【摘要】：研究背景:潰瘍性結(jié)腸炎是一種病因不明的慢性腸道炎癥性疾病,患者除了反復(fù)發(fā)作的腹痛、腹瀉等腸道癥狀的同時(shí),通常也會(huì)出現(xiàn)認(rèn)知功能障礙和情緒障礙等癥狀,例如注意力不集中、記憶力下降、執(zhí)行功能減退甚至產(chǎn)生焦慮抑郁的癥狀。然而產(chǎn)生這些癥狀的潛在神經(jīng)發(fā)生機(jī)制至今仍然沒有研究清楚。在以往的磁共振成像研究中,往往關(guān)注腸道炎癥本身的影像學(xué)表現(xiàn),近年來隨著靜息態(tài)腦功能成像的應(yīng)用,炎癥性腸病的腦腸軸的假說也為疾病反復(fù)發(fā)作提供了一個(gè)框架。之前的任務(wù)態(tài)功能磁共振的研究發(fā)現(xiàn)炎癥性腸病患者的大腦活動(dòng)存在異常,其中扣帶回包括前扣帶回、中扣帶回、海馬及基底核有異常的激活。然而類似相關(guān)的研究沒有分析這些腦區(qū)的自發(fā)電生理活動(dòng)及其他全腦水平的功能連接是否存在異常,更關(guān)鍵的這些腦區(qū)與疾病引起的認(rèn)知功能及情緒異常是否存在相關(guān)性還有待進(jìn)一步探討。目的:本研究擬通過靜息態(tài)磁共振功能分離的低頻振幅(amplitude of low-frequency fluctuation,ALFF)的指標(biāo),與功能整合的功能連接(functional connectivity,FC)方法相結(jié)合。通過比較潰瘍性結(jié)腸炎患者與健康對(duì)照組之間全腦ALFF值之間的差異,找出異�；顒�(dòng)的腦區(qū),并作為種子點(diǎn)對(duì)全腦全體素之間做FC分析。試圖從大腦神經(jīng)元自發(fā)活動(dòng)的強(qiáng)度和全腦整合功能連接方面研究潰瘍性結(jié)腸炎活動(dòng)期全腦異常功能改變的特點(diǎn),進(jìn)而從影像學(xué)角度證實(shí)腦腸軸在疾病活動(dòng)的狀態(tài)。材料與方法:1.選取41例腸鏡及臨床Mayo評(píng)分證實(shí)為輕-中度活動(dòng)期的潰瘍性結(jié)腸炎患者實(shí)驗(yàn)組,廣告招募42例年齡、性別、受教育水平等一般資料相匹配的健康志愿者為對(duì)照組,參與本次研究。潰瘍性結(jié)腸炎患者需進(jìn)行血常規(guī)、C反應(yīng)蛋白、血沉等常規(guī)生化檢測(cè),在入組前一個(gè)月內(nèi)腸鏡檢查提示腸道炎癥處于活動(dòng)期;對(duì)所有被試進(jìn)行神經(jīng)心理學(xué)檢測(cè),包括炎癥性腸病生活質(zhì)量問卷、壓力知覺量表、視覺疼痛評(píng)分、匹茲堡睡眠質(zhì)量評(píng)估、醫(yī)院焦慮抑郁量表、抑郁自評(píng)量表、焦慮自評(píng)量表。2.磁共振數(shù)據(jù)采集和處理,首先通過GE 3.0T磁共振掃描儀采集定位線,然后進(jìn)行均場(chǎng),之后利用三維快速擾相采集梯度回波序列(3DFSPGR)掃描獲取高分辨的T1結(jié)構(gòu)像數(shù)據(jù),最后以平面回波序列(EPI)掃描獲取靜息態(tài)功能影像。利用基于Matlab 8.0.3(R2014a)的靜息態(tài)腦功能成像數(shù)據(jù)處理包(DPABI v2.3)對(duì)所獲的T1高分辨結(jié)構(gòu)像和靜息態(tài)功能圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理,計(jì)算出低頻振幅(ALFF)的腦靜息態(tài)功能指標(biāo),隨后對(duì)兩組受試者的各種靜息態(tài)指標(biāo)進(jìn)行雙樣本t檢驗(yàn),將有明顯差異的腦區(qū)作為種子點(diǎn)。最后用REST1.8軟件,將前述發(fā)現(xiàn)兩組腦功能變化的種子點(diǎn)對(duì)全腦體素做功能連接(FC)分析。以上所有分析結(jié)果均以單個(gè)體素P0.001,簇水平P0.05(FDR校正P0.05;SVC校正,連續(xù)體素20)為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。3.被試認(rèn)知功能評(píng)估及大腦行為相關(guān)性,利用Eprime軟件對(duì)所有被試進(jìn)行認(rèn)知功能評(píng)估,包括注意力網(wǎng)絡(luò)測(cè)試(ANT)、執(zhí)行功能測(cè)試(Stroop task)、工作記憶測(cè)試(Two-back task)。最后用SPSS 22.0軟件將所有認(rèn)知功能數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析:潰瘍性結(jié)腸炎組和健康對(duì)照組的年齡、受教育水平、ANT三個(gè)子網(wǎng)絡(luò)、Stroop-task RT、Two-back RT做雙樣本t檢驗(yàn);性別做秩和檢驗(yàn)(Chi-square test);Stroop-task AR、Two-back AR做非參數(shù)檢驗(yàn)(Mann-Whitney rank test)。提取潰瘍性結(jié)腸炎患者組異常腦區(qū)的ALFF值及FC值與臨床一般指標(biāo)、情緒癥狀(焦慮、抑郁)及認(rèn)知功能數(shù)據(jù)做皮爾森相關(guān)分析,找出其大腦-行為相關(guān)性。結(jié)果:1.一般資料兩組受試者之間的年齡、性別、受教育水平無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P=0.766,P=0.943,P=0.383);潰瘍性結(jié)腸炎患者組相對(duì)于健康對(duì)照組更低的IBDQ評(píng)分(P0.001)、更高的焦慮及抑郁評(píng)分(P0.001)、更差的睡眠質(zhì)量(P0.001)、警覺性更低(P=0.048)、執(zhí)行控制更差(P=0.044)、記憶準(zhǔn)確率更低(P0.001)、記憶反應(yīng)時(shí)間更長(zhǎng)(P=0.031)、執(zhí)行力準(zhǔn)確率更低(P0.001)、執(zhí)行能力反應(yīng)時(shí)間更長(zhǎng)(P=0.022),這些結(jié)果提示了患者情緒異常以及認(rèn)知能力減退等癥狀。2.低頻振幅(ALFF)分析與健康對(duì)照組比較,潰瘍性結(jié)腸炎患者組在海馬、旁海馬的ALFF值有明顯減低,同時(shí)發(fā)現(xiàn)左側(cè)后扣帶回以及左側(cè)額中回的ALFF值升高,這些異�；顒�(dòng)的腦功能區(qū)域?qū)⒈蛔鳛榉N子點(diǎn)進(jìn)行后面FC的分析。3.功能連接(FC)分析以海馬/旁海馬為種子點(diǎn)做全腦功能連接分析,發(fā)現(xiàn)潰瘍性結(jié)腸炎患者組在雙側(cè)額中回、右側(cè)前扣帶回以及左側(cè)尾狀核區(qū)之間的功能連接增強(qiáng);以左側(cè)后扣帶回作為種子點(diǎn),對(duì)全腦體素之間做功能連接分析,發(fā)現(xiàn)潰瘍性結(jié)腸炎患者組的雙側(cè)中扣帶回、左側(cè)角回之間的功能連接增強(qiáng),而與右側(cè)枕下回之間的功能連接減弱;以左側(cè)額中回作為種子點(diǎn)做全腦功能連接分析,發(fā)現(xiàn)潰瘍性結(jié)腸炎患者組腦干、右側(cè)頂下小葉及右側(cè)額上回之間的功能連接增強(qiáng)。4.相關(guān)分析提取ALFF以及功能連接有差異腦區(qū)的Z值,與潰瘍性結(jié)腸炎患者一般資料、心理情緒量表以及認(rèn)知功能數(shù)據(jù)進(jìn)行偏相關(guān)分析,以年齡、性別及受教育程度作為協(xié)變量,以P0.05(Bonferronni校正)為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。發(fā)現(xiàn)潰瘍性結(jié)腸炎患者患病時(shí)間與工作記憶反應(yīng)時(shí)間呈正相關(guān)(P=0.018,r=0.367);工作記憶的反應(yīng)時(shí)間與降低的海馬/旁海馬ALFF值以及增強(qiáng)的海馬-左側(cè)尾狀核之間的功能連接成負(fù)相關(guān)(P=0.008,r=-0.411,P=0.026,r=-0.347);執(zhí)行功能Stroop的反應(yīng)時(shí)間與左側(cè)后扣帶回ALFF值增加成正相關(guān)(P=0.023,r=0.355),與增強(qiáng)的海馬-前扣帶回之間功能連接成負(fù)相關(guān)(P=0.037,r=-0.327);注意力網(wǎng)絡(luò)警覺功能與左側(cè)后扣帶回ALFF值成正相關(guān)(P=0.008,r=0.408),與增強(qiáng)的左側(cè)后扣帶回-左側(cè)角回之間功能連接成負(fù)相關(guān)(P=0.029,r=-0.342);最后,患者情緒SAS與SDS分別和增強(qiáng)的額中回-頂下小葉之間功能連接成負(fù)相關(guān)(P=0.011,r=-0.393,P=0.018,r=-0.367)。然而,在健康人中這些大腦行為相關(guān)性本研究中沒有找到。結(jié)論:本研究發(fā)現(xiàn)處于活動(dòng)期的潰瘍性結(jié)腸炎患者的多個(gè)大腦自發(fā)神經(jīng)活動(dòng)腦區(qū)異常,包括海馬/旁海馬、左側(cè)后扣帶回及左側(cè)額中回,并通過基于種子點(diǎn)的全腦功能連接發(fā)現(xiàn)左側(cè)尾狀核、前扣帶回、左側(cè)角回以及頂下小葉等區(qū)域FC異常。而這些腦區(qū)多位于邊緣系統(tǒng)中,邊緣系統(tǒng)在人腦-腸軸中處于核心地位,而邊緣系統(tǒng)同時(shí)也參與了人的認(rèn)知功能及情緒處理。最后通過相關(guān)性分析顯示,潰瘍性結(jié)腸炎患者認(rèn)知功能損害及情緒異常與參與對(duì)應(yīng)功能的異常腦區(qū)存在相關(guān)性。綜上所述,本研究從神經(jīng)影像的角度揭示了潰瘍性結(jié)腸炎患者認(rèn)知功能損害及疾病活動(dòng)的一些神經(jīng)生理基礎(chǔ)。
【圖文】：
潰瘍性結(jié)腸炎患者組相對(duì)于健康對(duì)照組出現(xiàn)多個(gè)有顯著差異的腦區(qū)（通過 FD簇水平 P 小于 0.05，，體素水平閾值 P=0.001，如圖 1 所示），其中潰瘍性結(jié)腸側(cè)海馬/旁海馬區(qū)的 ALFF 值顯著降低，而左側(cè)額中回和左側(cè)后扣帶回的 ALFF，選取上述腦區(qū)的峰值點(diǎn)坐標(biāo)作為進(jìn)一步分析 FC 的種子點(diǎn)。結(jié)果如表 2 所示表 2 潰瘍性結(jié)腸炎組和健康對(duì)照組 ALFF 顯著變化的腦區(qū)腦區(qū) 大腦半球 BA 分區(qū)MNI 坐標(biāo)T 值體X Y Z大馬/旁海馬區(qū) 雙側(cè) 35 12 -3 -30 -4.9212 2后扣帶回 左側(cè) 31 -15 -66 12 4.3442 額中回 左側(cè) 9/10 -18 -6 57 4.9545 False discovery rate (FDR)-corrected, p < 0.05.
陸軍軍醫(yī)大學(xué)碩士學(xué)位論文18圖-2 潰瘍性組與健康對(duì)照組以海馬/旁海馬為種子點(diǎn)的功能連接差異代表圖，其中 ACC 與MRG 采用 FDR 校正（P＜0.05），CAU.L 采用 SVC 校正（FEW，P＜0.05，連續(xù) 20 體素大�。�。紅色代表增強(qiáng)的功能連接，藍(lán)色代表減弱的功能連接.縮寫詞：HIPP/ParaHIPP=海馬/旁海馬，ACC = 前扣帶回，MFG=額中回
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)人民解放軍陸軍軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：R445.2;R574.62
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本文編號(hào)：2650888
