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中华消化病与影像杂志(电子版)

中华消化病与影像杂志(电子版) ›› 2023, Vol. 13 ›› Issue (01) : 10 -14. doi: 10.3877/cma.j.issn.2095-2015.2023.01.003

论著

基于结构磁共振成像评估皮质下缺血性脑血管病伴认知障碍患者灰质萎缩的影像学研究
赵金义1, 孙正莹1, 李洪义1, 胡明成1, 王晓申2, 史晓航2, 王煜宁2, 孙维洋2, 邢健1,†()   
  1. 1. 157000　黑龙江省，牡丹江医学院附属红旗医院核磁共振科
    2. 157000　黑龙江省，牡丹江医学院研究生处
  • 收稿日期:2022-09-04 出版日期:2023-02-01
  • 通信作者: 邢健
  • 基金资助:
    黑龙江省省属高等学校基本科研业务费科研项目(2021-KYYWFMY-0050)

Imaging study of assessment of gray matter atrophy in patients with subcortical ischemic cerebrovascular disease with cognitive impairment based on structural magnetic resonance imaging

Jinyi Zhao1, Zhengying Sun1, Hongyi Li1, Mingcheng Hu1, Xiaoshen Wang2, Xiaohang Shi2, Yuning Wang2, Weiyang Sun2, Jian Xing1,†()   

  1. 1. Department of Nuclear Magnetic Resonance, Hongqi Hospital Affiliated to Mudanjiang Medical College, Mudanjiang 157000, China
    2. Graduate School of Mudanjiang Medical College, Mudanjiang 157000, China
  • Received:2022-09-04 Published:2023-02-01
  • Corresponding author: Jian Xing
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引用本文：

赵金义, 孙正莹, 李洪义, 胡明成, 王晓申, 史晓航, 王煜宁, 孙维洋, 邢健. 基于结构磁共振成像评估皮质下缺血性脑血管病伴认知障碍患者灰质萎缩的影像学研究[J/OL]. 中华消化病与影像杂志(电子版), 2023, 13(01): 10-14.

Jinyi Zhao, Zhengying Sun, Hongyi Li, Mingcheng Hu, Xiaoshen Wang, Xiaohang Shi, Yuning Wang, Weiyang Sun, Jian Xing. Imaging study of assessment of gray matter atrophy in patients with subcortical ischemic cerebrovascular disease with cognitive impairment based on structural magnetic resonance imaging[J/OL]. Chinese Journal of Digestion and Medical Imageology(Electronic Edition), 2023, 13(01): 10-14.

目的

基于结构磁共振成像(sMRI)中的体素形态测量法(VBM)全自动分割脑组织，探索皮质下缺血性脑血管病(SIVD)伴认知障碍患者脑灰质体积变化与认知损害领域的相关性。

方法

收集2020年9月至2022年9月牡丹江医学院附属红旗医院神经内科患者80例，根据神经心理学评估认知水平下降程度将受试者分为皮质下缺血性脑血管病痴呆组(SIVD-AD)23例，轻度认知障碍组(SIVD-MCI)33例和无认知障碍组(SIVD-NCI)24例。应用3.0T MRI采集3D-T1TFE矢状位结构像，在MATLAB平台SPM12软件包中的VBM-CAT12工具箱将脑组织进行全自动分割，最终在DPABI软件中进行感兴趣区勾画，所有图像均应用Viewer软件包中的AAL模板进行萎缩部位校准。

结果

与SIVD-NCI组相比，SIVD-MCI组主要在右侧额上回、额中回及颞中回中存在灰质萎缩改变；SIVD-AD组主要在双侧梭状回、双侧扣带回、双侧嗅皮层、左侧额上回、左侧额中回、左侧海马旁回、左侧直回、左侧岛叶、右侧尾状核等存在萎缩改变。

结论

sMRI具有非侵入无辐射的特点，可作为一般人群中MCI及AD的有效筛查选择，在改善临床实践中具有重要价值。

关键词: 认知障碍, 结构磁共振成像, 体素形态测量, 灰质萎缩
Objective

To explore the correlation between changes in the volume of gray matter and cognitive impairment in patients with subcortical ischemic vascular disease(SIVD)with cognitive impairment based on the voxel morphology measurement(VBM)method in structural magnetic resonance imaging(sMRI)to fully automatic segmentation of brain tissue.

Methods

From September 2020 to September 2022, 80 patients from the Department of Neurology of Hongqi Hospital Affiliated to Mudanjiang Medical College were collected, and the subjects were divided into dementia group(SIVD-AD, n=23), mild cognitive impairment group(SIVD-MCI, n=33)and non-cognitive impairment group(SIVD-NCI, n=24)according to the neuropsychological assessment of the degree of cognitive decline.The 3D-T1TFE sagittal structure image was collected by 3.0T MRI, and the brain tissue was automatically segmented by VBM-CAT12 toolbox in SPM12 software package of MATLAB platform, and the regions of interest were delineated in the DPABI software.All images were calibrated for atrophy using the AAL template in the Viewer package.

Results

Compared with the SIVD-NCI group, the SIVD-MCI group mainly showed gray matter atrophy changes in the right frontal upper gyrus, midfrontal gyrus and temporal middle gyrus.The SIVD-AD group mainly showed atrophic changes in the bilateral fusiform gyrus, bilateral cingulate gyrus, bilateral olfactory cortex, left supra frontal gyrus, left midfrontal gyrus, left parahippocampal gyrus, left straight gyrus, left insular lobe and right caudate nucleus.

Conclusion

sMRI has the characteristics of non-invasive and radiation-free, which can be used as an effective screening choice for MCI and AD in the general population, and has important value in improving clinical practice.

Key words: Cognitive impairment, Structural magnetic resonance imaging, Voxel morphology measurement, Gray matter atrophy
表1 三组人口统计学、神经心理学及影像学比较
组别 例数 男性[例(%)] 年龄(岁，±s) 教育程度(年，±s) 高血压(例) 糖尿病(例) 吸烟史(例) 腔梗数目(个) Fazekas分级(分) MMSE(分) MoCA-B(分)
SIVD-NCI 24 11(45.83) 59.958±7.280 8.875±2.593 15(62.50) 3(12.50) 6(25.00) 8.0(5.5，10.0) 1.0(1.0，2.0) 24.5(16.0，26.5) 23.0(19.0，26.0)
SIVD-MCI 33 17(51.52) 60.636±7.106 8.545±2.647 20(60.61) 7(21.21) 10(30.30) 8.0(6.0，10.0) 2.0(1.0，2.0) 28.0(27.0，29.0) 21.0(18.0，23.0)
SIVD-AD 23 12(52.17) 62.652±7.969 8.174±2.964 11(47.83) 6(26.09) 8(34.78) 7.0(5.0，10.0) 1.0(1.0，2.0) 16.0(14.0，19.0) 10.0(7.0，14.0)
F/χ2值 0.240a 0.848b 0.389b 1.257a 1.407a 0.538a 0.467c 0.044c 45.670c 40.570c
P值 0.887 0.432 0.679 0.533 0.495 0.764 0.792 0.978 0.000 0.000
图1 三组神经心理学测评单因素组间比较注：SIVD皮质下缺血性脑血管病；AD阿尔茨海默病痴呆；MCI轻度认知障碍；NCI无认知障碍
图2 三组全脑体积与灰质体积分析结果注：SIVD皮质下缺血性脑血管病；AD阿尔茨海默病痴呆；MCI轻度认知障碍；NCI无认知障碍
表2 三组脑灰质及大脑总体积比较(±s)
组别 例数 灰质 全脑体积
SIVD-NCI 24 543.833±62.390 1363.708±142.098
SIVD-MCI 33 499.848±66.051 1303.182±131.724
SIVD-AD 23 476.478±101.603 1311.609±203.088
F 4.695 1.112
P值 0.012 0.334
图3 三组灰质萎缩分布情况注：橙色代表萎缩区域；SIVD皮质下缺血性脑血管病；AD阿尔茨海默病痴呆；MCI轻度认知障碍；NCI无认知障碍
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