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目的:本研究应用磁共振弥散峰度成像(diffusion kurtosis imaging, DKI)对阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)患者及健康对照者(healthy control, HC)的脑实质进行测量和定量分析,初步探讨DKI对AD定性、定量评估的应用价值。材料与方法:本研究为前瞻性研究,得到医院伦理委员会审核批准。研究对象分为阿尔茨海默病组(AD组)及健康对照组(HC组)。AD组为23例经临床确诊的患者,男性11例,女性12例。HC组征募了24名年龄、性别与AD组相匹配的健康志愿者,男性12例,女性12例。收集所有受试者的临床资料,并对其进行临床简易精神状态量表(mini-mental state examination, MMSE)评分。所有被试者均行常规MRI序列和DKI检查。分别测量所有被试者的双侧额叶、顶叶、枕叶及颞叶皮层下白质、海马、尾状核头、壳核、苍白球、丘脑、内囊(前、后肢)、外囊、胼胝体(膝、干、压部)、红核、黑质、齿状核及小脑半球共19个部位的MK值、Ka值、Kr值、MD值、Da值、Dr值及FA值,同一部位同一层面用相同大小ROI测量三次,取平均值作为最终测量值。应用社会科学统计软件包(statistics package for social science, SPSS)20.0版进行数据分析,采用两独立样本t检验比较AD组与HC组间各部位的DKI参数值是否存在差异;应用ROC曲线下面积评价各参数值诊断AD的能力;应用Pearson相关分析DKI参数值与临床MMSE评分之间的相关性。计量资料以均数±标准差表示,P≤0.05认为有统计学意义。结果1.与HC组相比,AD组的顶叶及颞叶皮层下白质、外囊、丘脑的MK值、Ka值、Kr值均降低;枕叶皮层下白质、海马的MK值、Kr值均降低;内囊前肢、胼胝体膝的MK值、Ka值均降低;胼胝体干的MK值、Kr值均降低;胼胝体压、内囊后肢及齿状核的Ka值降低;小脑的Kr值降低(P值均小于0.05)。黑质的MK值、Ka值、Kr值较HC组升高;尾状核头的MK值升高(P值均小于0.05)。2.与HC组相比,AD组的额叶皮层下白质、内囊前肢、胼胝体干、小脑、尾状核头、齿状核的MD值、Da值、Dr值均升高;顶叶及颞叶皮层下白质、外囊的MD值、Dr值均升高;胼胝体压部、丘脑、壳核的MD值、Da值均升高;内囊后肢、胼胝体膝、红核的MD值均升高;苍白球的Da值、Dr值均升高;枕叶皮层下白质、海马的Dr值升高(P值均小于0.05)。3.与HC组相比,AD组的额叶、顶叶、枕叶及颞叶皮层下白质、胼胝体干、胼胝体膝、内囊前肢、外囊及海马、苍白球、黑质的FA值减小(P值均小于0.05)。尾状核头、红核、齿状核的FA值升高(P值均小于0.05)。4.颞叶皮层下白质的Dr值的ROC曲线下面积(area under the curve, AUC)最大,为0.954,最佳诊断界值点为0.758,其灵敏度为0.938,特异度为0.870。其次AUC从大到小依次为海马的Dr值、额叶皮层下白质的Dr值、颞叶皮层下白质的MD值、苍白球及顶叶皮层下白质的Dr值,它们的AUC分别为0.880、0.840、0.823、0.810、0.804。5.在相关性分析中,除黑质的Ka值与MMSE评分表现为负相关外,余各部位的MK值、Ka值及Kr值与MMSE评分均呈正相关(P<0.05);除尾状核头的FA值与MMSE评分表现为负相关外,余部位的FA值与评分呈正相关(P<0.05);而各部位的MD值、Da值及Dr值与MMSE评分均呈负相关(P<0.05)。结论1. DKI作为一种MRI新技术,可以对AD患者进行定性诊断与定量评估。2.DKI参数可以准确地反映AD患者脑实质微观结构的改变及神经精神状态,颞叶、海马和顶叶是AD患者的易损结构。3.颞叶皮层下白质的Dr值是鉴别AD患者与正常人的最佳指标。