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背景认知功能下降（Cognition decline）作为脑功能减退的重要表现,已成为人类面对的一大难题。其防治难以攻克,源于具体发生机制的不明确。目前临床用于评估认知功能下降的主要方法是神经心理学量表评估,存在主观的缺陷。亟需利用活体无创的影像技术观察人脑解剖、功能及相关生理的变化与认知功能的关联,以探索客观评估人认知功能的手段。目前提出的引发认知功能下降的原因很多,其中脑血流动力学变化是重要原因之一。脑血供相关病理生理学的研究揭示了脑动脉长期慢性低灌注引起的神经损伤是认知功能下降的重要机制。然脑动脉和静脉在微循环水平的特殊解剖结构,引发了研究者们探索脑静脉在脑灌注降低过程中所发挥作用的兴趣。磁敏感加权成像（Susceptibility-weighted imaging,SWI）作为一种新兴的磁共振成像技术（Magnetic resonance imaging,MRI）,对静脉血有特殊敏感性,可以活体无创性探索人脑重要皮层功能区域的脑血流微循环改变及其与认知的关系,对找到脑血供水平的认知机制及可能评价指标有重要的研究及应用价值。目的构建脑浅静脉（Superficial cerebral veins,SCV）深度学习算法模型,在SWI中探究不同认知状态成年人皮层区域SCV形态结构的细微变化。分析脑静脉血流的微改变在早期认知下降阶段的变化特点,及其与皮层下深部白质病变（Deep white matter lesions,DWML）及认知功能下降相关毒性蛋白在认知功能下降早期的潜在关联。探讨脑血流微改变对认知功能下降的可能预测指征及相关病理生理机制。对象与方法2018年8月至2022年4月招募社区志愿者共400名,其中神经心理学量表及磁共振扫描结果均齐全无误者共360人。按照认知状态将受试者分为4组:NC组（104例）、SCD组（104例）、SCD-p组（74例）和MCI组（78例）。用德国西门子3.0T MRI对受试者行常规及SWI序列扫描,并重建得到最小密度投影图像（Minimum intensity projection,Min IP）图像。随机抽取200名受试者的Min IP图像构建SCV形态特征的深度学习算法模型。该模型用于获取本研究SCV形态数据,包括双侧大脑半球SCV的直径、曲率（Tortuosity index,TI）、血管实际长度及数量的均值。探索SCV在正常人群年龄及性别中的分布情况;用非参数检验比较不同年龄段的四种认知状态分组间SCV形态学特征的分布差异,对比DWML组和无皮层下深部白质病变组（N-DWML）的SCV形态学差异,并检测Apo E-ε4等位基因携带者与未携带者的SCV形态特征分布差异。用Spearman相关性分析及非参数检验探索血生物标志物水平与认知功能、SCV形态的关联。P＜0.05表示差异有统计学意义。结果1.本研究的SCV深度学习算法模型性能较好,平均训练集、验证集及测试集准确率分别为98.19%、98.02%、98.03%。2.在正常人群中,男性左侧大脑半球SCV直径显著大于女性（P=0.010）,右侧SCV直径及其余双侧大脑半球SCV形态特征在性别分组中无显著统计学差异;双侧大脑半球SCV形态特征与年龄之间未见显著统计学相关性（P＞0.05）,但年龄与右侧SCV曲率存在正相关趋势（r=0.218,P=0.026）,与右侧SCV血管数量与年龄存在负相关趋势（r=-0.105,P=0.288）;右侧SCV曲率明显较左侧大（P＜0.001）,其余SCV量化指标在双侧大脑半球分布无显著差异。3.双侧大脑半球SCV在不同年龄段的认知亚组间无明显统计学差异（P＞0.05）,但SCV在各年龄组的认知亚组中分布具有一定规律可循。4.β淀粉样蛋白与总Tau蛋白（r=0.847,P=0.000）及磷酸化Tau蛋白水平呈显著正相关（r=0.665,P＜0.001）。总Tau蛋白与磷酸化Tau蛋白水平呈显著正相关（r=0.711,P＜0.001）。MCI组的磷酸化Tau蛋白水平显著低于NC组（P=0.048）。双侧SCV的TI与总Tau蛋白水平（右:r=0.161,P=0.016,左:r=0.144,P=0.032）呈显著正相关。Apo E-ε4等位基因携带者与未携带者的SCV形态无显著差异（P＞0.05）。5.青年组的DWML亚组中右侧大脑半球SCV曲率显著大于N-DWML组（P＜0.001）。其余青年组各项SCV量化指标未在两亚组间发现差异（P＞0.05）。中年组及老年组的DWML组及N-DWML组的SCV形态特征均无显著统计学差异（P＞0.05）。青年组中DWML与右侧SCV曲率呈显著正相关（回归系数为6.730,P=0.005）,即右侧SCV曲率较大者出现DWML的概率是曲率小者的6.730倍。结论1.本研究建立了SCV深度学习算法型,实现了双侧大脑半球SCV形态学特征的自动量化分析,模型性能良好。2.在右利手人群中,男性左侧SCV的血管直径较女性大;随年龄的增长,右侧SCV血管数量逐渐减少,右侧SCV曲率逐渐增大;右侧大脑半球SCV曲率比左侧大。3.本研究未发现SCV形态特征在各个年龄段的认知域亚组中存在显著分布差异。但初步探索到SCV量化指标在各认知状态中的潜在变化规律。4.β淀粉样蛋白与Tau蛋白之间有交互协同的作用趋势。MCI人群外周血浆中神经毒性蛋白水平较NC组显著减少。Tau蛋白过度磷酸会化使脑浅静脉血管壁僵硬。Apo E-ε4等位基因不作用于SCV的形态结构特征。5.右侧SCV曲率越大,脑内代谢物引流越慢,导致皮层下深部白质病变的可能性越大。