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基于弥散张量成像技术的脑白质病变患者认知功能障碍与脑结构网络变化的关系

高文蓝 周连姬 钟玲玲 黄水兰 何奇檀 覃浩强

高文蓝, 周连姬, 钟玲玲, 黄水兰, 何奇檀, 覃浩强. 基于弥散张量成像技术的脑白质病变患者认知功能障碍与脑结构网络变化的关系[J]. 分子影像学杂志, 2023, 46(3): 532-536. doi: 10.12122/j.issn.1674-4500.2023.03.27
引用本文: 高文蓝, 周连姬, 钟玲玲, 黄水兰, 何奇檀, 覃浩强. 基于弥散张量成像技术的脑白质病变患者认知功能障碍与脑结构网络变化的关系[J]. 分子影像学杂志, 2023, 46(3): 532-536. doi: 10.12122/j.issn.1674-4500.2023.03.27
GAO Wenlan, ZHOU Lianji, ZHONG Lingling, HUANG Shuilan, HE Qidan, QIN Haoqiang. Relationship between cognitive dysfunction and brain structural network changes in patients with white matter lesions based on diffusion tensor imagin[J]. Journal of Molecular Imaging, 2023, 46(3): 532-536. doi: 10.12122/j.issn.1674-4500.2023.03.27
Citation: GAO Wenlan, ZHOU Lianji, ZHONG Lingling, HUANG Shuilan, HE Qidan, QIN Haoqiang. Relationship between cognitive dysfunction and brain structural network changes in patients with white matter lesions based on diffusion tensor imagin[J]. Journal of Molecular Imaging, 2023, 46(3): 532-536. doi: 10.12122/j.issn.1674-4500.2023.03.27

基于弥散张量成像技术的脑白质病变患者认知功能障碍与脑结构网络变化的关系

doi: 10.12122/j.issn.1674-4500.2023.03.27
基金项目: 

梧州市科学研究与技术开发计划项目 201702098

详细信息
    作者简介:

    高文蓝,副主任医师,E-mail: gwl2002501132022@163.com

Relationship between cognitive dysfunction and brain structural network changes in patients with white matter lesions based on diffusion tensor imagin

  • 摘要:   目的  探究基于磁共振弥散张量成像技术的脑白质病变患者认知功能障碍与脑结构网络变化的关系。  方法  纳入2017年1月~2022年5月我院120例脑白质病变患者作为研究对象,根据神经心理学评估结果将患者分为认知功能正常组(n=48)、轻度认知功能障碍组(n=44)和痴呆组(n=28),所有患者接受3.0T磁共振检查,测量白质高信号体积,并行弥散张量成像,构建脑结构网络。比较3组患者脑室旁、深部及总白质高信号体积,脑结构网络参数[全局效率、局部效率、最短路径、集聚系数、标准化聚类系数(γ)、近似标准特征路径长度(λ)、小世界属性值(σ)],并采用Pearson相关性分析脑结构网络参数与蒙特利尔认知评估量表(MoCA)评分的相关性。  结果  认知功能正常组、轻度认知功能障碍组、痴呆组的脑室旁、深部白质高信号体积及总体积均依次增加,差异有统计学意义(P < 0.05);痴呆组全局效率、局部效率、集聚系数、γ、λ、σ均小于认知功能正常组和轻度认知功能障碍组,最短路径大于认知功能正常组和轻度认知功能障碍组,差异有统计学意义(P < 0.05);Pearson相关性分析显示,MoCA评分与最短路径呈负相关关系,与全局效率、局部效率、集聚系数、γ、λ、σ呈正相关关系(P < 0.05)。  结论  脑白质病变患者认知功能障碍与白质高信号体积及脑结构网络属性改变有关。

     

  • 表  1  三组患者一般资料比较

    Table  1.   Comparison of general data among the three groups

    Index NC group (n=48) MCI group (n=44) D group (n=28) χ2/F/Z P
    Gender [n(%)] 0.080 0.962
      Male 27(56.25) 26(59.09) 16(57.14)
      Female 21(43.75) 18(41.91) 12(42.86)
    Age (years, Mean±SD) 65.27±9.33 65.62±8.15 66.09±6.52 0.986 0.917
    Culture level [n(%)] 0.120 0.998
      Junior high school and below 19(39.58) 18(15.91) 11(39.29)
      High school/technical secondary school 21(43.75) 19(43.18) 13(46.43)
      College degree or above 8(16.67) 7(15.91) 4(14.29)
    Hypertension [n(%)] 12(25.00) 9(20.45) 6(21.43) 0.300 0.862
    Diabetes [n(%)] 6(12.50) 4(9.09) 5(17.86) 1.200 0.548
    Hyperlipemia [n(%)] 7(14.58) 5(11.36) 5(17.86) 0.600 0.739
    MoCA score (Mean±SD) 28.02±1.79 23.02±2.16a 18.27±2.24ab 208.708 < 0.001
    MoCA: Montreal cognitive assessment; MCI: Mild cognitive impairment; D: Dementia. aP < 0.05 vs NC group; bP < 0.05 vs MCI group.
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    表  2  三组患者白质高信号体积比较

    Table  2.   Comparison of white matter high-signal volume among the three groups (mm3, Mean±SD)

    Groups Paraventricular nucleus Deep Bulk volume
    NC group (n=48) 1863.78±392.60 957.74±197.47 2821.52±590.07
    MCI group(n=44) 3527.93±437.09a 1525.62±300.74a 5053.55±737.83a
    D group(n=28) 6152.80±505.77ab 2605.53±418.57ab 8758.33±924.34ab
    F 851.393 268.981 580.275
    P < 0.001 < 0.001 < 0.001
    aP < 0.05 vs NC group; bP < 0.05 vs MCI group.
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    表  3  三组患者脑结构网络参数比较

    Table  3.   Comparison of brain structure network parameters among the three groups (Mean±SD)

    Groups Global efficiency Component efficiency Shortest path Clustering coefficient λ γ σ
    NC group (n=48) 0.41±0.04 0.55±0.05 2.54±0.52 0.40±0.05 1.19±0.03 3.89±0.71 3.27±0.70
    MCI group(n=44) 0.38±0.03a 0.53±0.06 2.46±0.33 0.38±0.04 1.15±0.02a 3.86±0.44 3.36±0.52
    D group(n=28) 0.35±0.06ab 0.46±0.07ab 2.97±0.49ab 0.34±0.03ab 1.02±0.04ab 2.94±±0.70ab 2.88±0.72ab
    F 18.124 21.409 21.409 17.719 299.248 24.324 5.064
    P < 0.001 < 0.001 < 0.001 < 0.001 < 0.001 < 0.001 0.008
    aP < 0.05 vs NC group; bP < 0.05 vs MCI group. γ: Normalized clustering coefficient; λ: Approximate standard characteristic path length; σ: Small-world attribute value.
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    表  4  白质高信号体积、脑结构网络参数与MoCA评分相关性分析

    Table  4.   Correlation analysis of white matter high-signal volume, brain structural network parameters and MoCA score

    Index MoCA score
    r P
    Global efficiency 0.621 < 0.001
    Component efficiency 0.605 < 0.001
    Shortest path -0.612 < 0.001
    Clustering coefficient 0.628 < 0.001
    λ 0.508 0.010
    γ 0.483 0.017
    σ 0.495 0.014
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-10-24
  • 网络出版日期:  2023-06-15
  • 刊出日期:  2023-05-20

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    2023年12月27日