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目的 应用不同频段低频振幅算法,研究 2 型糖尿病伴视网膜病变( diabetic retinopathy, DR)患者静息状态下脑组织自发神经活动的变化及其与认知功能和临床相关指标的关系。 材料和方法 1.自2016年12月至2017年12月福州总医院收治的14例DR患者,有8例男性和6例女性;糖尿病非视网膜病变(non-diabetic retinopathy,NDR)患者16例,男8例,女8例;健康对照组(healthy controls, HC)志愿者17例,男8例,女9例。收集所有受试者临床基本资料,并对其进行简易智能精神状态检查(MMSE)量表、蒙特利尔认知评估(MoCA)、数字连接测试A(TMT-A)及韦氏记忆量表评分等的神经心理认知测试。 2.所有受试者均采用Siemens Magnetom Skyra 3.0T磁共振扫描仪进行T13D脑结构像及静息态BOLD-fMRI扫描。使用专门的静息态数据处理助手(DPARSF)计算三个组在Slow-5(0.01-0.027Hz)和Slow-4(0.027-0.073Hz)2个子频段的低频振幅(ALFF)值,采用Spm12、dpabi软件进行组间主效应、频段间主效应及组与频段交互效应的分析。然后用Spm12软件对主效应显著的脑区进行事后多重比较,而交互效应显著的脑区进行事后简单效应分析。结果呈现采用REST软件。 结果 1. 临床资料比较:三组间性别比例、年龄、受教育年限、舒张压、BMI、TC、TG、LDL、HDL、空腹胰岛素、C肽浓度比较差异无统计学意义(p>0.05),DR组和NDR组糖尿病患病年限无显著差异(p>0.05);而三组间收缩压、空腹血糖、HbAlc、MoCA、MMSE、视觉再认、图片回忆、视觉再生、触觉记忆及 TMT-A 测试差异有统计学意义(p<0.05); 2. 频段间主效应:左眶部额上回在slow4子频段比slow5子频段ALFF值减低;3. 组间主效应:三组进行主效应分析得出,相比于NDR组,DR组ALFF激活减低,主要分布于双侧颞上回、左侧小脑 4、5 区,ALFF 增高的脑区分布于双侧回直肌、双侧眶部额上回、右额中回;DR组与HC组比较差异无统计意义;与HC组比较,NDR组ALFF减低的脑区分布于右颞中回、双侧回直肌、双侧眶部额上回和额中回,而左小脑1区、左尾状核和右顶下小叶ALFF增高; 4.组间与频段间交互效应:组与频段间有显著的交互效应,主要分布于颞中回、颞下回、梭状回、眶部额下回、楔叶、内侧额上回的左侧和双侧小脑1区、双侧前扣带回。对存在交互作用的区域实行事后简单效应检验,结果表明: DR组相对于NDR组,梭状回、颞下回及前扣带回的左侧于slow4频率段ALFF增高,而在slow5频段没有显著差异性;相对于HC组,DR组左颞中回及眶部额下回在slow4频率段ALFF激活减低,而在slow5频率段,DR组表现出两侧小脑1区及左楔叶ALFF降低;与HC组比较,NDR组在slow4频段左侧梭状回及左前扣带回ALFF值显著减低,而在slow5亚频段没有显著差异。 结论 1. 本研究通过rs-fMRI研究DR患者的脑功能活动特点,运用不同频段ALFF技术手段发现,一些与视觉网络、默认网络、工作记忆网络等有关的脑域出现神经元自发性振荡活动变化。 2. 同时,还发现糖尿病病情程度不同所反映的不同脑区活动改变区域在不同的频率段具有不一样的空间分布特征,不同的神经元活动受频率的调节。 3. 这些结果表明糖尿病患者根据病程程度不同大脑的自发活动异常改变具有频率依赖性,为进一步探究DM患者认知功能损坏的神经生理学机制提出新观点、新视觉,也警示临床上通过控制血糖、血脂对延缓或阻断认知水平下降并及时进行早期干预、延迟DR的发生发展具有重要意义。