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目的:利用静息态血氧水平依赖功能磁共振技术与基于体素形态测量分析方法研究常规MRI显示阴性鼻咽癌放疗后迟发期(>6个月)患者脑功能连接与灰质体积改变情况,探讨脑功能与结构的关系,从神经影像学角度探索鼻咽癌放疗后迟发期神经认知功能异常的病理生理学机制,并提供影像学依据。材料与方法:本研究纳入被试62例,鼻咽癌放疗后组32例,男性19例,女性13例,年龄23-55岁,受教育程度为6-15年,根据2009年UICC第七版肿瘤分期为T1N0M0-T4N2M0期,随访时间(放化疗结束至被试者纳入本研究时间)6-72个月。正常对照组30例,其中男性17例,女性13例,年龄25-52岁,受教育程度7-15年。所有被试者均采用美国GE Singa HDxt 3.0T磁共振扫描仪,使用标准八通道头颅线圈。嘱被试者仰卧扫描床、保持清醒、闭眼、头部不动、放松状态,尽量避免系统性思考。所有被试在完成定位像之后,行常规T1加权(T1WI)、T2加权(T2WI)、T2水抑制序列(T2 FLAIR)扫描,以排除脑部疾患;再行3D T1 BRAVO、BOLD rsfMRI序列扫描。具体参数如下:(1)常规序列:轴位T1WI(TR/TE=4950/102)、T2WI(TR/TE=2000/60)、T2 FLAIR(TR/TE=8000/165),层厚=5mm,层间距=1mm,矩阵(matrix size)=512×512,扫描视野(field of viem,FOV)=22cm×22cm,(2)3D T1 BRAVO序列:翻转角(flip angle,FA)=12°,层厚=1mm,层间距=0,矩阵=240×240,视野(FOV)=25.6cm×25.6cm,平行于正中矢状面进行全脑扫描,扫描层数256层,扫描时间为250s,(3)BOLD rsfMRI序列:TR/TE=2000/30ms,翻转角(FA)=90°,层厚=3mm,层间距=1mm,视野(FOV)=22cm×22cm,矩阵=130×130,扫描层数36层,扫描时间为370s。脑功能连接及灰质体积分析采用MATLAB平台下DPARSF及SPM8软件进行。使用SPSS 22.0统计软件进行人口统计学资料分析。采用两独立样本t检验评估两组年龄、受教育程度差异,用卡方检验评估两组之间性别差异,P<0.05认为组间差异有统计学意义。功能连接及灰质体积统计分析均采用MATLAB平台下spm8软件。用单样t检验分别分析对照组与病例组基于海马为种子点全脑功能连接情况,经FWE校正,P值<0.05,体素>20的脑区认为有统计学意义。用两独立样本t检验比较病例组与对照组海马与全脑静息态功能连接差异情况,经FDR校正,P值<0.05、体素>20的脑区认为有统计学意义。两组大脑灰质体积比较同样是采用两独立样本t检验,将P值<0.001、体素>100的脑区认为差异具有统计学意义。结果:1.鼻咽癌放疗后远期患者静息态下海马与全脑功能连接增强脑区明显异常增多。2.鼻咽癌放疗后远期功能连接减低脑区为右侧岛叶,增强脑区包括左侧额中上回、右侧额上回、右侧额叶辅助运动区。3.鼻咽癌放疗后远期多个脑区灰质体积缩小,包括双侧海马旁回、颞上回颞极、岛叶、眶额下回、眶额中回、中央盖沟、右侧梭状回、颞中回颞极、额中回、前扣带回、左侧海马、颞上回、内侧额上回。结论:1.静息态下基于双侧海马为种子点的脑功能连接与基于体素形态测量方法可以较准确的反映全脑功能连接与灰质体积改变情况,是活体从分子水平上监测大脑微观病变的有效手段。2.鼻咽癌放疗后迟发期岛叶与海马功能连接强度减低,并出现多个脑区灰质体积缩小,这些脑区主要集中于默认网络及边缘系统,是患者放疗后认知功能下降、记忆力减退、性格发生改变的潜在机制。3.放射性脑损伤是一个长期的过程,脑结构与功能存在一定联系,当大脑出现损伤时,会有一定自我补偿机制,这种补偿主要体现在脑功能连接方面,以维持大脑正常运作。