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1. 终末期肾病血液透析患者脑灰白质精细结构及神经血管耦合功能改变的多模态MRI研究

[学位论文] 蒋玉涵大连医科大学 2023年博士导师: 苗延巍共232页

摘要 : 目的：采用多模态MRI成像技术探究终末期肾病血液透析（hemodialysis,HD）患者脑灰质体积及皮层厚度改变、皮层下核团及海马亚结构萎缩模式、脑白质微结构改变及神经血管耦合（neurovascularcoupling,NVC）功能变化，并评估其与实验室指标、脑小... 展开目的：采用多模态MRI成像技术探究终末期肾病血液透析（hemodialysis,HD）患者脑灰质体积及皮层厚度改变、皮层下核团及海马亚结构萎缩模式、脑白质微结构改变及神经血管耦合（neurovascularcoupling,NVC）功能变化，并评估其与实验室指标、脑小血管病变（cerebralsmallvesseldisease,CSVD）及认知功能的关联性，以期明确HD患者脑灰白质结构损害及NVC功能变化对认知功能的影响及其相关临床危险因素，为HD患者认知障碍的诊断及治疗提供影像学标志物和潜在干预措施。材料与方法：（1）前瞻性收集HD患者及无认知下降的健康志愿者（healthycontrol,HC）作为研究对象。记录所有被试人口学资料、临床基本资料（透析龄、透析充分性指标[single-poolkinetictransfer/volumeureameasurements,spKt/V]等）、实验室检查指标（血红蛋白[Hemoglobin,Hb]、肌酐[creatinine,Cre]、尿酸[uricacid,UA]、尿素[serumurea,Urea]、总胆固醇、甘油三酯[triglyceride,TG]、同型半胱氨酸[homocysteine,HCY]、白蛋白、血钙、血磷、校正钙浓度[correctedcalcium,cCa]、甲状旁腺激素[parathyroidhormone,PTH]、C反应蛋白[c-reactiveprotein,CRP]等）及神经心理学量表筛查（蒙特利尔认知评价量表[Montrealcognitiveassessment,MoCA]中文版、Rey听觉词语学习测试[Rey''sauditoryverballearningtest,RAVLT]、连线测试A[trailmakingtestpartA,TMT-A]、连线测试B[trailmakingtestpartB,TMT-B]、数字符号转换测试[digitalsymbolsubstitutiontest,DSST]）结果。采用飞利浦IngeniaCX3.0TMRI扫描仪对常规MRI、3D-T1WI、弥散张量成像（diffusiontensorimaging,DTI）、3D伪连续脉冲动脉自旋标记（pseudo-CASL,pCASL）及静息态功能MRI（rest-statefunctionMRI,rs-fMRI）数据进行采集。评估两组被试者CSVD特征评分（脑室周围白质高信号[periventricularhyperintense,PVH]、深部白质高信号[deepwhitematterhyperintense,DWMH]、半卵圆中心[centrumsemiovale,CS]及基底节区[basalganglia,BG]扩大的血管周围间隙[enlargedperivascularspace,EPVS]、腔隙灶、微出血[cerebralmicrobleeds,CMBs]以及CSVD总负担评分）并利用联影人工智能分析软件对脑白质高信号（whitematterhyperintense,WMH）进行自动分割，计算WMH体积及占比。（2）收集HD组39例，HC组51例。分别利用统计参数图（StatisticalParametricMapping,SPM12）和FreeSurfer7.2.0软件对脑灰质体积及皮层厚度进行VBM和SBM分析，并比较两组间差异。采用偏相关或多元线性回归分析临床资料、实验室指标、CSVD及认知功能与HD患者脑灰质体积及皮层厚度的关联性。P＜0.05表示差异具有统计学意义。（3）收集HD组39例，HC组51例。采用顶点水平Shape分析方法对皮层下核团形状进行分析。利用FreeSurfer7.2.0软件进行海马亚区分割。采用协方差分析比较两组间皮层下核团体积及海马各亚区体积。两组间皮层下核团Shape分析统计使用FSL内“Randomise”指令进行置换检验，采用无阈值簇群增强（threshold-freeclusterenhancement,TFCE）方法对结果进行校正。采用ROC曲线来分析皮层下核团形状变化及海马亚区体积变化对于区分HD与HC组的诊断效能。偏相关或多元线性回归分析用于评估临床资料、实验室指标、CSVD及认知功能与HD患者皮层下核团体积或形状改变及海马亚区体积的关联性。P＜0.05表示差异具有统计学意义。（4）收集HD组38例，HC组43例。基于自动纤维量化技术（automaticfiberquantification,AFQ）识别全脑17条纤维束，量化每个被试在每条纤维束100个等距节点处的DTI指标。利用FSL中的“Randomise”指令进行置换检验（5000次置换），采用体素水平的FWE方法进行多重比较校正，P＜0.05表示差异具有统计学意义。采用R语言软件（R4.2.2）内“randomforest”函数来构建随机森林（randomforest,RF）分类模型，以确定最能预测疾病诊断的白质纤维。采用偏相关或多元线性回归分析临床资料、实验室指标、CSVD及认知功能与HD患者白质纤维束DTI指标的关联性。P＜0.05表示差异具有统计学意义。（5）收集HD组33例，HC组35例。利用SPM12软件对ASL图像进行处理获取脑血流量（cerebralbloodflow,CBF）图。利用DPARSF工具包对rs-fMRI数据进行预处理获取低频振幅（amplitudesoflow-frequencyfluctuation,ALFF）、分数ALFF（fractionalALFF,fALFF）、局部一致性（regionalhomogeneity,ReHo）、功能连接密度（functionalconnectivitydensity,FCD）及功能连接强度（functionalconnectivitystrengths,FCS）图。基于全脑灰质模板及AAL90模板进行耦合分析，获取五种NVC模式，即CBF-ALFF、CBF-fALFF、CBF-ReHo、CBF-FCD和CBF-FCS。采用协方差分析比较HD与HC组全脑灰质水平及各脑区范围内的5种NVC模式变化。采用偏相关或多元线性回归分析临床资料、实验室指标、CSVD及认知功能与HD患者NVC改变的关联性。P＜0.05表示差异具有统计学意义。结果：（1）与HC组相比，HD组在双侧小脑上脚、左侧颞极：颞上回、左侧壳核、右侧距状裂周围皮层、双侧舌回、左侧颞横回、右侧楔叶及双侧中央后回灰质体积减小（P＜0.05，体素水平FWE校正，体素大小＞100mm3）；HD组在左侧额上回、左侧缘上回、左侧额下回后部、双侧中央后回、左侧眶额回外侧、双侧颞上回、左侧舌回、双侧枕外侧回、右侧额中回下部、右侧眶额回内侧、右侧额中回上部、右侧扣带回峡部、右侧顶下小叶及右侧楔叶皮层厚度变薄（P＜0.05，FDR校正，范围＞100mm2）。偏相关结果显示PTH与左侧颞横回体积（r=-0.576,P=0.001）及右侧楔叶体积（r=-0.563,P=0.001）呈负相关，cCa与右侧中央后回体积（r=0.407,P=0.029）、左侧舌回皮层厚度（r=0.413,P=0.023）呈正相关，透析龄与右侧眶额回内侧皮层厚度呈负相关（r=-0.419,P=0.021），Cre含量与右侧扣带回峡部皮层厚度呈负相关（r=-0.413,P=0.023），Hb含量与右侧楔叶皮层厚度呈正相关（r=0.442,P=0.015）。回归分析结果显示：WMH分级、EPVS评分及CSVD总负担评分增加是部分脑区灰质体积及皮层厚度减低的独立影响因素（P＜0.05）。左侧舌回体积（β=0.441,P=0.009）、左侧颞上回皮层厚度（β=0.360,P=0.041）是MoCA注意得分的独立影响因素；右侧眶额回内侧（β=0.305,P=0.041）及右侧中央后回皮层厚度（β=0.590,P＜0.001）分别是MoCA抽象及定向得分的独立影响因素；左侧颞上回（β=0.342,P=0.022）及右侧中央后回（β=0.292,P=0.026）皮层厚度是RAVLT1-5试自由回忆总正确数的独立影响因素；右侧顶下小叶皮层厚度是RAVLT长时延迟自由回忆正确数（β=0.258,P=0.024）及再认正确数（β=0.396,P=0.009）的独立影响因素。（2）与HC组相比，HD组双侧伏隔核、双侧丘脑及左侧杏仁核体积减小（P＜0.003，FWE校正），双侧多个皮层下核团萎缩，包括脑干、双侧伏隔核、双侧杏仁核、双侧尾状核、双侧丘脑、左侧海马、双侧壳核以及右侧苍白球（P＜0.05,TFCE校正）。ROC结果显示右侧杏仁核形状改变在区分HD组与HC组的分类效果较好（AUC=0.773）。与HC组相比，HD组双侧海马整体体积及多个海马亚区体积明显减小，包括双侧海马尾、双侧前下托头、双侧分子细胞层体、双侧海马伞、双侧HATA、右侧CA1头、右侧分子细胞层头、右侧GC-DG体、右侧海马体及右侧海马头（P＜0.05,FDR校正）。左侧海马尾体积对于区分HD组与HC组的分类效果较好（AUC=0.713）。偏相关性分析结果显示：spKt/V（r=0.420,P=0.023）及TG含量（r=-0.486,P=0.008）与左侧壳核平均形变位移值（meansurfacedistances,MSD）有关；PTH含量与左侧丘脑MSD值呈负相关（r=-0.452,P=0.014）；Hb含量与右侧GC-DG体部体积呈正相关（r=0.419,P=0.027）。回归分析显示CSVD总负担评分、WMH分级及占比增加是双侧尾状核、双侧丘脑MSD值的独立影响因素（P＜0.05）。左侧丘脑MSD值是RALVT再认正确数的独立影响因素（β=0.531,P=0.025）；右侧海马尾体积是MoCA抽象得分的独立影响因素（β=0.358,P=0.024），左侧海马伞体积是RAVLT2试即时自由回忆正确数（β=0.295,P=0.043）及DSST得分（β=0.273,P=0.030）的独立影响因素。（3）与HC组相比，HD患者白质纤维弥漫性损伤。逐段比较结果显示：HD患者在丘脑前辐射（thalmicradiation,ATR）、皮质脊髓束（corticospinal,CST）、胼胝体大钳、胼胝体小钳、下额枕束（inferiorfronto-occipitalfasciculus,IFOF）、上纵束（superiorlongitudinalfasciculus,SLF）及钩束（uncinate,UF）的特定纤维节段FA值显著减低，MD、AxD、RD值显著增高（P＜0.05，FWE校正）。RF分类结果显示MD分段水平、RD整体水平在区分HD与HC组间的分类效果较好。在MD分段水平重要性排序中，左侧SLF的所有段对区分HD与HC组最佳，其次为右侧IFOF的1-46段；在RD整体水平重要性排序中，右侧IFOF对区分HD与HC组最佳，其次为左侧IFOF。偏相关结果显示：尿素含量与左侧SLF所有段MD值呈正相关（r=0.391,P=0.036），spKt/V与右侧IFOF1-46段MD值呈负相关（r=-0.403,P=0.030），尿酸与右侧IFOF整体RD值（r=0.380,P=0.042）、右侧IFOF1-55段RD值（r=0.449,P=0.015）呈正相关。回归分析结果显示：CSVD总负担评分是胼胝体小钳9-28段FA值（β=-0.333,P=0.032）、右侧IFOF整体MD值（β=0.362,P=0.023）、右侧IFOF整体RD值（β=0.337,P=0.033）的独立影响因素；PVH分级是左侧ATR1-28段AxD值的独立影响因素（β=0.423,P=0.006）。胼胝体小钳9-28段FA值是TMT-B时间（β=-0.386,P=0.013）及DSST得分（β=0 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关键词 : 终末期肾病血液透析脑小血管病变脑萎缩白质微结构神经血管耦合多模态MRI

2. 2型糖尿病患者脑小血管疾病对认知相关结构和功能影响的多参数MRI研究

[学位论文] 刘杨颖秋大连医科大学 2022年博士导师: 苗延巍共137页

摘要 : 研究目的采用多模态MRI技术研究2型糖尿病（type2diabetesmellitus,T2DM）患者脑小血管疾病（cerebralsmallvesseldisease,CSVD）负担变化、脑认知相关结构改变、脑血流量改变和白质纤维束改变，并分析其与认知功能、临床资料、实验室指标之间的... 展开研究目的采用多模态MRI技术研究2型糖尿病（type2diabetesmellitus,T2DM）患者脑小血管疾病（cerebralsmallvesseldisease,CSVD）负担变化、脑认知相关结构改变、脑血流量改变和白质纤维束改变，并分析其与认知功能、临床资料、实验室指标之间的相关性，进一步探索T2DM患者认知功能下降的神经生理机制，为T2DM患者早期认知功能障碍的诊断提供影像学标志物。材料与方法（1）前瞻性收集T2DM组（40例）和对照组（28例）的临床资料、实验室检查指标，并进行详细的神经心理学量表评估。所有被试采用飞利浦3.0T磁共振（magneticresonanceimaging,MRI）扫描仪，行常规MRI序列、3DT1加权成像（T1weightedimage,T1WI）序列、磁敏感加权成像（susceptibilityweightedimaging,SWI）序列、3D伪连续脉冲动脉自旋标记（pseudo-CASL,pCASL）序列及弥散张量成像（diffusiontensorimaging,DTI）扫描。对所有被试的CSVDMRI特征进行量化评分，包括：脑室周围白质高信号（periventricularhyperintense,PVH）和深部脑白质高信号（deepwhitematterhyperintense,DWMH）分级、基底节区血管周围间隙扩大（basalgangliaenlargedperivascularspace,BG-EPVS）及半卵圆中心区域血管周围间隙扩大（centrumsemi-ovaleenlargedperivascularspace,CSO-EPVS）评分、腔隙灶分级、脑微出血（cerebralmicrobleed,CMB）分级，并进行CSVD总负担评分。采用卡方检验或独立样本t检验或非参数检验比较临床资料、实验室指标、认知功能评分及各CSVD量化评分的组间差异；偏相关性分析和回归分析用于探究CSVD量化评分与临床资料、实验室指标、认知功能评分间的关系。（2）31例T2DM组和24例对照组被试的3DT1WI图像满足后处理分析要求。使用FreeSurfer软件获取大脑皮层厚度和海马亚区体积，比较两组间皮层厚度和海马亚区体积的差异，并进行海马不对称性分析。多元线性回归模型用于寻找与临床指标、实验室检查指标、认知评分以及CSVD量化评分相关的大脑皮层厚度改变脑区。偏相关分析和回归分析用于探究皮层厚度、海马亚区体积与临床资料、实验室指标、认知功能评分、CSVD量化评分间的关系。（3）34例T2DM组和25例对照组被试的3DpCASL序列扫描图像满足后处理分析要求。应用MATLABSPM8脑成像工具包进行基于体素的全脑灌注统计分析，比较T2DM组与对照组脑血流量（cerebralbloodflow,CBF）的差异，多元线性回归模型分析用于寻找与临床资料、实验室指标、认知功能、CSVD量化评分相关的CBF改变脑区。（4）34例T2DM组和23例对照组被试的DTI序列扫描图像满足后处理分析要求。应用纤维束自动定量（auto-matedfiberquantification,AFQ）技术对大脑白质纤维束的DTI参数值进行组间比较，并将每条纤维束等距分割为100个节段进行逐节段的组间比较。偏相关分析和回归分析用于探究纤维束DTI各参数值与临床资料、实验室指标、认知评分、CSVD量化评分之间的关系。结果（1）T2DM组与对照组的性别、年龄、教育年限、舒张压（diastolicbloodpressure,DBP）均无差异。T2DM组收缩压（systolicbloodpressure,SBP）、身体质量指数（bodymassindex,BMI）、腰臀比（waisttohipratio,WHR）、空腹血糖（fastingglucose,FG）、糖化血红蛋白（glycatedhemoglobin,HbA1c）、甘油三酯（triglyceride,TG）高于对照组，高密度脂蛋白（highdensitylipoprotein,HDL）较对照组减低，差异有统计学意义（P＜0.05）。T2DM组的蒙特利尔认知评价量表（Montrealcognitiveassessment,MoCA）视空间能力得分、加利福尼亚词语学习测验（Californiaverballearningtest,CVLT）5试自由回忆正确数较对照组减低（P＜0.05）。T2DM组简明精神状态量表（mini-mentalstateexamination,MMSE）总分和MoCA总分异常人数均大于对照组（P=0.019,P=0.036）。T2DM组PVH分级、DWMH分级、CSO-EPVS评分、BG-EPVS评分、CSVD总负担评分均高于对照组（P＜0.05）。偏相关分析结果显示CSVD各项评分和部分临床资料、实验室检查指标、认知功能评分的相关性具有统计学意义（P＜0.05）。回归分析结果显示，年龄、FG是PVH、DWMH分级的独立影响因素；HbA1c、年龄、SBP是CSO-EPVS评分的独立影响因素；SBP、FG和年龄是BG-EPVS评分的独立影响因素；HbA1c、年龄、HDL是CSVD总负担评分的独立影响因素。CSO-EPVS评分是MoCA视空间/执行能力得分和CVLT5试自由回忆正确数的独立影响因素；BG-EPVS评分是MMSE总分异常的独立影响因素；DWMH分级是MoCA总分异常的独立影响因素。（2）与对照组相比，T2DM组患者在左侧内侧眶额回、左侧枕外侧回的皮层厚度减低（FDR校正，P＜0.05）。左侧内侧眶额回皮层厚度与CSO-EPVS评分、CSVD总负担评分存在负相关；左侧枕外侧回皮层厚度与CSO-EPVS评分、BG-EPVS评分、CSVD总负担评分存在负相关，与MMSE延迟记忆得分存在正相关（P均＜0.05）。多元线性回归分析的结果显示，MMSE延迟记忆得分与左侧颞上回、左侧内侧眶额回的皮层厚度呈正相关；CSVD总负担评分与左侧颞上回的皮层厚度呈负相关。与对照组相比，T2DM组左侧海马前下托、左侧海马伞和左侧HATA区的体积减小有统计学意义。偏相关分析结果显示三者的体积和部分实验室检查指标、认知功能评分、CSVD量化评分的相关性具有统计学意义（P＜0.05）。回归分析结果显示，WHR是左侧海马前下托、左侧海马伞、左侧HATA体积的独立影响因素；HbA1c是左侧海马伞体积的独立影响因素；CSO-EPVS评分是左侧海马前下托、左侧海马伞体积的独立影响因素；BG-EPVS评分是左侧HATA体积的独立影响因素。右侧海马前下托体积是MoCA视空间/执行能力得分的独立影响因素。海马不对称性分析结果显示，T2DM组海马不对称指数在海马角1区较对照组减低，而在HATA区较对照组高。（3）T2DM组右侧楔叶CBF值较对照组减低（FDR校正，P＜0.05）。多元线性回归分析的结果显示，右侧楔叶的CBF值与空腹血糖存在显著负相关；右侧颞极颞中回、左侧眶部额下回、左侧三角部额下回的CBF值与MMSE定向力评分存在显著正相关；左侧颞极颞中回、右侧颞上回、右侧颞中回、左侧枕中回、右侧岛盖部额下回、左侧中央旁小叶的CBF值与MoCA抽象力评分存在正相关；双侧楔叶、右侧楔前叶的CBF值与CVLT4试自由回忆正确数存在正相关；双侧额中回、双侧背外侧额上回的CBF值与MMSE总分正相关；双侧距状裂周围皮层、右侧楔叶的CBF值与CSVD总负担评分存在负相关（FDR校正，P均＜0.05）。（4）与对照组相比，T2DM患者左侧下额枕束（inferiorfrontooccipitalfasciculus,IFOF）的平均各向异性分数（fractionalanisotropy,FA）值减低，而右侧扣带束扣带回（cingulumcingulate,CC）、胼胝体大钳（callosumforcepsmajor,CF_Major）、胼胝体小钳（callosumforcepsminor,CF_Minor）、双侧IFOF、右侧下纵束（inferiorlongitudinalfasciculus,ILF）的平均弥散率（meandiffusivity,MD）值，CF_Minor、右侧ILF、右侧上纵束（superiorlongitudinalfasciculus,SLF）的平均轴向弥散率（axialdiffusivity,AD）值，CF_Major、CF_Minor、双侧IFOF的平均径向弥散率（radialdiffusivity,RD）值增高（FDR校正，P均＜0.05）。逐节段分析结果显示，T2DM组右侧IFOF第12-15段的MD值、右侧IFOF第29-33段的AD值、右侧ILF第13-29段的AD值、右侧SLF第89-100段的AD值、右侧IFOF第11-15段的RD值均高于对照组（FDR校正，P均＜0.05）。偏相关分析结果显示，组间差异具有统计学意义的纤维束的DTI各参数值与临床资料、实验室指标、认知评分、CSVD量化评分间具有广泛的相关性（P均＜0.05）。回归分析结果显示，左侧IFOF平均RD值是MMSE计算力和注意力评分的独立影响因素；右侧SLF平均AD值是MMSE总分的独立影响因素；右侧ILF平均AD值是MoCA视空间/执行能力得分的独立影响因素；左侧IFOF平均RD值是MMSE总分异常的独立影响因素；右侧ILF平均AD值是MoCA总分异常的独立影响因素。结论（1）T2DM患者普遍存在CSVD负担增加，且CSVD负担增加与代谢综合征表现、认知功能减低密切相关；（2）T2DM患者认知功能和视觉相关皮层厚度变薄，部分海马亚区结构萎缩，且与CSVD负担增加、认知功能下降密切相关；T2DM患者的皮层萎缩和海马亚区体积萎缩是不对称的，左半球萎缩更明显；（3）T2DM患者双侧额上回、双侧额中回、双侧额下回、双侧颞中回、右侧颞上回、双侧楔叶、右侧楔前叶、左侧中央旁小叶、左侧枕中回、双侧距状裂周围皮层CBF改变与认知功能下降、CSVD负担增加密切相关；（4）T2DM患者脑内存在广泛的白质纤维受损，且以联络纤维和联合纤维受损为主，揭示了T2DM患者认知功能下降的机制与联络纤维和联合纤维受损有关，且其严重程度与CSVD负担密切相关，为进一步理解T2DM认知功能下降的机制提供新思路。收起

关键词 : 2型糖尿病脑小血管疾病认知功能障碍多模态MRI 海马亚区结构

3. PSIR联合ZOOM-DTI对早期颈髓压迫疾病的定量研究

[学位论文] 崔羽楠大连医科大学 2021年硕士导师: 苗延巍共78页

摘要 : 目的：本研究运用相位敏感反转恢复序列(PhaseSensitiveInversionRecoverysequence，PSIR)联合小视野弥散张量成像(zoomedDiffusionTensorImaging，ZOOM-DTI)对早期颈髓压迫患者进行量化评估，期望获得早期诊断和病情监测的有效指标。材料... 展开目的：本研究运用相位敏感反转恢复序列(PhaseSensitiveInversionRecoverysequence，PSIR)联合小视野弥散张量成像(zoomedDiffusionTensorImaging，ZOOM-DTI)对早期颈髓压迫患者进行量化评估，期望获得早期诊断和病情监测的有效指标。材料与方法：前瞻性收集62例早期颈髓受压患者（16男，46女；中位年龄40（27.5~54.0）岁，范围22岁-78岁）。根据是否受压将颈髓节段分为压迫组和非压迫组；根据有、无临床症状分为有症状组（30例）和无症状组（32例）。所有患者采用PhilipsIngeniaCX3.0TMRI扫描仪，行PSIR序列和ZOOM-DTI序列扫描。按3级评分评价所得PSIR图像质量。在颈髓DTI和PSIR的融合图像上手动绘制感兴趣区（regionofinterest,ROIs），放置于各节段的双侧灰质前角和双侧白质前、中、后柱。记录各部位部分各项异性指数(fractionalanisotropy，FA)、表观弥散系数(apparentdiffusioncoefficient，ADC)、轴向扩散系数(axialdispersion，AD)和相对各向异性指数(relativeanisotropy，RA)。为保证测量数据的准确性以及本研究的可重复性，随机选取20名患者进行二次测值，两次测量时间间隔两个月。采用组内相关系数（intraclasscorrelationcoefficient，ICC）比较前后两次测量结果的一致性。采用Pearson相关性检验对未受压组DTI参数值与年龄进行相关性检验；单因素方差分析(one-wayANOVA)比较未受压颈髓不同节段灰质、白质各柱DTI参数值；采用威尔克森符号秩检验(wilkersonsymbolicranktest)对比未受压组的DTI参数性别、侧别、同侧灰白质间差异，受压组与非压迫组以及有、无症状组之间差异。采用卡方检验对比分析有症状组与无症状组的患者基本临床资料。采用二元logistics回归分析和受试者工作特征（receiveroperatingcharacteristic，ROC）分析有、无症状及非压迫组之间有差异DTI参数及联合变量的诊断效能。结果： 1.10例患者PSIR图像为0级；52例患者图像成像为1级，均满足诊断、测量需要。 2.两次测量结果比较，所得ICC值均大于0.75，说明本研究中DTI参数的测量具有较好的一致性和可重复性。 3.非压迫组：颈髓各DTI参数值无性别差异(P＞0.05)。部分DTI参数值与年龄有相关性，包括颈髓各节段左侧灰质（r=-0.298，P=0.027）、左侧后柱（r=-0.371，P=0.005）、右侧后柱（r=-0.344，P=0.010）的FA值，左侧灰质（r=-0.360，P=0.018）、左侧后柱（r=-0.412，P=0.006）的RA值。上、中、下节段灰质、白质各柱比较，左侧中柱（P=0.009）、左侧后柱（P=0.026）、右侧灰质（P=0.000）、右侧前柱（P=0.025）的AD值，左侧灰质（P=0.015）、左侧后柱（P=0.024）、右侧后柱（P=0.029）的FA值以及左侧灰质（P=0.002）、左侧中柱（P=0.043）、左侧后柱的RA值（P=0.019）有统计学差异，自上而下DTI参数值均逐渐减小。同一节段灰白质侧别之间、灰白质之间DTI参数值也存在统计学差异(Plt;0.05)。与对侧相比，右侧灰质和左侧白质FA值、右侧前柱RA值均增大，差异有统计学意义(Plt;0.05)；右侧灰质ADC值和AD值、右前柱、左中柱AD值均减小，差异有统计学意义(Plt;0.05)。与同侧灰质相比，双侧白质ADC、RA、AD、FA均升高，双侧前柱FA值、RA值降低，差异有统计学意义(Plt;0.05)。 4.压迫组：与非压迫组比较，压迫组右侧灰质FA值降低，右侧前柱FA值升高(Plt;0.05)，左侧前柱和右侧白质ADC值降低(Plt;0.05)，右侧灰质RA值、AD值降低(Plt;0.05)，右侧前柱AD值降低(Plt;0.05)。 5.有症状组：年龄大于无症状组，差异有统计学意义(P=0.001)，而性别无统计学差异(Pgt;0.05)。有、无症状组分别与非压迫组比较，有症状组右侧白质AD值增大(Plt;0.05)，右侧白质前柱、右侧灰质FA值增大(Plt;0.05)，双侧白质ADC值增大(Plt;0.05)，双侧白质前柱FA值减小(Plt;0.05)。其中，以右侧中柱AD值为2.150作为阈值诊断颈髓受压，ROC曲线下面积（areaundercurve，AUC）为0.686，诊断敏感度分别为80%，特异性为55%，其95%置信区间为（0.519，0.854）。以上述有意义参数建立联合变量诊断颈髓受压，阈值为0.641，AUC为0.830，诊断敏感度分别为65.0%，特异性为100.0%，其95%置信区间为（0.693，0.967）。无症状组：左侧灰质AD值明显增大(Plt;0.05)，右侧白质中柱FA值减小(Plt;0.05)，右侧灰质RA值增大(Plt;0.05)。其中，以右侧灰质RA值0.550为阈值诊断颈髓受压，AUC为0.666，诊断敏感度为72%，特异性为56%，其95%置信区间为（0.514，0.817）；以左侧灰质AD值分别为1.45作为阈值诊断颈髓受压，AUC为0.666，诊断敏感度分别为95.7%，特异性为26.1%，其95%置信区间为（0.510，0.823）。以联合变量诊断颈髓受压，阈值为0.391，AUC为0.744，诊断敏感度分别为78.3%，特异性为60.9%，其95%置信区间为（0.603，0.844）。有症状组与无症状组比较，有症状组右侧白质后柱AD明显减小(Plt;0.05)，双侧白质后柱ADC减小(Plt;0.05)，左侧白质中柱RA值减小(Plt;0.05)。以右侧后柱AD值为阈值诊断颈髓受压伴症状出现，AUC为0.690，诊断敏感度为47.8%，特异性为85%，其95%置信区间为（0.532，0.849）。建立联合变量诊断颈髓受压，阈值为0.479，AUC为0.814，诊断敏感度为75%，特异性为60.9%，其78.3%置信区间为（0.688，0.940）。结论： 1.PSIR能够清晰显示颈髓灰白质亚解剖，ZOOM-DTI提高了灰白质弥散状态测量的准确性，二者结合能够更精准的测量颈髓亚结构。 2.非压迫颈髓DTI参数无性别差异，存在年龄及节段依赖性；在相同节段，灰质、白质DTI参数存在侧别差异，且灰质与白质之间同样存在差异。 3.ZOOM-DTI联合PSIR定量分析能够在临床症状出现前显示长期颈髓受压引起的灰白质微结构改变，尤其白质；联合变量会进一步提高诊断能力。收起

关键词 : 颈髓压迫疾病弥散张量成像相位敏感反转恢复序列

4. 基于QSM阈值法和纹理分析定量评估T2DM对帕金森病锥体外系脑铁沉积及其异质性的影响

[学位论文] 李琬瑶大连医科大学 2022年硕士导师: 苗延巍共69页

摘要 : 目的: 本研究基于MRI定量磁敏感图（quantitativesusceptibilitymapping，QSM），采用阈值法和纹理分析定量评估帕金森病（Parkinson’sdisease，PD）合并2型糖尿病（type2diabetesmellitus，T2DM）患者锥体外系灰质核团内脑铁沉积及其异质性，并... 展开目的: 本研究基于MRI定量磁敏感图（quantitativesusceptibilitymapping，QSM），采用阈值法和纹理分析定量评估帕金森病（Parkinson’sdisease，PD）合并2型糖尿病（type2diabetesmellitus，T2DM）患者锥体外系灰质核团内脑铁沉积及其异质性，并进一步分析其影响因素。材料与方法: 本研究内容为回顾性研究，已得到医院伦理委员会审核与批准。收集我院2016年6月至2021年5月经神经内科确诊的PD患者68例，根据其是否伴有T2DM，将患者分为PD伴T2DM组（PDDM）38例，其中男23例，女15例；PD不伴T2DM组（PDND）30例，其中男18例，女12例。收集所有PD患者临床资料和实验室指标，包括性别、年龄、受教育年限、PD病程、收缩压（systolicpressure，SBP）、舒张压（diastolicpressure，DBP）、甘油三酯（triglycerides，TG）、总胆固醇（totalcholesterol，TC）、高密度脂蛋白（high-densitylipoprotein，HDL）、低密度脂蛋白（low-densitylipoprotein，LDL）、尿酸（uricacid，UA）、同型半胱氨酸（homocysteine，HCY）和空腹血糖含量。由神经内科医师对所有PD患者进行HoehnandYahr（H-Y）分期和神经心理学量表评估，包括蒙特利尔认知评估（MontrealCognitiveAssessment，MoCA），简易智力状态检查量表（Mini-mentalStateExamination，MMSE），汉密尔顿抑郁量表（HamiltonDepressionScale，HAMD）和汉密尔顿焦虑量表（HamiltonAnxietyScale，HAMA）。此外，将20例性别和年龄与前两组相匹配的健康志愿者纳入研究。所有受试者均采用GEsignaHDXT3.0TMRI成像系统，行常规MRI序列和增强梯度回声T2*WI血管加权成像序列（enhancedgradientechoT2starweightedangiography，ESWAN）扫描。通过磁共振信号处理（signalprocessinginnuclearmagneticresonance，SPIN）软件将原始的ESWAN图像转为定量磁敏感图（quantitativesusceptibilitymapping，QSM），并在双侧尾状核、壳核、苍白球、黑质、红核和齿状核追踪感兴趣区（regionofinterest，ROI），记录各ROI的磁敏感值（magneticsensitivityvalue，MSV）。同一部位连续测量三个层面，取其平均值获得总铁含量（MSVW），取其三层相加获取其总铁体积（VW）。以健康志愿者的每个核团的MSV（均值+2×标准差）作为阈值，高于阈值的部分定义为高铁区（RⅡ），进一步测量RII区磁敏感值（MSVRⅡ）和体积（VRⅡ）。使用3DSlicer软件勾画QSM图像各ROI的所有层面，建立三维结构ROI，采用Radiomics插件提取ROI的纹理特征，每个ROI共93个纹理特征。采用两独立样本t检验（符合正态分布）或Mann-WhitneyU检验（不符合正态分布）比较两组间影像及临床参数的差异，包括MSVw、MSVRⅡ、VW、VRⅡ、VRⅡ/VW和QSM纹理特征，临床资料、实验室指标、H-Y分期、MMSE、MoCA、HAMA和HAMD评分。对PDDM组MSVRⅡ与MMSE、MoCA、HAMA、HAMD评分和H-Y分期进行Pearson相关分析（符合正态分布）或Spearman相关分析（不符合正态分布）。采用多元线性回归分析PD患者MSVRII、纹理特征的独立影响因素。通过错误发现率（Falsediscoveryrate，FDR）对多重比较进行校正，以PFDR＜0.05为差异有统计学意义。结果: 1.PDDM组与PDND组灰质核团MSVw差异：PDDM组MSVw均高于PDND组（左侧齿状核除外），并在双侧黑质差异具统计学意义（PFDR＜0.05）。 2.PDDM组与PDND组灰质核团MSVRⅡ差异：PDDM组MSVRⅡ均高于PDND组（左侧齿状核除外），在双侧尾状核、右侧壳核、双侧苍白球和双侧黑质差异具统计学意义（PFDR＜0.05）。 3.PDDM组与PDND组灰质核团VW、VRⅡ差异：PDDM组与PDND组VW、VRⅡ差异均无统计学意义（PFDR＞0.05）。 4.PDDM组与PDND组灰质核团VRⅡ/VW差异：PDDM组VRⅡ/VW高于PDND组（双侧齿状核除外），并在左侧尾状核差异具统计学意义（PFDR＜0.05）。 5.PDDM组与PDND组H-Y分期和神经心理学量表差异：与PDND组比较，PDDM组H-Y分期、MMSE评分、MoCA评分、HAMA评分及HAMD评分较高，但仅在H-Y分期（P=0.011）存在统计学意义。 6.PDDM组MSVRⅡ与H-Y分期及神经心理学量表评估的相关性：PDDM组双侧红核MSVRⅡ与HAMA呈正相关（rR=0.449，P=0.032；rL=0.424，P=0.044）。 7.PD患者高铁沉积的独立影响因素：右侧尾状核MSVRⅡ与HDL含量（B=-14.479，β=-0.357，R2=0.290，P=0.017）呈负相关，与UA含量（B=-0.060，β=-0.322，R2=0.290，P=0.026）呈负相关，与SBP水平（B=0.450，β=0.507，R2=0.290，P=0.002）呈正相关。左侧黑质MSVRⅡ与HDL含量B=-38.750，β=-0.444，R2=0.167，P=0.006）呈负相关。 8.PDDM组与PDND组纹理特征比较：两组间右侧尾状核有3个一阶纹理/直方图特征和3个高阶纹理特征差异具统计学意义；左侧尾状核有2个高阶纹理特征差异具统计学意义；右侧黑质有3个一阶纹理/直方图特征和5个高阶纹理特征差异具统计学意义。 9.PD患者铁异质性的独立影响因素：右侧尾状核高阶纹理特征联合变量与空腹血糖含量（B=0.023，β=0.258，R2=0.207，P=0.049）呈正相关；右侧黑质高阶纹理特征联合变量与TC含量（B=0.066，β=0.400，R2=0.142，P=0.015）呈正相关，与HDL含量（B=-0.204，β=-0.370，R2=0.142，P=0.025）呈负相关。结论: 1.T2DM可以加重PD患者的病情严重程度，同时可加重锥体外系铁沉积及其分布异质性，但对核团的体积无明显影响； 2.HDL、UA和SBP是PD患者高铁区铁含量的独立影响因素，而空腹血糖、TC和HDL是PD患者脑铁异质性的独立影响因素； 3.QSM阈值法和纹理分析均能较好的定量评估灰质核团内铁沉积及其异质性。收起

关键词 : 帕金森病 2型糖尿病磁敏感加权成像脑铁沉积异质性

5. 亚急性期脑梗死患者局部血流灌注与代谢状态关系的MRI 3D ASL、APT及SWI联合研究

[学位论文] 蒋玉涵大连医科大学 2020年硕士导师: 苗延巍共66页

摘要 : 目的：本研究联合采用MRI动脉自旋标记（arterial spin labeling,ASL）成像、酰胺质子转移（amide proton transfer,APT）成像及磁敏感加权成像（susceptibilityweighted imaging,SWI）定量评估单侧大脑中动脉供血区亚急性梗死患者梗死核心（in... 展开目的：本研究联合采用MRI动脉自旋标记（arterial spin labeling,ASL）成像、酰胺质子转移（amide proton transfer,APT）成像及磁敏感加权成像（susceptibilityweighted imaging,SWI）定量评估单侧大脑中动脉供血区亚急性梗死患者梗死核心（infarct core,IC）及梗死半暗带（ischemic penumbra,IP）的血流灌注、酸碱度及氧代谢变化，并分析其临床相关性。方法：本研究为前瞻性研究，并获得大连医科大学附属第一医院伦理委员会审核批准。纳入2019年4月至2019年11月期间经神经内科确诊的单侧大脑中动脉供血区亚急性梗死患者共23例，其中男性14例，女性9例，平均年龄64.00±10.71岁；同时征募健康志愿者15例作为对照组，其中男性9例，女性6例，平均年龄64.4±7.77岁。记录所有梗死组患者的临床资料及化验室检查结果，并由一位神经内科主治医师评估患者入院及出院时国立卫生研究院卒中量表（National Institute of Health Stroke Scale,NIHSS）评分。所有研究对象采用Philips Ingenia CX3.0T MRI扫描仪及匹配的32通道头部线圈，行常规MRI序列及DWI、3D-pCASL（标记后延迟时间PLD1500ms、2500ms）、SWI及APT检查。3D-pCASL及APT图像后处理采用Philips MRI工作站（IntelliSpace Portal，ISP）进行。将在工作站自动获得的相对脑血流量（relativecerebral blood flow,rCBF）及APT图像与DWI图像进行融合，以DWI高信号区域定义为IC区，以CBF-DWI不匹配区定义IPCBF，以APT-DWI不匹配区定义IPAPT。采用3DROI半自动逐层勾画每个患者的IC及IP，得到3DrCBF患侧值及3DAPTw值，包括最大值（APTwmax）、最小值（APTwmin）、平均值（APTwmean），计算APTw差值，将其定义为APTwmax?min=APTwmax?APTwmin。在健侧半球手动勾画与IC、IP区相一致的区域，得到健侧局部脑区3DrCBF健侧值及3DAPTw值，进一步计算rrCBF比值（ratioofrelativecerebral blood flow，rrCBF=rCBF患侧/rCBF健侧）。比照梗死核心，在对照组APT图像上测量双侧对应区域的3D APTw值。SWI原始图像经自动重建得到相位图（phaseimage,PI）和最小密度图（SWIMin IP），将图像数据传输至个人电脑采用磁共振信号处理（signal processing in nuclear magnetic resonance,SPIN）软件进行测量。结合DWI及SWIMin IP，在PI上测量梗死灶周围及对侧正常相应位置脑内静脉相位差值（△φ值）。所有数据测量由2名住院医生完成。应用社会科学统计软件包（statistics packagefor socialscience,SPSS）22.0版进行数据分析，采用One-Sample K-S检验，得出所有APTw值均符合正态分布，因此计量资料以均数±标准差表示。梗死组与对照组间年龄及APTw值比较采用独立样本t检验；两组间性别差异比较采用卡方检验；梗死组梗死侧与健侧APTw值比较及IC与IP区APTw值比较采用配对样本t检验。对梗死组IC及IP区域APTw值与rrCBF值、△φ患侧、IC及IP体积、病程、NIHSS评分的关系进行Pearson相关分析；对△φ患侧与梗死组各参数值进行Pearson相关分析，并以热点图显示结果。以P＜0.05为差异具有统计学差异。结果： 1.亚急性期脑梗死IC区CBF、APT改变 IC区rrCBF1.5=0.64±0.58，rrCBF2.5=0.78±0.58，即患侧rCBF值均较对侧减低。而与对侧及对照组相比，梗死组IC区、梗死对侧各APTw值均无统计学差异（P＞0.05）。 2.亚急性期脑梗死IP区CBF、APT改变 IP区梗死侧rrCBF1.5=0.74±0.43，rrCBF2.5=0.84±0.28，即患侧rCBF值均较对侧减低。与对侧相比，PLD1.5时IP区APTwmax、APTwmax?min值减低，PLD2.5时APTwmin增高、APTwmax?min值减低（P＜0.05）；IP与IC、IP对侧与IC对侧APTwmax、APTwmin、APTwmax?min值存在统计学差异（P＜0.05）。 3.IPCBF体积与IPAPT体积比较 IPCBF1.5体积、IPAPT体积、IPCBF2.5体积逐次减小，但仅IPCBF1.5体积、IPCBF2.5体积间具有统计学意义（P＜0.05）。 4.梗死侧静脉相位差△φ值变化梗死侧所属静脉的相位差显著大于健侧（△φ患侧=（424.65±25.73）spin，△φ健侧=(330.72±14.93)spin，t=4.494,P＜0.001）。 5.梗死侧APTw值与rrCBF值、ADC值、梗死体积、△φ患侧间相关性 IC区的APTwmin与rrCBF值具有中度正相关性（r1.5=0.507,P=0.014；r2.5=0.520,P=0.011）；APTwmean与rrCBF2.5值具有中度正相关性（r=0.471,P=0.023）；APTwmean值与ADC值间具有中度正相关性（r=0.433,P=0.039）；各APTw值与IC体积、△φ患侧均无明显相关性（P＞0.05）。 IP区的APTwmax、APTwmean、APTwmax?min与rrCBF1.5值间具有中度负相关性（r=-0.453,P=0.030；r=-0.432,P=0.040；r=-0.460,P=0.027）；各APTw值与IP体积无相关性（P＞0.05）；APTwmax、APTwmax?min值与△φ患侧间具有中度相关性（r=0.450，P=0.031；r=0.428，P=0.041）。 6.亚急性期脑梗死CBF、APT及SWI变化与临床、化验室指标的关系梗死组IC及IP区各APTw值与血糖、总胆固醇、甘油三酯、HDL、LDL、HCY含量以及入院血压、糖尿病、高血压史、卒中史、吸烟饮酒史均无相关性（P＞0.05）。 NIHSS出院评分与IC体积（r=0.694，P＜0.001）、IC区APTwmax（r=0.473，P=0.023）具有正相关性；?NIHSS评分与IC体积（r=-0.715，P=0.011）、△φ患侧（r=-0.425，P=0.043）具有负相关性，与IC区rrCBF1.5具有正相关性（r=0.493，P=0.017）。结论： 1.亚急性期梗死IC区有明确的脑血流灌注降低和缺氧改变，而酸碱代谢改变不显著，三者变化相互关联，后者与水分子弥散状态有关，并在一定程度上影响患者的病情变化（NIHSS评分）。 2.亚急性脑梗死IP区同样存在脑血流灌注降低和缺氧改变，但局部有明确的酸碱代谢变化；后者的变化与局部血流灌注有关。 3.亚急性脑梗死由APT-DWI非匹配区界定的IP体积与CBF-DWI非匹配区界定的相近，而IC体积与病情转归密切相关。收起

关键词 : 脑梗死梗死核心梗死半暗带血流灌注动脉自旋标记成像酰胺质子转移成像磁敏感加权成像临床诊断

6. 常规MRI序列纹理分析预测胶质瘤IDH1基因突变及预后

[学位论文] 韩亮大连医科大学 2019年硕士导师: 苗延巍共65页

摘要 : 目的：应用MR T1WI增强、T1WI、T2WI信号强度纹理分析预测胶质瘤IDH1基因的突变状态，并探讨各序列纹理特征与肿瘤生存率及Ki-67的关系。材料方法：回顾性分析经手术及病理证实的胶质瘤患者63例，根据IDH1突变状态分为IDH1突变组（... 展开目的：应用MR T1WI增强、T1WI、T2WI信号强度纹理分析预测胶质瘤IDH1基因的突变状态，并探讨各序列纹理特征与肿瘤生存率及Ki-67的关系。材料方法：回顾性分析经手术及病理证实的胶质瘤患者63例，根据IDH1突变状态分为IDH1突变组（28例）及IDH1野生组（35例）。收集其术前MRI数据(T1WI增强、T1WI、T2WI)、临床资料、术后病理（包括组织学、Ki-67及IDH基因）;随访记录患者无进展生存期（progression free survival，PFS）及总生存期(overall survival，OS)。利用O.K（Omni Dynamics，GE Healthcare，China）软件，在T1WI增强、T1WI、T2WI图上沿肿瘤水肿边界逐层勾画感兴趣区(regions of interest，ROIs)，包含肿瘤全域（肿瘤实质及瘤周水肿），得到3D ROI的各序列图像纹理特征（29个）。应用社会科学统计软件包22.0版进行数据分析：采用组内相关系数对测量者间的一致性进行评估。对于组间比较，T1WI增强序列中最大值、偏度、第95百分位数，T1WI序列中逆差距，T2WI序列中GLCM能量值符合正态分布且方差齐，应用两独立样本t检验，用“均数±标准差”表示，其余特征不符合正态分布者采用Mann-Whitney U检验，用“中位数±四分位间距”表示。采用Kaplan-Meier方法比较两组间生存期。独立纹理特征的诊断效能使用受试者操作特性曲线(receiver operating characteristic，ROC)判定。应用R语言(RStudio Version1.0.143-(C)2009-2016RStudio，Inc.)进行建模。将每组中的70％归为训练组（43例）：IDH1突变组（19例）及IDH1野生组（24例）;剩余的30％归为验证组（20例）：IDH1突变组（9例）和IDH1野生组（11例），用于建模分析。采用Lasso方法及十折交叉验证对三种序列纹理特征分别进行降维并选取高效能参数，采用多元logistic回归分析分别对各序列建立模型;采用混淆矩阵分析模型的精确率;利用ROC评价各模型的诊断效能。对于纹理特征与PFS、OS、Ki-67的相关性采用Spearman相关分析。结果： 1.T1WI增强、T1WI、T2WI信号强度纹理特征组间比较 (1)T1WI增强纹理特征：IDH1突变组中最大值、标准差、方差、偏度、第95百分位数、惯性矩、集群阴影、集群显著性均低于IDH1野生组，均匀性、相关性高于IDH1野生组(P＜0.05)。以均匀性0.80为阈值，其预测诊断能力最佳，(曲线下面积(the area under the curve，AUC)为0.809）），敏感性及特异性为67.9％、91.4％。 (2)T1WI纹理特征：IDH1突变组中灰度共生矩阵熵值、惯性矩、集群显著性均低于IDH1野生组，而灰度共生矩阵能量值、相关性、逆差距高于IDH1野生组(P＜0.05)。以集群显著性514.188为阈值，诊断能力最佳(AUC=0.698)，敏感性及特异性为65.7％、78.6％。 (3)T2WI纹理特征：IDH1突变组中标准差、方差、灰度共生矩阵熵值、惯性矩、集群阴影、集群显著性均低于IDH1野生组，IDH1突变组中峰度、均匀性、灰度共生矩阵能量值、相关性、逆差距高于IDH1野生组(P＜0.05)。以灰度共生矩阵能量值0.039为阈值，诊断能力最佳(AUC=0.728)，敏感性及特异性为78.6％、68.6％。 2.T1WI增强、T1WI、T2WI纹理特征建模 (1)建模公式：使用Lasso方法及十折交叉验证分别得到T1WI增强(偏度(Skewness，SK)，惯性矩(inertia，IN)，相关性（Correlation，CO），集群阴影(cluster shade，CS))、T1WI(最小值(Min-intensity，MI)，惯性矩((inertia，IN)，集群显著性(cluster prominence，CP))、T2WI信号强度（均匀性（Uniformity,UN），逆差距（inverse difference moment，IDM））预测IDH1突变的高效能参数，使用多元逻辑回归进行建模，T1WI增强、T1WI、T2WI的建模公式如下：fT1WI增强=-0.4901+3.8697×SK+0.7731×IN-18.6774×CO-0.0501×CS fT1WI=-1.377750+0.002105×MI+0.123742×IN+0.000885×CP fT2WI=13.75-12.39×UN-7.78×IDM (2)T1WI增强模型诊断效能：训练组以0.649为临界点，AUC最大为0.914，敏感度及特异度分别为83.3％，89.5％，验证组以0.649为临界点，AUC最大为0.869，敏感度及特异度分别为81.8％，88.9％。混淆矩阵分析T1WI增强模型训练组与验证组的精确度分别为86.0％，85.0％。 (3)T1WI模型诊断效能：训练组以0.537为临界点，AUC最大为0.726，敏感度及特异度分别为66.7％，89.5％，验证组以0.537为临界点，AUC最大为0.707，敏感度及特异度分别为63.6％，77.8％。混淆矩阵分析T1WI模型训练组与验证组的精确度分别为76.7％，70.0％。 (4)T2WI模型诊断效能：训练组以0.584为临界点，AUC最大为0.785，敏感度及特异度分别为66.7％，84.2％，验证组以0.584为临界点，AUC最大为0.737，敏感度及特异度分别为54.5％，88.9％。混淆矩阵分析T2WI模型训练组与验证组的精确度分别为74.4％，70.0％。 3.各序列纹理特征与PFS、OS及Ki-67相关性 (1)T1WI增强纹理特征中，最大值、标准差、方差、阈值、相对偏差、偏度、均匀性、能量值、熵值、第95百分位数、集群阴影、集群显著性与Ki-67有显著相关性(P＜0.05)。T1WI增强纹理特征与PFS、OS无显著相关性(P＞0.05)。 (2)T1WI信号纹理特征中，偏度、集群阴影与PFS、OS有显著相关性(P＜0.05);峰度、灰度共生矩阵能量值、灰度共生矩阵熵值、逆差距与Ki-67呈显著相关性(P＜0.05)。 (3)T2WI信号纹理特征中，最小值、偏度、集群阴影与PFS有显著相关性(P＜0.05);T2WI纹理特征与OS无显著相关性(P＞0.05);最小值、偏度、峰度、均匀性、集群阴影与Ki-67呈显著相关性（P＜0.05）。结论： 1.MRI常规序列纹理分析可以预测胶质瘤IDH1突变状态; 2.通过建立T1WI增强、TIWI、T2WI纹理模型能够提高IDH1突变预测效能，且T1WI信号增强纹理模型的诊断效能最高，稳定性最好; 3.MRI常规序列的部分纹理特征（偏度、集群阴影等）可以用于预测胶质瘤患者的预后。收起

关键词 : 胶质瘤异柠檬酸脱氢酶1 基因突变磁共振成像纹理特征生存率核增殖抗原Ki-67

7. MR定量磁敏感图评估阿尔茨海默病患者脑铁沉积及静脉血氧水平变化

[学位论文] 董俊伊大连医科大学 2019年硕士导师: 苗延巍共64页

摘要 : 目的：本研究采用MR定量磁敏感图(quantitative susceptibility mapping，QSM)，定量测量阿尔茨海默病(Alzheimer's disease，AD)患者大脑灰质核团铁沉积及静脉血氧水平，并分析各磁敏感值与临床实验室指标、认知评分之间的相关性。材料与... 展开目的：本研究采用MR定量磁敏感图(quantitative susceptibility mapping，QSM)，定量测量阿尔茨海默病(Alzheimer's disease，AD)患者大脑灰质核团铁沉积及静脉血氧水平，并分析各磁敏感值与临床实验室指标、认知评分之间的相关性。材料与方法：本研究为回顾性研究，并获得了医院伦理委员会审核批准。研究对象分为AD组及对照（controls，CON）组。AD组共59例，均为自2015年9月至2018年12月期间在大连医科大学附属第一医院神经内科住院，并符合美国国立神经及交流疾病研究所和阿尔茨海默病及相关疾病协会(NINCDS/ADRDA)的诊断标准的患者，其中男性21例，女性38例;CON组22例，为自愿或因其他原因来我院检查的患者，其中男性12例，女性10例。记录所有AD组患者的临床资料及实验室检查指标，包括年龄、性别、病程、受教育程度、血压情况、总胆固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)及同型半胱氨酸含量，并由神经内科医生进行简易智力状态检查量表(Mini-mental State Examination，MMSE)、蒙特利尔认知评估量表(Montreal Cognitive Assessment，MoCA)、画钟试验(Clock Drawing Task，CDT)以及日常生活能力量表(Activity of Daily Living Scale，ADL)评估。本研究采用美国GE signa HDXT3.0T磁共振成像系统及匹配的8通道头部线圈，行常规MRI及多回波采集重度T2*WI三维梯度回波序列(enhanced gradient echo T2star weighted angiography,ESWAN)检查。将ESWAN原始数据以DICOM格式保存及传输至个人电脑，采用美国韦恩州立大学馈赠的核磁共振信号处理（signal processing in nuclear magnetic resonance，SPIN）软件进行图像后处理。首先利用SPIN软件中SWIM(Susceptibility Weighted Imaging Mapping)模块对SWI原始相位图和幅度图进行进一步处理，获得定量磁敏感图(quantitative susceptibility mapping，QSM)，在QSM图像上分别测量双侧脑灰质核团（尾状核头、苍白球、壳核、丘脑腹外侧核、红核、黑质、齿状核及束状回）部位以及双侧大脑静脉（大脑内静脉、丘纹上静脉、透明隔静脉、基底静脉及齿状核静脉）的磁敏感值（Magnetic sensitivity value，MSV）。同一部位重复测量3次，取平均值。应用社会科学统计软件包(statistics package for social science，SPSS)17.0版进行数据分析：采用One-Sample K-S检验，得所有MSV值均符合正态分布，因此计量资料以均数±标准差表示。AD组与CON组所有MSV值及一般资料（年龄、受教育程度、总胆固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、同型半胱氨酸）采用非参数检验。对AD组MSV值与MMSE评分、MoCA评分及ADL评分进行Pearson相关分析，对AD组MSV值与CDT评分进行Spearman相关分析。AD组临床及实验室资料与MSV值进行Pearson相关分析;AD组临床及实验室资料与各认知评分进行Spearman相关分析。相关性分析结果用热点图表示。采用ROC曲线下面积评价各MSV值诊断AD的效能。以P＜0.05为差异具有统计学意义。结果： 1.双侧脑灰质核团MSV值：AD组所有脑灰质核团MSV值均高于CON组，并且在双侧尾状核头、双侧苍白球、双侧丘脑腹外侧核、右侧红核、右侧黑质、右侧束状回、左侧齿状核差异具有统计学意义(P＜0.05)。 2.双侧大脑静脉MSV值：AD组所有大脑静脉MSV值均高于CON组，并在双侧丘纹上静脉、双侧齿状核静脉、左侧基底静脉、左侧大脑内静脉差异具有统计学意义(P＜0.05)。 3.AD组双侧灰质核团MSV值与大脑静脉MSV值间相关性：左侧基底静脉MSV值与左侧尾状核头(r=0.312，P=0.016)、左侧红核(r=0.337，P=0.009)的MSV值间具有显著正相关性;右侧基底静脉MSV值与右侧黑质MSV值具有显著正相关性(r=0.268，P=0.040);左侧大脑内静脉MSV值与左侧苍白球MSV值具有显著正相关性(r=0.272，P=0.037);左侧丘纹上静脉MSV值与右侧苍白球MSV值具有显著正相关性(r=0.263，P=0.044);右侧透明隔静脉MSV值与右侧束状回MSV值具有显著正相关性(r=0.276，P=0.035)。 4.AD组双侧脑灰质核团MSV值与各认知评分相关性：双侧尾状核头（左：r=-0.488，P=0.000;右：r=-0.436，P=0.001）、双侧壳核（rL=-0.290，P=0.027;rR=-0.347，P=0.008）、右侧束状回(r=-0.275，P=0.037)的MSV值与MMSE评分间具有显著负相关性;双侧尾状核头(rL=-0.388，P=0.003;rR=-0.438，P=0.001)、双侧壳核（rL=-0.317，P=0.015;rR=-0.348，P=0.007）与MoCA评分间具有显著负相关性;双侧尾状核头(rL=-0.366，P=0.007;rR=-0.538，P=0.000)、双侧壳核（rL=-0.343，P=0.011;rR=-0.366，P=0.007）、双侧束、状回（rL=-0.295，P=0.030;rR=-0.311，P=0.022）与CDT评分间具有显著负相关性;双侧各脑灰质核团MSV值与ADL评分间无显著相关性(P＞0.05)。 5.AD组双侧大脑静脉MSV值与各认知评分相关性：双侧丘纹上静脉（rL=-0.524，P=0.000;rR=-0.406，P=0.002）、双侧大脑内静脉(rL=-0.387，P=0.003;rR=-0.313，P=0.017)、双侧齿状核静脉(rL=-0.450，P=0.000;rR=-0.454，P=0.000)与MMSE评分间具有显著负相关性;双侧丘纹上静脉（rL=-0.455，P=0.000;rR=-0.380，P=0.003）、双侧齿状核静脉(rL=-0.517，P=0.000;rR=-0.464，P=0.000)与MoCA评分间具有显著负相关性;双侧丘纹上静脉(rL=-0.526，P=0.000;rR=-0.505，P=0.000)、双侧齿状核静脉(rL=-0.398，P=0.002;rR=-0.281，P=0.031)、右侧透明隔静脉(r=-0.343，P=0.008)与CDT评分间具有显著负相关性;双侧丘纹上静脉（rL=-0.588，P=0.000;rR=-0.491，P=0.000)、双侧透明隔静脉(rL=-0.373，P=0.005;rR=-0.319，P=0.018)、左侧基底静脉（r=-0.287，P=0.034）与ADL评分间具有显著负相关性。 6.AD组灰质核团及大脑静脉MSV值与临床及化验室资料相关性分析：右侧苍白球(r=0.302，P=0.049)、左侧齿状核静脉(r=0.375，P=0.013)的MSV值与病程正相关;右侧透明隔静脉的MSV值(r=0.285，P=0.030)与总胆固醇含量正相关。双侧丘脑腹外侧核的MSV值（rL=-0.347，P=0.008;rR=-0.280，P=0.033）与甘油三酯含量负相关;右侧齿状核静脉的MSV值(r=0.262，P=0.047)与甘油三酯含量呈正相关;左侧大脑内静脉的MSV值(r=-0.266，P=0.046)与HDL含量呈负相关。 7.双侧脑灰质核团MSV值及双侧大脑静脉MSV值诊断AD的效能：ROC分析显示，左侧苍白球MSV值的AUC最大，为0.685，其阈值为139.29，敏感度为62.7％，特异度为72.7％;在双侧大脑静脉中，左侧齿状核静脉MSV值的AUC最大，为0.685，阈值为177.5，敏感度为37.3％，特异度为95.5％。结论： 1.AD患者脑灰质核团MSV值增高，存在铁异常沉积，并与认知功能有关联;脑灰质核团的MSV值可以用于AD的鉴别诊断，尤其左侧苍白球的诊断效能最佳; 2.AD患者脑静脉MSV值增高，血氧饱和度降低，也影响认知评分;大脑静脉MSV值可以用于AD的鉴别诊断，尤其左侧齿状核静脉的诊断效能最佳; 3.AD患者灰质核团铁沉积与局部血氧饱和度降低有相关性。收起

关键词 : 阿尔茨海默病磁敏感图灰质核团铁沉积脑静脉鉴别诊断

8. 加速因子选择对脑压缩感知SWI图像质量和定量的影响

[学位论文] 杨婧大连医科大学 2022年硕士导师: 苗延巍共62页

摘要 : 目的本研究应用不同加速因子(accelerationfactor,AF)的压缩感知(compressedsensing，CS)技术对健康人群进行脑SWI检查，分析其对图像质量、“燕尾征”显示和灰质核团及静脉定量的影响，期望寻得优化的AF。材料与方法本研究为前瞻性... 展开目的本研究应用不同加速因子(accelerationfactor,AF)的压缩感知(compressedsensing，CS)技术对健康人群进行脑SWI检查，分析其对图像质量、“燕尾征”显示和灰质核团及静脉定量的影响，期望寻得优化的AF。材料与方法本研究为前瞻性研究，获得大连医科大学附属第一医院伦理委员会的审核与批准。于2020年7月至2021年3月征募40名健康志愿者，其中男性11名，女性29名，平均年龄(38.6±17.3)岁。MRI检查采用PhillipIngeniaCX3.0TMR扫描仪，32通道相控阵头部线圈。所有受试者行头部轴位不同AF的SWI扫描，包括AF为O的常规SWI(AF0组)和AF为2、4、6、8及10的CS-SWI(CS2组、CS4组、CS6组、CS8组及CS10组)。采用核磁共振信号处理(signalprocessinginnuclearmagneticresonance，SPIN)软件对图像进行后处理，获得SWI相位图。两名影像医生观察不同AF下各核团、静脉以及“燕尾征”并主观评分，计数各AF下“燕尾征”的显示率。其中一名医生前后两次测量双侧脑灰质核团(尾状核头、壳核、苍白球、丘脑枕、红核、黑质及齿状核)、深部静脉(透明隔静脉，大脑内静脉，丘纹上静脉，基底静脉和齿状核静脉)及“燕尾征”相位值(phasevalue，PV)。进一步计算各结构信噪比(signalnoiseratio，SNR)及对比噪声L匕(contrastnoiseratio，CNR)。所有数据采用社会科学统计软件包(statisticspackageforsocialscience，SPSS)26.0进行统计分析。采用Cohen''sKappa检验评价观察者间主观评价的一致性。采用Fisher确切概率法分析不同AF下图像质量主观评分的差异。以组内相关系数(interclasscorrelationcoefficient，ICC)评价各结构PV值的组内一致性。使用单因素ANOVA中最小显著性差异法(1east-significantdifference，LSD)对比不同AF条件下图像质量及定量差异，尸值经Benjamini.Hochberg的错误发现率(falsediscoveryrate，FDR)校正，P校正＜0.05被认为具有显著意义。结果校正1.SWI图像质量主观评价:2名医师对核团结构及界线的主观评价结果一致性均较好(Kappa:0.63～0.80，P校正＜0.05)。随AF增加，壳核和苍白球之问界线逐渐模糊，以AF=8最为显著。 2.“燕尾征”显示率及主观评价:2名医师对黑质和燕尾征的图像质量的主观评价结果一致性很高(Kappa＞O.80，P校正＜O.05)。当AF芝6时，燕尾征图像表现清晰度明显下降，且燕尾征的显示率逐渐降低，出现明显差异(P校正＜0.05)。 3.PV组内一致性:同一观察者前后两次测量各核团、“燕尾征”和静脉PV结果的一致性均很好(ICC＞O.80,P校正＜0.05)。 4.脑灰质核团的客观评价:双侧黑质及双侧齿状核在AF≥4时SNR和CNR较AF0组开始出现差异，有统计学意义(P校正＜0.05);当AF≥6，双侧尾状核头、双侧苍白球、双侧丘脑枕及双侧红核开始出现差异(P校正＜0.05);AF≥8时，双侧壳核开始出现差异(P校正＜0.05)。当AF≥8时，右侧苍白球、右侧丘脑枕及双侧红核的PV增高(P校正＜0.05)，双侧黑质和双侧齿状核在各个AF条件下均出现明显差异(P校正＜O.05)。双侧尾状核头、双侧壳核、左侧苍白球、左侧丘脑枕在各个AF条件下测量的PV均未出现明显差异(P校正＞0.05)。 5.“燕尾征”的客观评价:双侧“燕尾征”的SNR和CNR在AF=6时出现差异(P校正＜0.05)。当AF≥8时，左侧“燕尾征”的PV测量出现差异(P校正＜0.05)，而右侧“燕尾征”的PV在AF=10时出现差异(P校正＜0.05)。 6.脑静脉的SNR、CNR及PV差异:双侧透明隔静脉、丘纹上静脉、大脑内静脉、基底静脉、齿状核静脉的SNR和CNR均在AF≥6时出现差异(P校正＜0.05)。当AF≥6时，双侧透明隔静脉、右侧丘纹上静脉的PV出现明显差异(P校正＜0.05)，双侧大脑内静脉、左侧丘纹上静脉、双侧基底静脉的PV在AF≥8时开始出现差异(P校正＜0.05)，双侧齿状核静脉在各个AF条件下测量的PV均未出现明显差异(P校正＞0.05)。结论 CS技术能够有效缩短脑SWI扫描时间，当AF为2时，CSSWI图像对幕上灰质核团测量PV定量没有影响;当AF为4时，CSSWI图像对“燕尾征”及深部静脉的显示及测量均没有影响。综合上述因素，临床上实践中，推荐AF=2的CSSWI作为定性及定量分析首选，时间缩短2min27S。收起

关键词 : 压缩感知图像质量磁敏感加权成像灰质核团脑静脉

9. 多模态MRI评估慢性肾脏病患者脑小血管病变、灰质体积变化及其临床关联性

[学位论文] 车艺玮大连医科大学 2020年硕士导师: 苗延巍共58页

摘要 : 目的：运用多模态MRI技术量化评估慢性肾脏疾病（chronic kidney disease，CKD）患者脑小血管疾病（cerebral small vessel disease，CSVD）表现及脑灰质体积的变化，并分析其改变与临床、生化指标间的相关性，期望进一步揭示CKD患者CSVD的参与... 展开目的：运用多模态MRI技术量化评估慢性肾脏疾病（chronic kidney disease，CKD）患者脑小血管疾病（cerebral small vessel disease，CSVD）表现及脑灰质体积的变化，并分析其改变与临床、生化指标间的相关性，期望进一步揭示CKD患者CSVD的参与机制。方法：前瞻性收集2019年6月至2020年1月在大连医科大学附属第一医院肾内科入院的CKD患者37例（CKD组），包括非透析依赖的慢性肾脏病患者（non-dialysis-dependent CKD，NDD-CKD）19例，维持血液透析（Hemodialysis，HD）的患者18例；同期征募年龄、性别、受教育年限与病例组相匹配的健康志愿者（healthy control，HC）19例。同时收集CKD患者入院时临床及实验室检查资料。采用Philips Ingenia CX3.0T MRI扫描仪，行常规MRI序列、3D-T1WI、SWI、DWI序列扫描；计数并对脑内白质高信号（white matter hyperintense，WMH），包括脑室周围白质高信号（periventricular hyperintense，PVH）和深部脑白质高信号（deep white matter hyperintense，DWMH）、血管周围间隙扩大（enlarged perivascular space，EPVS）、腔隙灶（lacune）、脑微出血（cerebral microbleed，CMB）进行评分，计算CSVD总负担评分。应用社会科学统计软件包（statistics package for social science，SPSS）24.0版进行数据统计分析，三组间人口统计学资料差异性比较用单因素方差分析（One-way analysis of variance，ANOVA）；三组受试者的分类变量差异用卡方检验；对于符合正态分布的资料，两组间参数值的比较采用独立样本t检验；三组间影像评价比较使用Kruskal-Wallis检验，卡方检验比较腔隙灶及CMB的患病率；CKD患者的CSVD总负担评分与实验室资料的相关性分析采用Spearman相关分析及多元有序Logistic回归分析法；将统计的显著性设为P＜0.05。采用SPM12软件包和CAT12工具箱受试者脑灰质体积行VBM分析，采用ANOVA对平滑后的灰质进行分析，脑总体积、年龄和性别作为协变量输入，若存在统计学差异，则进行事后t检验以检测组间脑区差异。提取了基于体素的形态计量学显示的异常区域中所有体素的平均灰质体积值，并与CKD患者的病程、实验室指标进行Spearman及多元线性回归分析探讨CKD患者脑灰质体积的影响因素。结果： 1.CKD患者CSVD改变：HD组的PVH严重程度高于NDD-CKD组和HC组（P=0.030，P＜0.001），就DWMH而言，仅HD组和HC组差异有统计学意义（P=0.003）。HD组半卵圆中心EPVS评分与NDD-CKD、HC组的差异均有统计学意义（P=0.012，P＜0.001），而基底节区EPVS评分仅HD组与HC组的差异有统计学意义（P=0.002）。HD组腔隙灶评分高于HC组（P=0.024），且HD、NDD-CKD及HC三组间的腔隙灶发生率差异有统计学意义（33.3%，21.1%，0%，χ2=11.079，P=0.015），HD组腔隙灶发生率显著高于HC组（P=0.008）。三组间脑内微出血发生率及评分差异均有统计学意义（55.6%，31.6%，5.3%，χ2=11.079，P=0.004；H=11.240，P=0.004），HD组微出血灶发生率及评分均显著高于HC组（P=0.001，P=0.002）。三组间的CSVD影像学总负担评分差异有统计学意义（H=19.324，P＜0.001），HD组较HC组评分更高（P＜0.001）。 2.CKD患者CSVD总负担评分与临床、实验室指标相关性：Spearman相关性分析显示CSVD总评分与年龄、收缩压、胱抑素C、同型半胱氨酸、血尿素、血肌酐相关（r=0.532，P=0.001；r=0.453，P=0.005；r=0.441，P=0.006；r=0.327，P=0.048；r=0.425，P=0.009；r=0.440，P=0.006）。多元有序Logistic回归分析显示血肌酐仍与CSVD总负担评分显著相关（P=0.032）。 3.CKD患者脑灰质体积改变：VBM分析显示三组间双侧岛叶、左侧距状皮层及小脑蚓部体积有差异（P＜0.05，FWE多重比较校正后），HD组双侧岛叶、左侧距状皮层及小脑蚓部体积较HC组和NDD-CKD组均减少（P均＜0.05），而NDD-CKD和HC组之间差异无统计学意义（P均＞0.05）。 4.CKD患者脑灰质体积与临床、实验室指标相关性：患者双侧岛叶、左侧距状皮层及小脑蚓部灰质体积与病程、胱抑素C、红细胞分布宽度均有相关性（r=-0.348，P=0.035；r=-0.336，P=0.042；r=-0.458，P=0.004；r=-0.531，P=0.001；r=-0.6，P＜0.001；r=-0.411，P=0.012；r=-0.777，P＜0.001；r=-0.544，P＜0.001；r=-0.408，P=0.012；r=-0.401，P=0.014；r=-0.476，P=0.003；r=-0.378，P=0.021）；另外，右侧岛叶灰质体积与血尿素、血肌酐、红细胞计数相关（r=-0.333，P=0.044；r=-0.457，P=0.004；r=-0.351，P=0.033）；左侧岛叶与年龄、收缩压呈负相关（r=-0.466，P=0.004；r=-0.330，P=0.046）；左侧距状皮层灰质体积与血尿素、血肌酐相关（r=-0.594，P＜0.001；r=-0.672，P＜0.001），小脑蚓部灰质体积与血肌酐相关（r=-0.375，P=0.022）。经线性回归分析显示胱抑素C仍与右侧岛叶（B=-0.028，95%CI：-0.047～-0.010；P=0.004）、左侧距状皮层灰质体积（B=-0.020，95%CI：-0.028～-0.012；P＜0.001）显著相关。 5.CKD患者CSVD评分与灰质体积改变的相关分析：CKD患者脑内的WMH以及CSVD总评分与双侧的岛叶、左侧距状皮层及小脑蚓部灰质体积均明显负相关（r=-0.451，P=0.005；r=-0.562，P＜0.001；r=-0.629，P＜0.001；r=-0.449，P=0.005；r=-0.380，P=0.020；r=-0.433，P=0.007；r=-0.405，P=0.013；r=-0.442，P=0.006；r=-0.346，P=0.036；r=-0.442，P=0.009；r=-0.533，P=0.001；r=-0.343，P=0.038），EPVS与左侧岛叶、左侧距状皮层及小脑蚓部灰质体积呈负相关（r=-0.373，P=0.023；r=-0.331，P=0.046；r=-0.378，P=0.021；r=-0.477，P=0.003；r=-0.359，P=0.029），腔隙灶及微出血灶仅与左侧距状皮层灰质体积呈负相关（r=-0.335，P=0.043；r=-0.340，P=0.039）。结论： 1.CKD患者的CSVD发生率较高，而HD患者的脑小血管病变程度更为严重；血肌酐水平可能是CKD患者CSVD的影响因素。 2.CKD患者双侧岛叶、左侧距状皮层及小脑蚓部发生灰质萎缩，而HD患者更明显；胱抑素C可能是CKD患者脑灰质萎缩的影响因素。 3.CKD患者脑内CSVD病变程度与脑灰质萎缩相关。收起

关键词 : 慢性肾脏病脑小血管疾病脑灰质体积核磁共振成像

10. 基于图论分析2型糖尿病患者小世界功能网络改变

[学位论文] 杜伟大连医科大学 2022年硕士导师: 苗延巍共57页

摘要 : 目的本研究采用图论方法分析2型糖尿病（type2diabetesmellitus，T2DM）患者的脑功能网络，探讨T2DM患者与健康者的小世界功能网络属性及网络拓扑属性差异，并分析其与临床、认知功能相关性。材料和方法作为前瞻性研究，本研究得到... 展开目的本研究采用图论方法分析2型糖尿病（type2diabetesmellitus，T2DM）患者的脑功能网络，探讨T2DM患者与健康者的小世界功能网络属性及网络拓扑属性差异，并分析其与临床、认知功能相关性。材料和方法作为前瞻性研究，本研究得到大连医科大学附属第一医院伦理委员会的审核与批准。 29名T2DM患者（T2DM组）纳入本研究，其中男性15例，女性14例，平均年龄59.3±9.6岁（40-70岁）；同时招募健康志愿者20例作为对照组，男性7例，女性13例，平均年龄57.2±8.2岁（40-66岁）。分别记录所有受试者的临床检查资料及实验室检查资料，并由受过专科培训的神经内科医生进行一系列神经心理学测试，使用简明精神状态量表（TheMini–MentalStateExamination，MMSE）、蒙特利尔认知评估量表（TheMontrealCognitiveAssessment，MoCA）、加利福尼亚词语学习测验（Californiaverballearningtest，CVLT）和符号数字模式测验（Symbol-digitalmodetest,SDMT）评估全体被试的认知状态。所有受试者采用PhilipsIngeniaCX3.0TMR扫描仪及32通道头部线圈进行扫描，获取rs-fMRI和矢状位3DT1多次激发快速场回波（multishotturboFieldEcho，MS–TFE）序列。rs-fMRI图像数据利用GRETNA（https://www.nitrc.org/projects/gretna/）软件进行预处理、功能网络的构建及分析。利用解剖学自动标记（anatomicalautomaticlabeling，AAL）90模板，将全脑分割成90个脑区，每个脑区定义为一个节点，把每个脑区内所有体素的时间序列进行加权平均后得到90个脑区的平均时间序列。然后通过计算每个被试两两脑区平均时间序列之间的皮尔森（Pearson）相关系数，生成该被试的脑功能连接矩阵。在GRETNA软件选定稀疏度（Sparsity）的取值范围为0.05～0.50，将步长设置为0.01，与500个预先设定好的随机网络做对比，得到该大脑网络属性在46个稀疏度下的具体参数值及所有稀疏度的曲线下面积（AreaUnderCurve，AUC）值，包括σ、λ、γ、聚类系数（Cp）、平均路径长度（Lp）、全局效率（Eg）、局部效率（Eloc）及节点局部效率。使用DPABI（http://rfmri.org/dpabi）软件对预处理后的图像进行局部一致性（regionalhomogeneity，ReHo）、低频振幅（amplitudeoflowfrequencyfluctuation，ALFF）和分数低频振幅（fALFF）指标计算。通过计算单个体素的时间序列和其周围相邻26个体素的时间序列一致性的肯德尔系数（Kendall’sconsistencycoefficient）来构建ReHo脑图；之后将每个体素的ReHo值除以全脑平均ReHo值，进行标准化处理得到mReHo。通过将个体脑影像体素时间序列的频率信息通过傅里叶变换转换到功率域后，计算给定频率范围内（0.01～0.08Hz）的ALFF值，将该频率域中的ALFF计算在可检测到的整个频率范围内的幅度之和的比率fALFF。之后将两个度量值转换为z分数。使用社会科学统计软件包（statisticspackageforsocialscience，SPSS）26.0软件对两组之间的人口学资料和临床数据进行统计，计量资料组间比较采用独立样本t检验或非参数检验，是否符合正态分布采用One-SampleK-S检验。计数资料组间比较采用χ2检验。使用GRETNA软件对磁共振功能指标统计，采用两独立样本t检验，来评估两组之间的小世界网络属性、网络拓扑属性及节点局部效率的差异，并将节点局部效率结果进行Bonferroni校正；采用两独立样本t检验，来评估两组之间的连边属性差异，并将结果进行基于网络的统计（network-basedstatistic，NBS）校正。应用Pearson相关性分析探索结果指标与临床资料特征及量表评分的相关性，结果用热点图表示。以P＜0.05为差异有统计学意义。结果 1.人口学及临床资料特征比较两组被试的年龄、性别、教育程度、BMI等差异均无统计学意义（P＞0.05）。除血糖指标（空腹血糖、糖化血红蛋白）外，甘油三酯、低密度脂蛋白、高密度脂蛋白、同型半胱氨酸、胆固醇、血红蛋白组间差异无统计学意义（P＞0.05）。T2DM组的臀腰比高于HC组，MMSE、MoCA、SDMT评分低于HC组，差异具有统计学意义（P＜0.05）。 2.T2DM组与HC组的网络属性差异 2.1T2DM组与HC组的小世界网络属性差异两组所有被试的大脑网络均具有小世界属性，小世界属性参数均符合γ＞1，λ≈1，σ=γ/λ＞1的标准。两组间σ、λ、γ的每个稀疏度下属性值及所有稀疏度的AUC值无统计学意义（P＞0.05）。在稀疏度0.05～0.50范围内，T2DM组的大脑网络与HC组相比ElocAUC值降低，差异具有统计学意义（P＜0.05），余Cp、Lp、EgAUC值组间差异无统计学意义（P＞0.05）。在0.30、0.34、0.36、0.40稀疏度下，T2DM组的大脑网络与HC组相比Eloc属性降低，差异具有统计学意义（P＜0.05）。余稀疏度下Cp、Lp、Eg、Eloc属性值组间差异无统计学意义（P＞0.05）。 2.2T2DM组与HC组的节点局部效率差异节点局部效率结果显示T2DM组的右侧岛盖部额下回、右侧嗅皮质、右侧缘上回、左侧颞中回脑区的节点局部效率显著降低，左侧眶部额上回、左侧眶部额中回、右侧眶内额上回、左侧楔叶脑区的节点局部效率显著升高（Bonferroni校正，P＜0.05）。 2.3T2DM组与HC组的连边分析差异连边分析结果显示两组间连边值差异无统计学意义（NBS校正，P＞0.05）。2.4T2DM组网络属性指标与临床资料的相关性分析在性别、年龄、受教育程度无组间显著差异前提下，pearson相关分析显示T2DM组的LpAUC值与SDMT评分呈正相关（r=0.38，P=0.04）；σAUC值（r=-0.45，P=0.02）、γAUC值（r=-0.40，P=0.03）与SDMT评分呈负相关；λAUC值与SDMT评分（r=0.45，P=0.01）呈正相关，与MoCA评分（r=0.45，P=0.02）呈正相关。此外，CpAUC值与同型半胱氨酸（r=0.39，P=0.04）呈正相关，与血红蛋白（r=0.46，P=0.01）呈正相关。Eg和Eloc值与其余人口学资料、临床化验指标未见明显相关性。 3.T2DM组与HC组的Kcc-ReHo、Cohe-ReHo、ALFF及fALFF指标差异 T2DM组与HC组间Kcc-ReHo、Cohe-ReHo、ALFF及fALFF指标差异无统计学意义（TFCE校正，P＞0.05）。结论 1.T2DM组及HC组的大脑网络均表现出经济的小世界属性。T2DM患者大脑网络的局部信息传递效率降低，与认知功能、同型半胱氨酸和血红蛋白存在相关性。 2.T2DM患者右侧岛盖部额下回、右侧嗅皮质、右侧缘上回、左侧颞中回脑区的节点局部效率显著降低，左侧眶部额上回、左侧眶部额中回、右侧眶内额上回、左侧楔叶脑区的节点局部效率显著升高，提示认知和情绪功能活动异常。 3.rs-fMRI技术结合基于图论的复杂脑网络分析理论为糖尿病脑病的研究提供了新的视角，对T2DM大脑网络改变机制进一步探索提供了线索。收起

关键词 : 2型糖尿病功能磁共振成像小世界脑网络