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体力活动对成人脑结构和儿童脑发育可塑性的影响
体力活动的健康促进效应已经在大部分研究中得到证实,如心肺功能提高、心理健康及认知功能改善等,但体力活动诱发变化的相关神经生物学机制并未得到系统性的描述和证实.本文从脑结构变化方面简要综述了体力活动对成人各脑区的积极影响,为体力活动的健康效应提供更为科学合理的证据;同时,综述了体力活动对儿童脑发育可塑性的影响,为学校健康教育和卫生保健倡导体力活动工作的开展和维持提供科学依据.
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基于VBM方法对男性MCI患者灰质体积的纵向研究
目的 利用3D磁共振图像研究轻度认知障碍(mild cognitive impairment,MCI)患者首次扫描和3年后随访数据的全脑灰质体积改变.方法利用基于体素的形态测量学(voxel-based morphometry,VBM)方法对19例ADNI数据库中符合条件的男性MCI患者T1结构像进行预处理,得到平滑后全脑灰质图像,并对首次扫描数据和3年后随访数据的全脑灰质图像进行基于体素的统计学比较.此外,通过分析3年后随访数据中的临床统计学特征,将实验样本分为稳定型MCI(stable MCI,SMCI)和进展型MCI(progressive MCI,PMCI),并将SMCI和PMCI首次扫描数据进行全脑灰质比较.结果 与首次扫描数据相比,3年后随访数据中双侧小脑后叶、右侧小脑前叶、右侧颞叶、右侧颞中回、右侧额下回和右侧海马旁回等区域的灰质体积发生萎缩.与SMCI组相比,PMCI组中左侧小脑后叶、右侧枕叶、右侧前扣带区域显示灰质体积均有显著性差异(P<0.005).结论 利用VBM方法对MCI患者磁共振图像分析能够客观揭示MCI患者特定区域灰质体积萎缩,为阿尔茨海默病的早期诊断提供可靠的影像学依据.
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个体大脑枕叶GABA+分布差异性及原因探究
抑制性神经递质y-氨基丁酸(GABA)是脑神经领域重点关注的代谢物,但其在大脑中含量很低,与其他代谢物在化学位移上重叠而不易检测.磁共振波谱序列(M EGA-PRESS)实现了对大脑中单体素感兴趣区域(vOI)GABA的检测,促进了对GABA的相关研究.对一组被试进行多次扫描,同一区域相同大小的VOI内(约20～ 30mm3)所包含的灰质(GM)比例很难保持完全一致.而GM是皮层主要成分,有解剖、切片染色等实验发现大脑皮层中GABA含量更高,然而多数基于单体素VOI的研究并未进一步考虑VOI中GM占比对结果分析的影响.通过扫描14名健康被试(7男7女),在高分辨率T1加权结构像上重现VOI对应区域,并计算其内GM等占比.个体重复实验结果表明,枕叶VOI内GABA+均值与GM占比均值呈正相关(r=0.74,P＜0.01),且二者的波动具有一致性.该结果表明,在进行GABA相关的病理或功能研究时,需要考虑单体素内GM占比的影响,以进一步提升实验结果的分析准确度.
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阿尔茨海默病脑灰质体积异常的MRI研究
目的 研究阿尔茨海默病(AD)患者MRI图像脑灰质萎缩的模式.方法 对19例AD患者和20例正常老年对照者行MRI扫描,通过优化的基于体素的形态学(optimized voxel-based mophometry,OVBM)分析方法,分析AD患者全脑和局部脑灰质的体积异常.结果 AD患者全脑灰质体积相对于正常对照者明显降低(P=0.0048),双侧海马、双侧丘脑、双侧颞上回和左侧颞中回体积明显减少(多重校正后,相当于P＜0.05).结论 AD患者的全脑灰质体积明显降低,局部区域明显萎缩.
关键词： 灰质 磁共振成像 阿尔茨海默病 基于体素的形态学分析 -
基于体素的形态学方法评价急性脊髓损伤患者脑灰白质体积改变
目的 采用基于体素的形态学(VBM)分析方法探讨急性脊髓损伤(SCI)患者脑灰白质体积改变.方法 对1 6例急性SCI患者(受伤时间＜30天,SCI组)和20名年龄、性别匹配的正常志愿者(对照组)行脑3D T1W序列扫描,采用VBM分析方法比较2组脑灰白质体积,获得脑灰质体积差异有统计学意义的脑区;测量或计算脑组织体积(BTV)、全脑体积(TIV)、脑灰质体积(GMV)、脑白质体积(WMV)、脑脊液体积(CSFV)和脑灰质分数(GMF)、脑白质分数(WMF)和脑组织分数(BTF).结果 与对照组相比,SCI组双侧下额叶、岛叶、内侧前额叶及前扣带皮质、小脑后叶灰质体积减小,内囊水平皮质脊髓束体积减小.SCI组与对照组间GMV、WMV、CSFV、BTV、TIV及GMF、WMF、BTF差异均无统计学意义(P均＞0.05).结论 急性SCI导致远隔部位情绪处理相关脑区灰质及皮质脊髓束萎缩,有助于探讨急性SCI对大脑结构产生影响的作用机制.
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精神分裂症患者大脑灰质结构异常的VBM初步分析
目的 评价基于体素的形态学分析法(VBM)分析精神分裂症大脑灰质结构的价值.方法 采用GE Signa TwinSpeed 1.5T超导型MRI成像系统,对9例精神分裂症患者和9例年龄、性别与之相匹配的正常人行全脑扫描,获取16～18层脑结构MR T1图像.数据分析采用以SPM2软件包为基础的全自动VBM技术进行处理.结果 与正常对照组比较,精神分裂症患者灰质明显减少区域在双侧前扣带回、前额叶、右侧颞上回(P＜0.005),且大脑灰质减少具有不对称性,前额区偏侧化系数(AIs)为+0.19,颞区为-0.50.灰质明显增多的区域在右前额叶与右枕区、左顶下小叶(P＜0.005),也具有不对称性,前额区AIs为-0.77,顶叶+1.00,枕区为-0.73.结论 精神分裂症患者大脑灰质结构异常.VBM法具有简便、自动化的特点,在精神分裂症脑形态结构研究方面前景广阔.
关键词： 基于体素的形态学分析 灰质 精神分裂症 磁共振成像 前额叶 -
慢性丘脑梗死患者全脑灰质体积改变及与认知功能减退的关系
目的 探讨慢性丘脑梗死患者全脑灰质体积改变及与认知功能减退的关系.方法 对26例慢性丘脑梗死患者(梗死组)和29名健康志愿者(对照组)进行神经心理学评价及MR扫描.分别计算全脑灰质、白质、丘脑梗死体积,并进行统计学分析.结果 与对照组比较,梗死组简易精神状态检查量表(MMSE)评分、短延迟回忆、长延迟回忆、再确认及图形回忆评分均明显降低(P均＜0.05);梗死组全脑灰质体积与对照组比较明显减小[梗死组:(774 291.49±42 370.85)mm3,对照组(802 999.21±37 075.84)mm3,t=2.442,P=0.018].梗死组全脑白质体积与对照组比较,差异无统计学意义[(705 587.51士32 886.53)mm3,(717 580.47±31 911.05)mm3,t=1.634,P=0.108].梗死组全脑灰质体积与MMSE评分及图形回忆评分呈中度正相关(r=0.491、0.427,P=0.017、0.042);全脑灰质体积与短延迟回忆、长延迟回忆、再确认评分均无相关性(P均＞0.05);丘脑梗死体积与全脑灰质体积、MMSE评分、短延迟回忆、长延迟回忆、再确认及图形回忆评分均无相关性(P均＞0.05).结论 慢性丘脑梗死患者全脑灰质体积减小,可能是其认知功能减退的原因.
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3.0T磁共振R2*值评价足月出生婴儿脑深部灰质核团年龄相关性铁沉积
目的 采用3.0T MR R2*值观察婴儿脑深部灰质核团铁沉积与周龄的关系.方法 纳入婴儿53名,校正周龄(PMA)37～92周.采用GE 3.0T磁共振扫描仪进行增强T2*加权血管成像(ESWAN)序列扫描,测量脑内双侧深部灰质核团(尾状核、壳核、苍白球、丘脑、红核和黑质)的R2*值.对各部位R2*值与脑铁含量进行相关分析,并分析R2*值与PMA的关系.结果 婴儿期脑深部灰质核团R2*值与脑铁含量均呈正相关(P均＜0.001).尾状核、壳核、苍白球、丘脑、红核和黑质的R2*值与PMA均呈正相关(r=0.865、0.818、0.893、0.844、0.742和0.834,P均＜0.001).结论 婴儿期脑深部灰质核团的R2*值随周龄增大逐渐增加,其可反映局部脑铁沉积随周龄的增加.
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颞叶内侧癫痫全脑灰质基于体素的MRI形态分析
目的 应用MRI基于体素的形态学测量方法(VBM),分析颞叶内侧癫痫患者全脑灰质结构的改变.方法 对23例颞叶内侧癫痫患者(其中右侧病变11例,左侧病变12例),13例年龄性别与之匹配的健康志愿者行全脑扫描,应用磁化准备快速梯度回波成像序列获取三维结构图像.数据分析采用以SPM 99 软件包为基础的全自动VBM技术进行处理.结果 与健康对照组比较,颞叶内侧癫痫患者显示了患侧和对侧海马,以及丘脑、扣带回等边缘系统结构灰质密度的减少.额叶及小脑皮层等结构也显示弥漫灰质密度的减少.结论 VBM法操作简单,不但可检测颞叶内侧癫痫海马结构的异常,还可显示海马结构以外弥漫脑灰质结构的异常.
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肝豆状核变性患者灰质结构MRI形态学初步研究
目的：利用基于体素的形态测量学（voxel-based mor phometry，VBM）方法，探讨肝豆状核变性（Wilson’s disease， WD）患者全脑灰质结构变化特点。方法：采集30例WD患者（WD组）及30例健康志愿者（对照组）的大脑3.0 T MRI高分辨力T1WI图像，通过FSL-VBM软件进行数据预处理后，利用AFNI软件行双样本t检验，比较2组全脑灰质体积差异，运算结果经FDR校正（P=0.001，α<0.05）。结果：WD组与对照组比较，双侧的尾状核、苍白球、丘脑背内侧核、小脑半球、中央前后回、岛叶、额中回，脑桥基底部，左侧的后扣带回及丘脑枕灰质体积萎缩；双侧的岛叶及胼胝体，右侧的颞上回、额上回、红核，左侧的颞中回、额内侧回存在灰质体积增生。结论：WD患者灰质核团及大脑皮层存在广泛灰质体积萎缩，而部分皮层区域及少数灰质核团存在灰质体积增生；灰质异常脑区对解释其临床症状具有重要意义。
关键词： 肝豆状核变性 灰质 基于体素的形态测量学 磁共振成像 -
慢性阻塞性肺疾病患者脑灰质密度变化的初步研究
目的 利用基于体素的形态测量学(VBM)方法,分析慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者脑灰质密度与健康人的差异.方法 选取COPD 患者18 例为COPD 组和民族、年龄、性别和教育程度相匹配的16 例健康体检者为对照组.比较两组间心肺功能、血气分析指标及日常生活能力(ADL)评分.磁共振成像(MRI)行全脑扫描,运用VBM 分析影像数据,比较两组被试脑区灰质密度改变.结果 COPD 组1 秒大呼气量、用力肺活量及二者的比值、脉血氧饱和度、血氧分压、及ADL评分明显低于对照组,而脉搏次数及二氧化碳分压均明显高于对照组(P均<0.05).VBM 结果显示,与对照组相比,COPD 组的右脑(舌回、中央后回、颞上回、海马旁回、海马、杏仁复合体和扣带前回),左脑(颞下回、颞中回和尾状核),双侧岛叶和双侧丘脑灰质密度均显著降低(P 均<0.001).结论 COPD 患者慢性缺氧导致了局部脑灰质密度的降低.局部脑区的损害可能参与了COPD 患者病理性心肺功能的调节,并可能与其认知和情绪改变有关.
关键词： 肺疾病 慢性阻塞性 磁共振成像 灰质 基于体素的形态测量学 -
多发性硬化的灰质损害
多年来多发性硬化(MS)一直被认为是以中枢神经系统白质损害为主的自身免疫性疾病,但近年研究已发现许多灰质损害的确切证据.该文就MS灰质损害的研究现状进行综述.
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基于体素的形态测量法分析高功能孤独性障碍患儿的脑组织密度
目的 分析学龄孤独性障碍患儿脑组织密度.方法 对17例智能正常的孤独性障碍患儿(病例组)以及15名年龄、性别、智商与之相匹配的健康儿童(对照组)进行T1加权三维磁共振成像扫描,应用基于体素的形态测量法(VBM)比较两组脑灰质及脑白质密度的差异.结果 与对照组相比,孤独性障碍患儿右侧小脑前叶的脑灰质密度低.右前扣带回、右额中回区域的脑白质密度低,双侧顶下小叶、右缘上回、右中央后回、右颞上回、右小脑后叶、左楔前叶、左楔叶的脑灰质密度高(P<0.001).结论 智力正常的学龄孤独性障碍患儿脑组织密度异常明显,且部位广泛.
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成年早期精神分裂症首次发病患者脑灰质体积变化的初步研究
目的 探讨成年早期(18 ～ 25岁)首次发病精神分裂症患者脑灰质体积异常区域,并寻找与精神症状相关的灰质体积局部脑区.方法 对21例符合美国精神障碍诊断与统计手册第4版成年早期首次发病精神分裂症患者(患者组)和21名与之相匹配的正常对照(对照组)进行全脑磁共振扫描,获取3D脑结构图像,然后使用优化的基于体素形态学分析法进行数据分析并比较2组脑灰质体积差异；使用阳性和阴性症状量表(PANSS)进行精神症状严重程度的评定,并对患者灰质体积局部脑区与精神症状进行相关分析.结果 与对照组比较,患者组左侧眶回(t=4.88,P＜0.001)、左侧额中回(t=4.50,P＜0.001)、左侧颞中回(t=3.95,P＜0.001)、右侧颞中回(t=3.92,P＜0.001)、左侧顶上小叶(t=3.71,P＜0.001)、左侧顶下小叶(=3.93,P＜0.001)及右侧舌回/楔叶(t=3.65,P＜0.001)脑区灰质体积减少；患者组PANSS总分与右侧顶上小叶正相关,与左侧桥脑/中脑负相关；阳性症状分与右侧顶下小叶负相关；阴性症状分与右侧顶上小叶、双侧楔前叶正相关,与左侧桥脑/中脑负相关；一般精神症状分与右侧颞下回、右侧顶下小叶、左侧桥脑/中脑负相关.结论 成年早期首次发病精神分裂症患者存在多个脑区灰质体积异常,且有多个脑区的灰质体积与患者精神症状严重程度相关.
关键词： 精神分裂症 磁共振成像 灰质 基于体素的形态学分析 -
甲基苯丙胺依赖者脑灰质体积的研究
目的 探讨甲基苯丙胺依赖者脑灰质体积的变化特点及相关因素.方法 应用结构MRI完成对35例恢复期甲基苯丙胺依赖者(甲基苯丙胺组)和34名年龄、性别及受教育年限匹配的健康志愿者(对照组)的扫描;采用基于体素的形态学分析方法比较2组受试者脑灰质体积的差异,采用Pearson相关分析方法分析2组差异有统计学意义的灰质体积与甲基苯丙胺使用情况的相关性.结果 与对照组相比,甲基苯丙胺组右侧额极[MNI坐标(x、y、z):24、53、3]、右侧额中回[MNI坐标(x、y、z):9、44、-14]、右侧眶额皮质[MNI坐标(x、y、z):15、62、-15]、双侧前扣带回[左侧前扣带回:MNI坐标(x、y、z):-11、47、0;右侧背侧前扣带:MNI坐标(x、y、z):3、30、33]、左侧后扣带回[MNI坐标(x、y、z):-11、-72、22]、双侧颞中回[左侧颞中回:MNI坐标(x、y、z):-57、-52、3;右侧颞中回:MNI坐标(x、y、z):65、-25、-9]和双侧枕叶[左侧枕叶:MNI坐标(x、y、z):-15、-96、15;右侧楔叶:MNI坐标(x、y、z):21、-94、27]的灰质体积减少(Z=3.78、3.86、3.43、3.78、4.00、3.92、3.65、3.37、4.55、3.48;均P<0.001);甲基苯丙胺组左侧后扣带回的灰质体积与戒断天数呈正相关(r=0.348,P<0.05).结论 甲基苯丙胺依赖者额叶、颞叶和枕叶皮质的灰质体积减少,戒断天数越长左侧后扣带回的灰质体积减少越轻.
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基于体素的形态学测量在眼科疾病的研究进展
随着医学影像技术的快速发展,以及对临床眼科诊断要求的不断提高,磁共振成像技术(magnetic resonance imaging,MRI)已被广泛地运用于眼科疾病的诊治及预后评估.基于体素的形态学测量(voxel-based morphometry,VBM)通过定量计算分析MRI中每个体素的脑灰、白质密度或体积的变化反映相应解剖结构的差异.VBM作为一种新兴技术,近年来被广泛运用于临床眼科疾病的研究中,为阐明病理机制和病程监测提供了有力工具.作者就VBM在眼科疾病的临床应用做一简要综述.
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30d头低位卧床对人脑灰质密度的影响
目的 探讨头低位卧床(head-down bed rest,HDBR)对人脑灰质密度的影响.方法 14名男性健康志愿者,进行为期30 d的-6°头低位模拟微重力卧床实验.使用3.0T超导MR成像系统采集卧床前后的高分辨率全脑解剖成像数据,用SPM8软件进行基于体素的形态学分析(VBM),比较志愿者卧床前后的脑灰质密度变化.结果 卧床后志愿者双侧丘脑、双侧枕叶、右侧顶下小叶的灰质密度减少(P＜0.005).结论 模拟微重力环境可致正常成年人脑灰质密度发生改变.
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基于体素的形态测量学方法分析视神经脊髓炎患者的灰质体积变化
目的 应用基于体素的形态测量学方法比较视神经脊髓炎患者与正常人的脑灰质体积,探讨视神经脊髓炎患者的脑灰质体积变化.方法 入组16例视神经脊髓炎患者及16名性别、年龄匹配的健康志愿者,分别行全脑三维结构成像,应用基于统计参数图8软件的基于体素的形态测量学8 Toolbox工具箱分析视神经脊髓炎组及对照组的数据,比较两组脑灰质体积.结果 与对照组相比,视神经脊髓炎组额叶、顶叶、颞叶、枕叶、边缘叶、视束、尾状核、丘脑、小脑的多个区域灰质体积减小(P均＜0.005).结论 视神经脊髓炎患者局部脑区灰质萎缩,基于体素的形态测量学技术可以灵敏的反应脑体积变化.
关键词： 视神经脊髓炎 磁共振成像 基于体素的形态测量学 灰质 -
青少年首发未用药精神分裂症患者药物治疗前后脑灰质体积的变化
目的 探讨首发未用药青少年精神分裂症患者大脑灰质体积及抗精神病药物治疗8周后灰质体积的变化.方法 对2015年4月至2016年6月在新乡医学院第二附属医院住院的35例首发未用药青少年精神分裂症患者(患者组)和同时期在社区招募的35名性别、年龄、受教育年限相匹配的健康志愿者(健康对照组)用3.0T磁共振成像仪进行头颅结构MRI扫描,其中患者组在基线和抗精神病药物治疗8周后分别进行结构MRI扫描和PANSS评估,运用VBM方法对全脑灰质体积及其变化进行分析,并进一步分析患者组基线有统计学意义脑区灰质体积与PANSS各项分值的相关性.结果 与健康对照组相比,患者组左侧额上回[MIN坐标(x、y、z):-13.5、36、46.5]、左侧顶上小叶[MIN坐标(x、y、z):-52.5、-42、52.5]和左侧顶下小叶[MIN坐标(x、y、z):-31.5、-45、69]、右侧中央前回[MIN坐标(x、y、z):9、21、61.5]的灰质体积显著减少(t值分别为:-4.384 0、-4.556 2、-6.430 9、-4.313 9,P＜0.001);患者组内比较,8周治疗后(20例)PANSS各项分值较治疗前均显著降低(P ＜0.001),各脑区灰质体积较治疗前无明显变化(P＞0.05);相关分析未发现患者组基线有统计学意义脑区的灰质体积与PANSS评分的各项分值存在相关(P＞0.05).结论 首发青少年精神分裂症患者存在局部脑区灰质体积的减少,且这些灰质体积减少的脑区可能独立于患者的精神症状.
关键词： 青少年精神分裂症 灰质 基于体素的形态学分析 -
基于体素的形态学测量在阿尔茨海默病研究中的应用
随着阿尔茨海默病发病率逐年提高,如何利用影像学方法 进行诊断、病程监测和预后评估成为研究的热点.借助于MR图像后处理技术一基于体素的形态学测量法,对病人大脑灰质和白质体积进行测量,分析其脑质丧失及结构改变情况,可以揭示病变的发生、演变及转归.该方法 自动化程度高、准确、客观且易于实现,为疾病的早期诊断和病程监测提供了有力工具,对疾病的诊疗具有一定的作用.
