2型糖尿病视网膜病变患者脑自发神经活动的静息态功能磁共振研究

医学影像学杂志２０１８年第２８卷第２期　Ｊ　Ｍｅｄ　Ｉｍａｇｉｎｇ　Ｖｏ１．２８　Ｎｏ．２　２０１８　２型糖尿病视网膜病变患者脑自发神经活动的静息态功能磁共振研究　白　伟　，郭　炜　，陈自谦　（１．北京市健宫医院放射科北京１０００５４；２．北京大学第三医院放射科北京１００１９１；３．南京军区福州总医院放射科福建福州　３５００２５）　

【摘要】　目的利用静息态功能磁共振成像技术的低频振幅（ａｍｐｌｉｔｕｄｅ　ｏｆｌｏｗ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ，ＡＬＦＦ）法对２型糖　尿病视网膜病变（Ｔｙｐｅ　２　ｄｉａｂｅｔｉｃ　ｒｅｔｉｎｏｐａｔｈｙ，Ｔ２ＤＲ）患者静息状态下脑自发神经活动的改变进行分析。方法收集１７例　Ｔ２ＤＲ患者和１７例Ｔ２ＮＤＲ（Ｎｏｎ—Ｔｙｐｅ　２　ｄｉａｂｅｔｉｃ　ｒｅｔｉｎｏｐａｔｈｙ）患者以及２１例性别、年龄、受教育程度相匹配的正常健康志愿　者（ｎｏｒｍａｌ　ｃｏｎｔｒｏｌ，Ｎｃ），采用西门子　０　３．ＯＴ磁共振采集全脑静息态功能磁共振（ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　ｍａｇｎｅｔｉｃ　ｒｅｓｏｎａｎｃｅ　ｉｍａ￣ｎｇ，　ｆＭＲＩ）及３Ｄ　Ｔ。ＷＩ结构像。利用ＡＬＦＦ算法处理所得的脑功能磁共振数据，并对存在组间差异脑区的ＡＬＦＦ值与认知测　试量表得分进行相关程度的分析。结果　与正常组比较，Ｔ２ＮＤＲ组的右侧直回、右侧额上回、右侧额中回脑区ＡＬＦＦ值　减低，左侧顶下小叶、双侧顶上小叶脑区ＡＬＦＦ值增高，且差异具有统计学意义（Ｐ＜０．０５）。与Ｔ２ＮＤＲ组比较，Ｔ２ＤＲ组　的双侧距状回、双侧舌回、左侧额上回、左侧额下回、左侧颞上回脑区的ＡＬＦＦ值减低，左侧小脑ＡＬＦＦ值增高，且差异具有　统计学意义（Ｐ＜０．０５）。与Ｔ２ＮＤＲ组比较，Ｔ２ＤＲ组的双侧距状回、双侧枕中回、右侧枕上回、左侧额上回、左侧颞中回　脑区ＡＬＦＦ值降低，左侧小脑区ＡＬＦＦ值增高，且差异具有统计学意义（Ｐ＜０．０５）。相关性分析结果显示Ｔ２ＤＲ组左侧舌　回ＡＬＦＦ值与ＭＭＳＥ得分呈明显负相关，左侧距状回ＡＬＦＦ值与ＭＯＣＡ得分呈明显负相关。结论静息态功能磁共振成　像低频振幅（ＡＬＦＦ）法可以发现２型糖尿病视网膜病变患者异常脑自发神经活动区和功能损害区。　【关键词】静息态功能磁共振；２型糖尿病视网膜病变；低频振幅　中图分类号：Ｒ７７４；Ｒ４４５．２　文献标识码：Ａ　文章编号：１００６－９０１１Ｉ２０１８）０２－０１９１　５　

Ｔｈｅ　ｒｅｓｔｉｎｇ－ｓｔａｔｅ　ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　ｍａｇｎｅｔｉｃ　ｒｅｓｏｎａｎｃｅ　ｉｍａｇｉｎｇ（ｒｓ－ｆＭＲＩ）ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　ａｍｐｌｉｔｕｄｅ　ｏｆ　ｌｏｗ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｐａｔｉｅｎｔｓ　ｗｉｔｈ　Ｔｙｐｅ　２　ｄｉａｂｅｔｅｓ　ｒｅｔｉｎｏｐａｔｈｙ　ＢＡＩ　Ｗｅｉ　，ＧＵＯ　Ｗｅｉ　，ＣＨＥＮ　Ｚｉｑｉａｎ　１．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆＲａｄｉｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｎｇ　Ｊｉａｎ　Ｇ０　Ｈｏｓｐｉｔａｌ，Ｂｅ　ｎｇ　１０００５４，Ｒ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ　２．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆＲａｄｉｏｌｏｇｙ，Ｐｅｋｉｎｇ　Ｕｎｉｖｅ￣ｉｔｙ　ＴｈｉｒｄＨｏｓｐｉｔａｌ，Ｂｅ￣ｎｇｌＯ０１９１，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ　３．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆＲａｄｉｏｌｏｇｙ，Ｆｕｚｈｏｕ　ＧｅｎｅｒａｌＨｏｓｐｉｔａｌ　ｏｆＮａｎｊｉｎｇＭｉｌｉｔａｒｙ　Ｃｏｍｍａｎｄ，Ｆｕｚｈｏｕ　３５００２５，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ　

【Ａｂｓｔｒａｃｔ】Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ　Ｔｏ　ａｎａｌｙｓｅ　ｔｈｅ　ａｌｔｅｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｅｓｔｉｎｇ　ｂｒａｉｎ　ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ　ｎｅｕｒｏｎａｌ　ａｃｔｉｖｉｔｙ　ｉｎ　ｐａｔｉｅｎｔｓ　ｗｉｔｈ　ｔｙｐｅ　２　ｄｉａ—　ｂｅｔｉｃ　ｒｅｔｉｎｏｐａｔｈｙ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ａｍｐｌｉｔｕｄｅ　ｏｆ　ｌｏｗ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｒｅｓｔｉｎｇ·－ｓｔａｔｅ　ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　ｍａｇｎｅｔｉｃ　ｒｅｓｏｎａｎｃｅ　ｉｍａ－－　ｇｉｎｇ．Ｍｅｔｈｏｄｓ　１７　ｐａｔｉｅｎｔｓ　ｏｆ　Ｔ２ＤＲ　ａｎｄ　１７　ｐａｔｉｅｎｔｓ　ｏｆ　Ｔ２ＮＤＲ　ａｎｄ　２１　ＮＣ　ｗｅｒｅ　ｃｏｍｐａｒｅｄ　ｗｉｔｈ　ａｇｅ，ｓｅｘ，ａｎｄ　ｅｄｕｃａｔｉｏｎ　ｍａｔｃｈｅｄ　ｈｅａｌｔｈｙ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｕｂｊｅｃｔｓ．Ａｌｌ　ｓｕｂｊｅｃｔｓ　ｕｎｄｅｒｗｅｎｔ　Ｓｉｅｍｅｎｓ　Ｍａｇｎｅｔｏｍ　Ｔｒｉｏ　Ｔｉｍ　３．０　Ｔ　ＭＲ．Ｒｅｓｔｉｎｇ－ｓｔａｔｅ　ｆＭＲＩ　ａｎｄ　３　Ｄ—Ｔ１　ＷＩ　ｉｍａｇｅｓ　ｗｅｒｅ　ｐｅｒｆｏｒｍｅｄ　ｉｎ　ａｌｌ　ｓｕｂｊｅｃｔｓ．Ａｎｄ　ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ＡＬＦＦ　ｗａｓ　ｕｓｅｄ　ｔｏ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｔｈｅ　ｆＭＲＩ　ｄａｔａ，ａｎｄ　ｔｗｏ—ｓｉｍｐｌｅ　Ｔ—ｔｅｓｔｓ　ｗｅｒｅ　ｐｅｒ—　ｆｏｒｍｅｄ　ｏｎ　ｔｗｏ—ｇｒｏｕｐ　ｄａｔａ　ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ　ｔｏ　ｃｏｍｐａｒｅ　ｔｈｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ　ｂｒａｉｎ　ａｃｔｉｖｉｔｙ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｅａｃｈ　ｔｗｏ　ｇｒｏｕｐｓ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｗｅ　ａｎａｌｙｓｅｄ　ｔｈｅ　ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅ　ＡＬＦＦ　ｖａｌｕｅ　ｅｘｔｒａｃｔｉｎｇ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ　ｂｒａｉｎ　ａｃｔｉｖｉｔｙ　ｏｎ　Ｔ２ＤＲ　ｇｒｏｕｐ　ａｎｄ　ｃｏｇｎｉｔｉｖｅ　ｔｅｓｔ　ｓｃａｌｅ　ｓｃｏｒｅ．Ｒｅ－　ｓｕｉｔｓ　Ｃｏｍｐａｒｅｄ　ｗｉｔｈ　ｈｅａｌｔｈ　ｃｏｎｔｒｏｌｓ，Ｔ２ＮＤＲ　ｐａｔｉｅｎｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ　ｄｅｃｒｅａｓｅｄ　ＡＬＦＦ　ｖａｌｕｅ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｒｉｇｈｔ　ｒｅｃｔｕｓ，ｔｈｅ　ｒｉｇｈｔ　ｆｒｏｎｔａｌ　ｓｕｐｅｒｉｏｒ　ｇｙｒｕｓ　ａｎｄ　ｒｉｇｈｔ　ｔｅｍｐｏｒａｌ　ｍｉｄｄｌｅ　ｇｙｍｓ，ａｎｄ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ　ＡＬＦＦ　ｖａｌｕｅ　ｍａｉｎｌｙ　ｉｎ　ｂｉｌａｔｅｒａｌ　ｐａｒｉｅｔａｌ　ｓｕｐｅｒｉｏｒ　ｇｙｍｓ　ａｎｄ　ｌｅｆｔ　ｐａｒｉｅｔａｌ　ｉｎｆｅｒｉｏｒ　ｇｙｒｕｓ（Ｐ＜０．０５）；Ｔ２ＤＲ　ｐａｔｉｅｎｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ　ｄｅｃｒｅａｓｅｄ　ＡＬＦＦ　ｖａｌｕｅ　ｉｎ　ｂｉｌａｔｅｒａｌ　ｃａｌｃａｒｉｎｅ　ｇｙｍｓ，ｂｉｌａｔｅｒａｌ　ｌｉｎｇｕａｌ　ｇｙｍｓ，ｌｅｆｔ　ｆｒｏｎｔａｌ　ｓｕｐｅｒｉｏｒ　ｇｙｍｓ，ｌｅｆｔ　ｆｒｏｎｔａｌ　ｉｎｆｅｒｉｏｒ　ｇｙｒｕｓ，ｌｅｆｔ　ｔｅｍｐｏｒａｌ　ｓｕｐｅｒｉｏｒ　ｇｙｍｓ，ａｎｄ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ　ＡＬＦＦ　ｖａｌｕｅ　ｍａｉｎｌｙ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｌｅｆｔ　ｃｅｒｅｂｅｌｌｕｍ（Ｐ＜０．０５）．Ｃｏｍｐａｒｅｄ　ｗｉｔｈ　Ｔ２ＮＤＲ　ｇｒｏｕｐ，Ｔ２ＤＲ　ｐａｔｉｅｎｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｓｉｇｎｉｆｉ—　ｃａｎｔｌｙ　ｄｅｃｒｅａｓｅｄ　ＡＬＦＦ　ｖａｌｕｅ　ｉｎ　ｂｉｌａｔｅｒａｌ　ｅａｌｃａｒｉｎｅ　ｇｙｒｕｓ，ｌｅｆｔ　ｆｒｏｎｔａｌ　ｓｕｐｅｒｉｏｒ　ｇｙｍｓ，ｌｅｆｔ　ｔｅｍｐｏｒａｌ　ｍｉｄｄｌｅ　ｇｙｍｓ，ｂｉｌａｔｅｒａｌ　ｏｃｃｉｐｉｔａｌ　ｍｉｄｄｌｅ　ｇｙｒｕｓ　ａｎｄ　ｆｉｇｈｔ　ｏｃｃｉｐｉｔａｌ　ｓｕｐｅｒｉｏｒ　ｇｙｍｓ，ａｎｄ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ　ＡＬＦＦ　ｖａｌｕｅ　ｍａｉｎｌｙ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｌｅｆｔ　ｃｅｒｅｂｅｌｌｕｍ（Ｐ＜　０．０５）．Ｉｎ　ｔｈｅ　Ｔ２ＤＲ　ｇｒｏｕｐ，ｔｈｅ　ｒｅｌｅｖａｎｔ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ａ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ　ｎｅｇａｔｉｖｅ　ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅ　ＡＬＦＦ　ｖａｌｕｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｌｅｆｔ　ｌｉｎ　

作者简介：白伟（１９８１一），男，山西晋中人，毕业于福建医科大学影像医学与核医学专业，医学硕士，主治医师，主要从事功能磁共振成　像研究工作　通信作者：郭炜　医学博士，主治医师Ｅ　ｍａｉｌ：ｇｕｏｗｅｉ１２０５＠１２６．ｃｏｒｎ　

１９１　医学影像学杂志２０１８年第２８卷第２期　Ｊ　Ｍｅｄ　Ｉｍａｇｉｎｇ　Ｖｏ１．２８　Ｎｏ．２　２　１８　ｇｕａｌ　ｇｙｍｓ　ａｎｄ　Ｍｉｎｉ—ｍｅｎｔａｌ　ｓｔａｔｅ　ｅｘａｍｉｎａｔｉｏｎ　ｓｃｏｒｅ　ａｎｄ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅ　ＡＬＦＦ　ｖａｌｕｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｌｅｆｔ　ｃａｌｃａｒｉｎｅ　ｇｙｍｓ　ａｎｄ　Ｍｏｎｔｒｅａｌ　Ｃｏｇｎｉｔｉｖｅ　Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ　ｓｃｏｒｅ．Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ　Ｐａｔｉｅｎｔｓ　ｗｉｔｈ　Ｔ２ＤＲ　ｓｈｏｗｅｄ　ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ　ｃｅｒｅｂｒａｌ　ａｃｔｉｖｉｔｙ　ａｂｎｏｒｍａｌｉｔｉｅｓ　ｉｎ　ｍａｎｙ　ｃｅｒｅｂｒａｌ　ｒｅｇｉｏｎｓ　ｔｈａｔ　ｗｅｒｅ　ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ　ｗｉｔｈ　ｃｏｇｎｉｔｉｖｅ　ｉｍｐａｉｒｍｅｎｔｓ．　【Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ】Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　ｍａｇｎｅｔｉｃ　ｒｅｓｏｎａｎｃｅ　ｉｍａｇｉｎｇ；Ｔｙｐｅ　２　ｄｉａｂｅｔｉｃ　ｒｅｔｉｎｏｐａｔｈｙ；Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ　ｏｆ　ｌｏｗ　ｆｅｑｕｅｎａｙ　ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ　

视网膜病变（ｄｉａｂｅｔｉｃ　ｒｅｔｉｎｏｐａｔｈｙ，ＤＲ）是２型　糖尿病患者最常见的并发症之一ｌ１　Ｊ，严重影响患者　的生活质量。多项研究结果表明，２型糖尿病伴视　网膜病变的患者发生认知障碍的风险明显增加　。　低频振幅（ａｍｐｌｉｔｕｄｅ　ｏｆ　ｌｏｗ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ，　ＡＬＦＦ）算法是静息态数据分析常用的一种方法，主　要从能量角度反映各个体素在静息状态神经元自发　活动水平的高低，能较好的反映局部脑区神经元静　息状态的自发活动情况　。本组病例通过Ｒｓ－　－　ＲＩ的ＡＬＦＦ算法来研究２型糖尿病伴视网膜病变　（ｒｒｙｐｅ　２　ｄｉａｂｅｔｉｃ　ｒｅｔｉｎｏｐａｔｈｙ，Ｔ２ＤＲ）患者大脑ＡＬＦＦ　值的变化，探讨Ｔ２ＤＲ患者静息态脑功能的改变。　

１资料与方法　１．１一般资料　标准：所有患者均符合世界卫生组织１９９９年的　糖尿病诊断标准及糖代谢分类标准。排除标准：有　精神病史及神经系统疾病如肿瘤、脑外伤史等；有酒　精依赖以及其他精神药物滥用者；甲状腺功能紊乱　者或有其它严重的系统性疾病；患者本人不配合或　者本人或家属拒绝接受头颅ＭＲＩ检查。　１．１．１　Ｔ２ＤＲ组选取Ｔ２ＤＲ患者１７例，男１０例，　女７例，平均年龄（６２．７６　４－８．４６）岁，所有的视网膜　病变患者均符合２０１４年中华医学眼科学会制定的　视网膜病变的临床诊疗指南；病程超过５年，受教育　年限超过５年；年龄４０—７５岁；根据中国人利手分　类标准　判定右利手；临床资料完整，愿意接受相　关的检查，并在检查过程中配合良好。其他人组标　准参考Ｔ２ＮＤＲ组。　１．１．２正常对照组选取与Ｔ２ＮＤＲ组性别、年龄、　受教育程度相匹配的正常健康志愿者２１例，依据中　国人利手评定标准判定为右利手，其中男９例，女　１２例，年龄为４０～７５岁，平均年龄（５８．６２±７．０２）　岁，所有志愿者均愿意接受头颅ＭＲＩ检查。纳入标　准：无严重的躯体疾病或系统性疾病、酒精或药物依　赖病史、颅脑创伤史或其它可能影响脑结构的疾病；　无精神障碍或精神疾病家族史；经中国人利手评定　标准判定为右利手；受教育年限超过５年；常规ＭＲＩ　检查阴性；志愿者或其监护人知情同意。　以上糖尿病组及正常对照组的所有受试者均获　１９２　得知情同意，自愿参加各项相关检查。本文资料经　南京军区福州总医院医学伦理委员会批准通过。　１．２检查方法　采用德国西门子Ｍａｇｎｅｔｏｍ　Ｔｒｉｏ　３．０Ｔ超导磁共　振扫描仪，头部相控阵线圈。常规扫描Ｔ　ＷＩ、ＤＷＩ，　确定无器质性病变后，进行３Ｄ—Ｔ　ＷＩ全脑结构像、　静息态扫描。Ｔ　ＷＩ一３Ｄ全脑结构像采用ＭＰＲＡＧＥ　序列，扫描范围覆盖全脑，扫描参数：ＴＲ　１　９００ｍｓ，ＴＥ　２．５２ｍｓ，翻转角９。，ＦＯＶ　２５０ｍｍ　Ｘ２５０ｍｍ，矩阵２５６　Ｘ２５６，层厚１．０ｍｍ，间隔０ｍｍ，激励次数１次，扫描　时间为２５８ｓ，共连续采集１６０层或１７６层矢状位图　像覆盖全脑。静息态采用ＥＰＩ序列，扫描方向与前　颅底和前后联合平行，扫描参数：ＦＯＶ　２４０ｍｍ×　２４０ｍｍ，ＴＲ　２　０００ｍｓ，ＴＥ　３０ｍｓ，层数３３，层厚　４．０ｍｍ，层间距０．８ｒａｍ，翻转角９０。，矩阵６４×６４，　激励次数１次，体素大小３．８ｒａｍ×３．８ｍｍ　Ｘ４．０ｒａｍ，　扫描时间４８８ｓ。　１．３静息态数据处理　基于Ｍａｔｌａｂ　２０１２ｂ操作平台下采用ＲＥＳＴ１．８　软件包、ＳＰＭ８．０及静息态功能磁共振数据处理助　手（ｄａｔａ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ａｓｓｉｓｔａｎｔ　ｆｏｒ　ｒｅｓｔｉｎｇ—ｓｔａｔｅ　ｆＭＲＩ，　ＤＰＡＲＳＦ）２．２软件对Ｒｓ—ｆＭＲＩ数据进行分析处理。　考虑到初始扫描磁场均匀性及患者适应扫描环境的　影响，剔除前５个时间点的数据，进行时间校正、头　动校正、空间标准化、采用全宽半高为６ｍｍ的高斯　核函数进行空间平滑处理，以此来消除空间噪声，　提高信噪比，并去线性漂移。计算０．０１０．０８Ｈｚ之间　的低频振幅ＡＬＦＦ值。　１．４组间分析　ＡＬＦＦ值计算结束后，在Ｍａｔｌａｂ　２０１２ｂ平台上运　用ＳＰＭ８．０软件，利用单样本ｔ检验分别Ｔ２ＤＲ组、　Ｔ２ＮＤＲ组及正常对照组数据进行统计分析，最后采　用两独立样本ｔ检验分别对Ｔ２ＤＲ组、Ｔ２ＮＤＲ组及　正常对照组数据进行统计检验，检验水准为Ｐ＜　０．０５（Ａｌｐｈａｓｉｍ校正），当集簇大于５４个体素时，则　考虑两组间差异有统计学意义。结果使用ＲＥＳＴ软　件自带Ｓｌｉｃｅ　ｖｉｅｗｅｒ工具确定对应的ＭＮＩ坐标上有　明显统计意义脑区的具体解剖位置，并得出差异脑　区的体素，并利用ＲＥＳＴ１．８软件进行结果呈现。