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轻度创伤性脑损伤的扩散峰度成像及动脉自旋标记技术研究

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前言

研究现状、成果

研究目的、方法

一、轻度创伤性脑损伤的扩散峰度成像研究

1.1对象与方法

1.2 结果

1.3 讨论

1.4 小结

二、轻度创伤性脑损伤的动脉自旋标记技术研究

2.1对象与方法

2.2 结果

2.3 讨论

2.4 小结

结论

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

附录

综述:轻度创伤性脑损伤的MRI研究现状与进展

致谢

个人简历

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摘要

目的：
　　采用扩散峰度成像技术（Diffusion Kurtosis Imaging,DKI）及脉冲式动脉自旋标记技术（Pulsed Arterial Spin Labeling,PASL）对轻度创伤性脑损伤（Mild Traumatic Brain Injury, mTBI）患者的脑组织结构及脑血流量的变化进行分析，并研究影像学上这些变化与脑震荡后综合症严重程度的相关关系。
　　对象和方法：
　　本研究纳入mTBI组患者20例（男性11例、女性9例，年龄23-45岁，平均年龄为30.5±7.4岁），格拉斯哥昏迷指数(Glasgow Coma Scale,GCS)评分均为15分；对照组（Normal Control,NC）正常志愿者15例（男性7例、女性8例，年龄22-50岁，平均年龄为32.7±9.9岁）。另外，本研究根据磁敏感加权成像（Susceptibility Weighted Imaging,SWI）的图像上有无轴索损伤对mTBI组患者进一步分组，分为有轴索损伤组[SWI（+）]8例和无轴索损伤组[SWI（-）]12例。
　　所有图像均釆用Siemens公司Magnetom Trio Tim3.0T MR扫描仪进行采集，采用8通道头线圈。所有受试者进行T1 MPRAGE序列、T2WI序列、SWI序列、DKI序列及PASL序列扫描。在进行扫描前对mTBI组患者进行Rivermead脑震荡后综合征问卷调查表(Rivermead Postconcussion Symptom Questionnaire,RPSQ)评分。
　　DKI数据分析：
　　（1）脑白质纤维束分析：通过Diffusional Kurtosis Estimator(DKE)软件得到各参数图（FA、MD、MK、AK、RK）；采用FSL软件对NC组、SWI（-）组、SWI（+）组3组进行基于纤维束示踪空间统计（Tract Based Spatial Statistics, TBSS）分析和FA、MD、MK、AK、RK各参数与RPSQ评分的相关性分析。以年龄作为协变量。p<0.05时认为结果存在统计学差异。
　　（2）双侧丘脑分析：应用(1)中TBSS分析过程中已进行涡流校正、标准空间配准的各参数（FA、MD、MK、AK、RK）数据，对双侧丘脑进行感兴趣区（Region of interest,ROI）分析。统计分析应用SPSS21.0软件包进行，对NC组、SWI（-）组及SWI（+）组3组间左、右侧丘脑的FA、MD、MK、AK、RK值进行方差分析，两两组比较检验应用Bonferroni法；对各参数值与RPSQ量表评分进行Spearman相关性分析。以年龄作为协变量。p<0.05时认为结果存在统计学差异。
　　PASL数据分析：rCBF参数图通过MRI扫描仪自动得到，对脑组织的rCBF值进行ROI分析，感兴趣区域取双侧额叶、双侧顶叶、双侧枕叶、双侧颞叶及双侧丘脑。统计分析应用SPSS21.0软件包进行，对NC组、SWI（-）组及SWI（+）组3组间各个ROI区域的rCBF值进行方差分析，两两组比较检验应用Bonferroni法；对rCBF参数值与RPSQ量表评分进行Spearman相关性分析。年龄作为协变量。p<0.05时认为结果存在统计学差异。
　　结果：
　　DKI数据结果：
　　（1）脑白质纤维束各参数值分析结果：
　　SWI（-）组与NC组相比：SWI（-）组多个脑白质区域FA值升高、 MD值降低、MK值升高、AK值升高及RK值升高；且DKI参数（AK）显示异常区域较DTI（FA、MD)广泛。
　　SWI（+）组与NC组相比：SWI（+）组多个脑白质区域FA值降低、MD值升高、MK值降低、AK值降低及RK值降低。
　　SWI（+）组与SWI（-）组相比：SWI（+）组多个脑白质区域FA值降低，、MD值升高、MK值降低、AK值降低及RK值降低。
　　本研究未发现与RPSQ评分相关的白质区域。
　　（2）双侧丘脑各参数值分析结果：
　　SWI（+）组右侧丘脑MK值明显升高（两两组比较非Bonferroni法检验，p=0.043），余参数值均未出现明显变化。丘脑各参数值与RPSQ评分无明显相关性。
　　PASL数据结果：
　　SWI（-）组与NC组相比：SWI（-）组左侧枕叶rCBF值明显降低（p=0.021）。
　　SWI（+）组与NC组相比：SWI（+）组左侧额叶、右侧顶叶、右侧枕叶、右侧颞叶的rCBF值均明显降低（左侧额叶：p=0.047，右侧顶叶：p=0.020，右侧枕叶：p=0.011，右侧颞叶：p=0.033）。
　　SWI（+）组与SWI（-）组相比：SWI（+）组右侧颞叶的rCBF值明显降低（p=0.028）。
　　左侧额叶rCBF值与RPSQ评分存在明显负相关（r=-0.598,p=0.007）。
　　结论：
　　1.利用DKI技术对急性期轻度创伤性脑损伤患者进行研究，发现急性mTBI患者脑白质MK、AK、RK各参数值发生了异常变化，且参数AK在SWI(-)组发现的脑白质微结构异常范围较DTI参数（FA、MD）广泛，提示对于mTBI所致的脑白质的损伤，DKI对mTBI患者脑白质微结构损伤的评估较DTI敏感，同时提供了与DTI不同的微观变化信息，使我们能够更好地理解mTBI所致的脑白质的病理生理变化。
　　2.利用DKI技术对急性期轻度创伤性脑损伤患者进行研究，发现急性mTBI患者丘脑的MK值发生变化，而DTI参数（FA、MD）未发生明显变化，说明DKI较DTI能敏感地发现mTBI患者脑灰质的异常，丘脑损伤也可能参与到mTBI患者神经功能障碍的发生发展过程中。
　　3.利用PASL技术对急性期轻度创伤性脑损伤患者进行研究，发现急性mTBI患者脑组织血流量减低，而且一些区域的脑血流量与脑震荡后综合征的严重程度存在相关性，提示mTBI患者脑组织血流动力学的异常可能参与了临床症状产生。

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