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目的:运用DTI技术通过基于解剖图谱的分析(atlas-based analysis,ABA)方法探究终末期肾病(end stage renal disease,ESRD)伴睡眠障碍(sleep disorder,SD)并长期进行维持性血液透析(maintenance hemodialysis,MHD)患者脑白质微结构改变,并分析DTI各评估指标与神经心理学评估量表及临床生化指标的相关性。材料方法:收集2016年10月至2018年10月在大连大学附属中山医院肾内科血液透析中心接受MHD治疗的ESRD患者共43例作为研究对象(病例组)。按照匹兹堡睡眠质量指数(Pittsburgh sleep quality index,PSQI)评分将病例组进行分组:PSQI大于7分者为伴睡眠障碍组(SD组),共23例(男15例,女8例,平均年龄52.96±8.85岁);PSQI小于或等于7分者为不伴睡眠障碍组(NSD组),共20例(男14例,女6例,平均年龄47.75±11.64岁)。同期招募年龄、性别、受教育年限及BMI相匹配的当地健康志愿者为健康对照组(HC组)共23例,(男11例,女12例,平均年龄55.09±9.92岁)。所有病例组受试者于血液透析后24h内,本次MRI检查之前完成血液生化指标的采集,包括血肌酐、血尿素氮、血钾、血钙、血磷。所有受试者均完成神经心理学量表(Mo CA、TMT_A、DST、SAS及SDS)测试。收集所有受试者DTI原始数据,应用PANDA软件包行基于ABA统计分析方法进行处理后,最终获得解剖图谱(ICBM-DTI-81 Atlas)中50个脑白质分区DTI各弥散指标(FA、MD、AD及RD)平均值。采用SPSS 19.0进行统计分析,SD、NSD及HC三组间DTI各弥散指标的差异分析采用单因素方差分析,随后两两比较。在去除年龄、性别和教育年限影响之后,将SD与NSD组差异有统计学意义脑区各DTI弥散指标与神经心理学量表评分及血液生化指标进行偏相关分析。结果:1.临床资料比较:三组间人口统计学资料比较(性别、年龄、受教育年限、BMI)差异无统计学意义(p>0.05)。SD组K+明显高于NSD组(p=0.042),SD组和NSD组两组间血肌酐、血尿素氮、血钙、血磷的差异无统计学意义(p>0.05)。三组间神经心理学量表评分(PSQI、Mo CA、TMT_A、DST、SAS及SDS)的差异均具有统计学意义(p<0.05);其中SD组患者PSQI、TMT_A、DST、SAS及SDS评分均明显高于HC组患者(p<0.05)。SD、NSD组患者Mo CA评分明显低于HC组患者(p<0.05);且SD组患者MOCA评分低于NSD组患者(p=0.036)。2.受试者DTI各评价指标比较:三组间FA值在除左侧海马部(Cg H)外的其他所有脑白质分区差异均具有统计学意义(p<0.05);而三组间MD值及RD值在所有脑白质分区的差异也均具有统计学意义(p<0.05)。此外,AD值在小脑中脚(MCP)、双侧皮质脊髓束(CST)、小脑下脚(ICP)、双侧放射冠前部(ACR)、双侧放射冠上部(SCR)、双侧内囊前肢(ALIC)等36个脑白质分区差异均具有统计学意义(p<0.05)。与HC组相比,SD组存在几乎所有脑白质区域的FA值降低、MD及RD值增高(p<0.05)。但AD值增高脑白质区主要包括:右侧皮质脊髓束(CST)、右侧小脑下脚(ICP)、双侧放射冠前部(ACR)、双侧放射冠上部(SCR)、双侧内囊前肢(ALIC)等32个脑区(p值均<0.05)。与HC组相比,NSD组患者存在多个脑白质FA值下降,所有脑区MD、RD增高(p<0.05);但AD值仅在包括小脑中脚(MCP)、双侧皮质脊髓束(CST)、双侧小脑下脚(ICP)、双侧放射冠前部(ACR)、双侧放射冠上部(SCR)、双侧内囊前肢(ALIC)等35个白质脑区明显增高。与NSD组相比,SD组患者左侧皮质脊髓束(CST)、左侧内囊前肢(ALIC)、左侧放射冠前部(ACR)、左侧放射冠上部(SCR)、左侧矢状层包括下纵束和下额枕束(SS)的FA值降低(p<0.05);仅右侧钩束(UF)FA值存在增高。右侧皮质脊髓束(CST)、左侧小脑下脚(ICP)MD值下降(p<0.05);小脑中脚(MCP)、右侧皮质脊髓束(CST)、左侧小脑下脚(ICP)的AD值降低。但RD值在两组间差异无明显统计学意义(p>0.05)。3.DTI各弥散指标与神经心理学量表评分、临床生化指标间相关性分析:本研究SD组具有差异性脑区中的右侧钩束的FA值与Mo CA评分呈正相关、与TMT_A呈负相关(r=0.545,p=0.013;r=-0.464,p=0.039);而左侧放射冠前部的FA值与DST评分呈正相关(r=0.586,p=0.007)。左侧小脑下脚MD值与抑郁评分呈负相关(r=-0.463,p=0.040)。但所有差异脑区的FA、MD、AD及RD值与PSQI评分均无相关性(p值均>0.05)。结论:1.ESRD伴睡眠障碍并进行MHD患者的DTI定量检测显示其存在广泛脑区的脑白质微结构的异常改变,几乎包括所有三种主要的脑白质纤维类型。2.DTI各定量指标可敏感检测ESRD伴睡眠障碍患者脑白质损伤范围与程度,其中放射冠及钩束损伤可能是该类患者出现认知功能损伤重要的神经病理基础。3.睡眠障碍可能是加重ESRD患者脑白质微结构损伤的重要危险因素;也是该类患者出现认知功能下降及负面情绪的主要影响因素。