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原发性慢性闭角型青光眼视神经DTI和Bold-fMRI应用

作　者: 吴珂
导　师: 史大鹏；王梅云
学　校: 郑州大学
专　业: 影像医学与核医学
关键词: 青光眼视神经扩散张量成像视网膜神经纤维层厚度血氧水平依赖功能成像
分类号: R775
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

背景和目的：青光眼是以视网膜神经节细胞逐渐丢失伴视神经变性为特征的神经眼科病变,是不可逆致盲眼病的主要原因。青光眼的早期诊断对保护视功能有重要意义。目前视野检查仍是青光眼诊断的金标准,但很多研究表明青光眼在视野缺损发生之前已有大量视网膜神经节细胞凋亡和视网膜神经纤维层(retinal nerve fiber layer thickness, RNFL)厚度的改变,并且RNFL厚度的变薄和视野缺损之间有良好的对应性。光学相干断层扫描(optical coherent tomography, OCT)是一种新的非接触性、高分辨率、无创性定量估测视网膜神经纤维层厚度和视盘参数的眼科显像技术,类似活体组织病理检查,为早期诊断青光眼、监测视神经损害及指导青光眼的治疗提供了新的工具。常规MRI对视神经诊断价值有限,只能显示视神经形态的改变。扩散张量成像(diffusion tensor imaging, DTI)是目前唯一能够在活体无创性研究脑白质纤维形态、结构的影像检查技术,可以敏感发现神经纤维轴突、髓鞘结构的损伤。血氧水平依赖功能成像(blood oxygenation level dependent-functional magnetic resonance imaging, BOLD-fMRI)是一种无创性、可重复性准确定位脑功能区激活范围和激活程度的影像检查技术,已广泛的应用于脑神经科学临床和基础研究。但DTI和BOLD-fMRI在青光眼诊断中的价值尚有待探讨。本研究应用DTI和BOLD-fMRI研究原发性慢性闭角型青光眼,分析DTI参数FA值和RNFL厚度之间的相关性,评价DTI在显示青光眼视神经变性及临床严重性方面的价值；同时采用BOLD-fMRI观察青光眼视觉皮层激活情况,评价BOLD-fMRI在原发性慢性闭角型青光眼诊断和发病机制中的应用价值。材料和方法：对25例原发性慢性闭角型青光眼病人(病变组,4例为单眼发病,其余为双眼发病,46只眼)和20例正常人(对照组,40只眼)均采用SIEMENS Trio Tim 3. OT超导磁共振扫描仪行常规脑MRI、视神经常规MRI, DTI(?)(?)BOLD-fMRI检查。DTI检查应用单次激发SE-EPI序列,扫描原始数据经西门子高级后处理工作站functool软件处理后得到视神经DTI参数值,包括FA、MD、λ∥、λ⊥。所有研究对象均采用美国OPTOVE公司RTVuEOCT行OCT检查,得到RNFL厚度值,研究视神经FA值与RNFL厚度相关性。视神经DTI参数和视网膜神经纤维层厚均以x±s表示,对获取的视神经平均FA、MD、λ∥、λ⊥值采用SPSS 17.0 windows软件处理数据,病变组与对照组均采用配对t检验和两独立样本t检验分析。视神经FA值与RNFL厚度相关性分析采用Pearson相关分析。按α=0.05水准为显著性检验水平,P<0.05为差异有统计学意义。BOLD-fMRI采用E-Prime任务软件包作试验刺激程序,采用组快设计(block design),静息与刺激交替进行,刺激内容为为黑白翻转棋盘格图。应用MATLAB平台的SPM2软件对fMRI数据进行分析。分析内容包括(1)病变组与对照组的左、右眼分别进行组内分析,获得组内平均激活图。(2)病变组与对照组的左、右眼进行组间分析,获得组间比较激活图。结果：一、DTI与OCT结果：1、病变组6例病人8条视神经MRI表现视神经轻微变细,视神经鞘膜腔轻微增宽。2、与对照组比较,病变组FA值降低、λ∥、λ⊥、MD值升高,差异均有统计学意义(p均<0.05)。3、病变组内左、右侧视神经相互比较,差异无统计学意义(p>0.05)。4、与对照组比较,病变组视神经FA值降低,RNFL厚度变薄,差异均有统计学意义(p均<0.05)。5、视神经FA值与RNFL上方、下方、平均厚度均呈正相关(r值分别为0.612、0.557、0.607,p均<0.05)。二、fMRI结果：1、正常对照组右眼正常激活时,脑功能活动最明显区域为位于距状沟两侧的初级视皮层,即纹状皮层区(Brodmannl7区),以右侧视皮层为著。此外,双侧梭状回、双侧额下回、左侧枕下回、枕中回、枕上回、左侧舌回、双侧楔叶、右侧颞下回也出现激活。另外,双侧小脑半球、小脑蚓部、脑干、海马也出现激活。2、正常对照组左眼正常激活时,脑功能活动最明显区域为位于距状沟两侧的初级视皮层,即纹状皮层区(Brodmannl7区),以右侧视皮层为著。此外,双侧梭状回、双侧枕下回、枕中回、枕上回、左侧舌回、双侧额下回、双侧额中回、双侧楔叶、左侧颞中回也出现激活,4例病人外侧膝状体出现激活。另外,双侧小脑半球、脑干、海马出现激活。3、与正常对照组比较,病变组右眼刺激激活图显示双侧视皮层激活范围、激活强度明显减小,以右侧视皮层激活区最为明显。右侧颞中回、右侧顶下回、右侧楔前回出现异常激活。右侧额下回激活面积增大。4、与正常对照组比较,病变组左眼刺激激活图显示双侧视皮层激活范围、激活强度明显减小,以右侧视皮层激活区最为明显。左侧扣带前回、左侧扣带中回、左侧扣带后回、右侧颞中回、双侧角回出现异常激活。右侧额中回、左侧楔叶、双侧小脑半球激活面积增大。结论：1、DTI可以定量评价原发性慢性闭角型青光眼视神经扩散异常,为青光眼的临床诊断及病理机制的深入研究提供了新的方法。2、青光眼视神经FA值降低与RNFL厚度变薄呈正相关,提示FA可能作为反映青光眼严重程度的一个指标。3、正常人左、右眼刺激fMRI成像,双侧视觉皮层激活不对称,右侧存在优势现象。4、青光眼患者左、右眼视觉刺激fMRI成像,初级视觉皮层激活范围、激活程度均明显下降。5、青光眼患者大脑皮质其他脑区出现异常激活区域,提示青光眼患者视皮层出现代偿性反应。6、青光眼视神经DTI及初级视觉皮层BOLD-fMRI均发现异常,提示青光眼前视路病变可以引起视皮层继发性损害,证实青光眼是一种影响全视路的病变。

全文目录

中文摘要  4-7
Abstract  7-12
中英文缩略词表  12-13
前言  13-15
材料与方法  15-20
结果  20-25
讨论  25-33
结论  33-34
附图  34-45
参考文献  45-50
综述  50-64
  参考文献  60-64
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果  64-65
致谢  65

原发性慢性闭角型青光眼视神经DTI和Bold-fMRI应用

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