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基于3D-ASL、DKI序列探讨脑小血管病脑白质高信号及其半暗带与认知障碍的相关性研究

Exploring the Correlation between White Matter Hyperintensity,White Matter Hyperintensity Penumbra and Cognitive Impairment in Cerebral Small Vessel Disease Based on 3D-ASL and DKI Sequences

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摘要目的探讨不同亚型脑白质高信号(white matter hyperintensity,WMH)及脑白质高信号半暗带(white matter hyperintensity penumbra,WMH-P)内血流灌注、微结构损伤与认知障碍的关系.方法前瞻性连续纳入2021年5月—2023年3月就诊于唐山市工人医院,WMH为改良Fazekas分级Ⅰ～Ⅱ级的脑小血管病(cerebral small vessel disease,CSVD)患者,进行包括三维动脉自旋标记(three-dimensional arterial spin labeling,3D-ASL)、弥散峰度成像(diffusion kurtosis imaging,DKI)序列在内的3.0 T MRI扫描.分析患者深部脑白质高信号(deep white matter hyperintensity,DWMH)感兴趣区(region of interest,ROI)(界定为ROI1)及其WMH-P感兴趣区(内层为ROI1-1,外层为ROI1-2),脑室旁脑白质高信号(periventricular white matter hyperintensity,PVWMH)感兴趣区(界定为ROI2)及其WMH-P感兴趣区(内层为ROI2-1,外层为ROI2-2)内血流灌注指标—脑血流量(cerebral blood flow,CBF),以及反映微结构改变的指标——轴向扩散系数(axial diffusivity,AD)、平均扩散系数(mean diffusivity,MD)、径向扩散系数(radial diffusivity,RD)、轴向峰度(axial kurtosis,AK)、平均峰度(mean kurtosis,MK)、径向峰度(radial kurtosis,RK)、各向异性分数(fraction anisotropy,FA).评估患者的认知功能,用Spearman相关分析计算不同亚型WMH(DWMH和PVWMH)及其WMH-P内上述反映血流灌注和微结构改变的指标与认知障碍严重程度的相关性.结果共纳入61例CSVD患者,平均年龄(61±1)岁.DWMH(ROI1)内RD值(r=0.296)与认知障碍严重程度呈正相关,MK值(r=-0.287)、RK值(r=-0.315)与认知障碍严重程度呈负相关;其WMH-P内AD值(ROI1-1:r=0.274;ROI1-2:r=0.261)、MD值(ROI1-1:r=0.370;ROI1-2:r=0.387)、RD值(ROI1-1:r=0.411;ROI1-2:r=0.430)与认知障碍严重程度呈正相关,AK值(ROI1-1:r=-0.270;ROI1-2:r=-0.297)、MK值(ROI1-1:r=-0.367;ROI1-2:r=-0.325)、RK值(ROI1-1:r=-0.379;ROI1-2:r=-0.309)、FA值(ROI1-1:r=-0.286;ROI1-2:r=-0.256)与认知障碍严重程度呈负相关.PVWMH(ROI2)内MK值(r=0.354)、RK值(r=0.293)与认知障碍严重程度呈正相关;其WMH-P内各微结构改变的指标与认知障碍严重程度的相关性均无统计学意义.WMH及WMH-P内CBF值与认知障碍严重程度的相关性均无统计学意义.结论 CSVD患者DWMH及其WMH-P、PVWMH内微结构损伤与认知障碍存在弱相关性,但PVWMH周围WMH-P内的微结构与认知障碍无相关性;WMH及WMH-P内血流灌注与认知障碍无相关性.