2型糖尿病認(rèn)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(gè)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?jǐn)?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?fù)p害中樞神經(jīng)系統(tǒng)，不僅促進(jìn)認(rèn)知功能損害的發(fā)生，而且加速認(rèn)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(biāo)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(yīng)地存在記憶、注意、執(zhí)行功能等認(rèn)知功能亞項(xiàng)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(dòng)細(xì)節(jié)信息能力不足的缺點(diǎn)。亞頻段分析在屏蔽生理噪聲和探測腦功能活動(dòng)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(biāo)準(zhǔn)化得到分?jǐn)?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(dòng)屬性。因此，本研究在上述結(jié)論

3、的基礎(chǔ)上進(jìn)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(gè)亞頻段，并以fALFF值為主要分析指標(biāo)，對T2DM患者的大腦靜息態(tài)自發(fā)性活動(dòng)改變模式及其與認(rèn)知功能損害之間的關(guān)系進(jìn)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(rèn)知水平，以聽覺詞語學(xué)習(xí)測試(AVLT)評估T2DM組受試者記憶力（包括即刻記憶、短時(shí)延遲記憶、長時(shí)延遲記憶、長時(shí)再認(rèn)和總分五個(gè)指標(biāo)）;
　　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(zhǔn)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(yù)處理，分別計(jì)算Slow-5和Slow-4亞頻段fALFF值;
　　3.統(tǒng)計(jì)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(yàn)，對性別行x2檢驗(yàn);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(jì)參數(shù)圖進(jìn)行單樣本t檢驗(yàn)和雙樣本t檢驗(yàn)(AlphaSi

6、m校正，P＜0.05，體素?cái)?shù)＞85)，提取T2DM組各異常腦區(qū)的fALFF值與AVLT短時(shí)延遲記憶、長時(shí)延遲記憶和長時(shí)再認(rèn)評分行Spearman相關(guān)分析，與AVLT即刻記憶和總分行Pearson相關(guān)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(biāo)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(guān)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(guān)（r=0.457，P=0.033）。
　　結(jié)論:
　　T2DM患者多個(gè)與認(rèn)知功能相關(guān)的腦區(qū)表

8、現(xiàn)出了自發(fā)性活動(dòng)異常，包括活躍于Slow-5亞頻段的默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)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(rèn)知、視覺信息處理相關(guān)腦區(qū)，如顳下回和舌回，證實(shí)T2DM患者異?；顒?dòng)腦區(qū)的空間分布具有依頻段而改變的特點(diǎn)。
　　第二部分 伴輕度認(rèn)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?jǐn)?shù)低頻振幅研究
　　目的:
　　2型糖尿病(T2DM)患者癡呆的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)增高，在向癡呆進(jìn)展的過程中會(huì)經(jīng)歷輕度認(rèn)

9、知功能障礙(MCI)的過渡階段，而在此階段采取干預(yù)措施有助于減慢其向癡呆進(jìn)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(qiáng)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(dòng)也發(fā)生改變，這些異常改變與T2DM患者認(rèn)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(shí)的靜息態(tài)腦功能改變特點(diǎn)尚不明了。本研究重點(diǎn)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?jǐn)?shù)低頻振幅(fALFF)指標(biāo)，探討其靜息態(tài)功能活動(dòng)的改變特點(diǎn)，為在MCI階段對T2DM患者的認(rèn)知功能損害進(jìn)行評估和干預(yù)提供新的參考依據(jù)。
　　方法:
　　1.受試者一般資料共計(jì)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(rèn)知水平通過MMSE、MoCA量表進(jìn)行評估;同時(shí)對D-MCI組以聽覺詞語學(xué)習(xí)測試(AVLT)評估記憶力，評估指標(biāo)包括即刻記憶、短時(shí)延遲記憶、長時(shí)延遲記憶、長時(shí)再認(rèn)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(zhǔn)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(yù)處理，分別計(jì)算ReHo值和fALFF值;
　　3.統(tǒng)計(jì)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(yàn)，對性別行x2檢驗(yàn);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(jì)參數(shù)圖進(jìn)行單樣本t檢驗(yàn)和雙樣本t檢驗(yàn)（AlphaSim校正，P＜0.05，體素?cái)?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(biāo)、MoCA、AVLT即刻記憶和總分行Pearson相關(guān)分析，與糖尿病病程、AVLT短時(shí)延遲記憶、長時(shí)延遲記憶、長時(shí)再認(rèn)評分做Spearman相關(guān)分析。相關(guān)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(guān)分析D-MCI組扣帶回前部fALFF值與HbA1c水平負(fù)相關(guān)(r=-0.482，P=0.027)，左側(cè)

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