及与MMSE评分之间相关性存在于全部各个序列,故应用右侧丘脑的各序列弛豫值做ROC曲线诊断,且应用右侧丘脑在T1及T2各序列弛豫值作联合诊断,AUC为0.822(0.697-0.911)。结论 本研究的结果表明,ESP患者具有右侧丘脑脑体积和脑区弛豫值变化。该研究认为,通过右侧丘脑在sMRI的各序列弛豫值可对PD作出早期诊断。

细胞微环境成像新方法与脑分区稳态的发现

脑内因缺少淋巴系统,其组织液的引流依靠细胞间隙内物质转运来实现,这是维系脑微环境稳态的保证。以往脑细胞间隙（extracellular space,ECS）的测量主要依赖电化学法、光学示踪法。由于两类方法只能显示脑浅表区域或者两点间距离小于200μm的细胞间隙结构或功能信息,因此脑深部广阔区域组织通道与细胞间隙的结构与功能尚未知。

脑组织液引流途径与脑内新分区系统的发现

百余年来,基于“细胞学说”的脑科学一直围绕“神经元学说”和“突触学说”展开系列研究,在各类脑细胞和神经网络研究方面的学术成绩斐然。然而,从临床角度来看,多数脑病治疗却并未因学术的进步而取得理想的效果。脑卒中、阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)等依然摧残着人类的健康与尊严,认知、记忆依然是未解之谜[1-2]。回顾历史,从脑结构角度,脑科学研究体系尚存在未被充分认识的结构空间——脑细胞外间隙(extracellular space,ECS)[3]。脑ECS是38~64 nm宽的不规则形、多孔隙结构,占活体脑容积的15%~20%[4],而以往备受重视的脑血管系统仅占据脑容积的3%~5%。以往业界认为ECS只起到细胞间支撑和黏附的物理作用,近年来,随着探测方法的发展和进步,研究结果表明ECS在维持脑局部内环境稳态、细胞间信息传递、细胞迁移,乃至认知、睡眠等方面均发挥着重要作用[5-10]。

脑分区稳态及细胞外间隙给药在中枢神经新药研发中的应用

中枢神经系统疾病极大地影响着患者的生活质量。但是脑病新药的研发进展却陷入困境,在细胞实验中显示出较好活性的药物,在动物实验或临床试验中屡遭失败。近年研究表明,人们对于细胞外间隙的结构及生理条件的认识不充分是其原因之一。有学者提出脑分区稳态假说,认为脑内存在组织液引流的分区屏障,维持着脑内不同分区的稳态,这种假说为神经系统新型给药方式——细胞外间隙给药提供了理论基础。本文拟通过文献检索对脑分区稳态假说以及脑细胞外间隙给药在中枢神经系统新药研发中的应用前景进行综述。

^(18)F标记多巴胺D2受体显像剂在老龄及正常SD大鼠脑分布研究

为探索多巴胺D2受体与衰老的关系,采用亲核反应制备多巴胺D2受体PET显像剂^(18)F-Fallypride,研究显像剂在老龄及正常SD大鼠的脑分区分布。通过尾静脉注射老龄及正常SD大鼠(3.7 MBq),注射显像剂后15min行microPET显像,勾画纹状体为感兴趣区域,计算其标准化摄取值;PMOD软件对显像图融合分区,定量分析各脑分区标准化摄取值;显像后心室灌注,取全脑,冰冻切片,层厚20μm,苏木素-伊红(HE)染色观察大鼠脑组织结构变化情况。结果表明,^(18)F-Fallypride标记率>95%,放化纯度>98%,PBS放置2h,放化纯仍大于95%。注射后15min老龄及正常SD大鼠纹状体摄取^(18)F-Fallypride的值分别为(0.58±0.11)%ID/g、(0.39±0.14)%ID/g;PMOD分区正常鼠扣带皮层、岛叶、下丘脑、嗅球、中脑等摄取值(分别为(0.120±0.012)%ID/g、(0.182±0.002)%ID/g、(0.111±0.002)%ID/g、(0.127±0.007)%ID/g、(0.083±0.012)%ID/g)低于老龄SD大鼠((0.154±0.013)%ID/g、(0.344±0.014)%ID/g、(0.244±0.019)%ID/g、(0.263±0.020)%ID/g、(0.216±0.012)%ID/g)(P<0.05);HE染色显示老龄SD大鼠部分神经元嗜酸性变或核破碎,偶伴有海绵状变形、层状或局灶性神经元坏死,其余无明显形态学改变。PET显像证实了多巴胺D2受体表达和脑老化之间的相关性,可为进一步深入研究疾病和药效的方法学提供依据。

基于改进MC算法的脑图谱三维重建

随着脑图谱在神经外科手术的教学与应用中起到越来越重要的作用,脑图谱的三维重建成为了脑图谱研究的一个主要方向。针对MarchingCubes算法在提取脑图谱数据等值面效率低下的问题,通过对MarchingCubes算法的遍历方法和拓扑结构的研究,提出一种适用于脑图谱三维重建的改进算法,采用该改进算法实现脑图谱三维重建系统。并以Brainnetome Atlas脑图谱数据作为实验数据对系统效率进行测试,实验结果表明,相对于原始算法,改进算法确实提高了三维重建系统处理脑图谱数据的效率。

带状疱疹后神经痛患者脑功能和结构改变的磁共振成像研究

本研究探讨带状疱疹后神经痛(PHN)患者采用磁共振成像(MRI)检查对于评估脑功能分区、灰质体积变化的临床价值。选取34例PHN患者(PHN组)和40例体检健康志愿者(对照组)作为研究对象,均接受静息态功能磁共振成像(rs-fMRI)检查,对比PHN组和对照组的低频振幅值的差异。结果显示,PHN组患者在脑干、左右侧颞叶、左右侧额叶、右侧扣带回前部、右侧顶叶的低频振幅值较对照组显著增高(P<0.05);PHN组患者在左右侧岛叶、额中回、左右侧中央前回、右侧海马旁回、右侧梭状回的低频振幅值较对照组显著降低(P<0.05);PHN患者脑干、左右侧颞叶、左右侧额叶、右侧扣带回前部、左侧顶叶的低频振幅增高值与VAS评分呈正相关;左右侧岛叶、额中回、左右侧中央前回、右侧海马旁回、右侧梭状回的低频振幅减低值与VAS评分呈负相关。静息状态下,PHN患者各脑功能区较正常人群发生改变,可能与患者痛觉感知水平增加有关。

高中文理分科何错之有——与取消论者商榷

文理“分科”不“分家”是现代社会发展的必然趋势，高中文理分科是教育为社会服务的必然要求。在我国这样一个有着几千年考试传统的大国，文理分科不仅有利于减轻学生的学习负担，促进学生的个性发展；也有利于提高人才培养效率，为社会输送更多的专业人才。科学研究的成果为施行文理分科奠定了“自然”基础：脑功能分区定位研究为文理分科做出了生理学的解释；多元智能理论为文理分科提供了心理学依据；“二层次三因素”理论为文理分科提供了教育学的参考。人类由工业社会向服务业社会过渡进程中，社会职业分类越来越细，专业要求越来越高，为文理分科开辟了时代的航程。

静息态功能磁共振成像的脑功能分区综述

目的越来越多的研究表明,基于静息态功能磁共振成像(rs-f MRI)的大脑功能分区比传统的大脑结构分区(如AAL分区、Brodmann分区等)在功能网络构建中功能一致性更高。但现阶段对于大脑功能模块的划分较粗糙,需要更精细准确的脑功能分区,明确宏观尺度的基本功能单元。为能使脑科学领域的研究者对基于静息态功能磁共振成像的脑功能分区进行有益的探索和应用,本文对其进行系统综述。方法从rs-f MRI数据与大脑功能网络的关系出发,理清脑功能区分割的一般思路,对近几年来脑功能分区算法中出现的新思路、新方法以及对原有方法的改进做了较全面的阐述;最后总结该领域现阶段面临的问题并对未来的研究方向做了展望。结果根据脑区情况,将脑功能分区分为全脑功能分区和局部脑功能分区,并分别阐释这两方面的优势与应用。同时,将脑功能分区算法归纳为基于数据驱动和基于模型驱动两大类,并展示了各类分区算法的优势以及面临的难点和挑战。结论基于静息态功能磁共振成像的脑功能分区的研究已经取得了一些进展和有价值的研究成果,但是距离研究人脑机制,应用于脑部疾病的预防和诊断以及启示类脑科学的发展,还需要对脑功能分区方法进行更深入的研究和完善。后续研究中可将传统的分区算法和先验知识、空间领域信息、空间约束、稀疏编码、特征选择和采样学习等思想结合起来,形成融合性的脑功能分区算法,致力于更为细致准确的大脑功能分区和脑功能网络构建,解析脑的高级功能。

程为平针药并用治疗中风后完全性失语经验

从程为平取穴思路、针刺手法特点及配伍用药三方面介绍程为平治疗中风后完全性失语的经验。程为平认为中风后完全性失语是由于清窍瘀阻,神不导气而无法正常言语,治疗应以补脑调神,开窍起音为主。临床采用针药结合的治疗方法,针刺以头部腧穴为主,程为平运用“脑神学说、五脏神学说”结合经络理论,将传统腧穴功能联系脑Brodmann分区、脑网络分区、脑纤维束的功能,达到精准分区取穴;同时运用活血化瘀药,疏利头部瘀滞气血,通窍起音。针药并用治疗中风后完全性失语效果较好。

急性无机砷暴露小鼠脑部分区组织中形态砷的动态变化

目的探讨急性经口无机砷暴露小鼠脑部分区组织中无机砷代谢产物的分布与蓄积规律。方法将68只健康8周龄昆明雌性小鼠按体重随机分为17组,分别为对照(生理盐水)组(n=4)和2.5、10 mg/kg亚砷酸钠染毒组(n=32)。采用一次性灌胃方式进行染毒,于1、3、6、9、12、24、48和72 h后,检测大脑皮层、小脑和海马组织中五价无机砷(iAs^5+)、三价无机砷(iAs^3+)、单甲基胂酸(monomethylated arsenic,MMA)和二甲基胂酸(dimethylated arsenic,DMA)的含量,并计算总砷(TAs)含量。结果各剂量亚砷酸钠染毒组小鼠大脑皮层、小脑中的iAs^5+、MMA均未检出;iAs^3+仅在10 mg/kg亚砷酸钠染毒1、3 h时小鼠大脑皮层和染毒1~9 h时小鼠小脑以及2.5 mg/kg亚砷酸钠染毒1 h和10 mg/kg亚砷酸钠染毒1、3 h时小鼠海马中检出。与2.5 mg/kg亚砷酸钠染毒组比较,10 mg/kg亚砷酸钠染毒1、3 h时小鼠大脑皮层TAs含量和染毒1 h时大脑皮层中的DMA含量均较高,差异均有统计学意义(P<0.05);且随着染毒时间的延长,小鼠大脑皮层、小脑、海马中TAs、DMA含量皆呈先升高后下降的趋势。结论急性经口无机砷暴露小鼠体内无机砷及其代谢产物能够穿越血脑屏障,区域特异性地蓄积在大脑皮层、小脑和海马组织。

男人为何不听话——美国研究结果里找答案

女性朋友经常抱怨他们的另外一半，似乎都把他们的话当耳边风，男性常常不记得自己说过的话，对于别人说过的话也不太记得，也因此成为两性之间经常争吵口角的根源。

VisConnectome：基于图论且独立运行的脑网络可视化软件

人脑作为一个复杂的系统,其拓扑结构在研究脑结构和功能机制上有十分重要的作用。利用图论可以有效地分析复杂脑网络并且得到它在正常发育和病理状况下拓扑结构的变化。为了更加高效地利用图论的分析策略,开发具有图形界面的可视化软件非常必要。为此,我们开发了VisConnectome,以直观、友好的方式呈现脑网络的分析结果。该软件提供独特的图形用户界面(GUI),包括工具箱、工具栏、双滑块过滤器、脑区属性栏等,可以在任意微软Windows操作系统下运行且不依赖于其他平台。读入自定义初始化脑网络信息的脚本文件后,将脑网络抽象为球棍模型并允许相关可视化操作,如标识节点和边、改变属性(如大小和颜色)、过滤简化脑网络以及与脑表面融合、脑分区显示等。通过实验和分析,我们得出:VisConnectome是一个高效、快速的脑网络可视化软件,可以帮助研究人员更加灵活方便地对结构或功能脑网络进行可视化和比较分析。