灰质体积作为阿尔茨海默病潜在生物标记物的研究及基层医疗机构阿尔茨海默病辅助识别系统的初步建立

摘要

第一章灰质体积作为阿尔茨海默病潜在生物标志物的研究 第一节阿尔茨海默病及遗忘型轻度认知功能障碍患者脑部灰质萎缩及其与认知功能的相关性 目的:探讨阿尔茨海默病(Alzheimer's disease，AD)及遗忘型轻度认知功能障碍(Amnestic mild cognitive impairment，aMCI)患者的灰质体积改变及其与认知功能损害的关系。 资料与方法:对35名AD患者、27名aMCI患者及27名正常老年(Normalcontrol，NC)患者进行三维结构核磁共振扫描，利用SPM8软件对结构磁共振图像进行预处理，应用VBM8工具包进行AD、aMCI、NC两两组间全脑灰质体积比较，探讨AD及aMCI患者的灰质体积改变;将AD与NC组比较得到的灰质萎缩区域作为感兴趣区，比较AD、aMCI、NC组间感兴趣区灰质体积，并分别在AD合并aMCI、AD、aMCI组内将感兴趣区灰质体积与神经心理量表测试成绩进行相关性分析，探讨AD、aMCI患者灰质体积改变与认知功能障碍的相关性。 结果:全脑灰质体积分析发现，与NC组比较，AD组灰质体积萎缩位于双侧海马/海马旁回、双侧颞上回/颞中回、右侧楔前叶，aMCI组未见明显灰质萎缩部位。以AD组与NC比较得到的灰质萎缩部位为感兴趣区，对各组感兴趣区灰质体积进行比较，同NC组比较，aMCI组的所有感兴趣区灰质体积均显著减少;同aMCI组比较，AD组的双侧海马/海马旁回、双侧颞上/颞中回灰质体积显著减少。将AD合并aMCI组、AD组、aMCI组感兴趣区灰质体积与神经心理量表测试成绩进行相关性分析发现，在aMCI合并AD组，双侧海马/海马旁回、双侧颞上/颞中回和右侧楔前叶的灰质体积与MMSE、AVLT延迟回忆成绩呈正相关，双侧海马/海马旁回、双侧颞上/颞中回与新词辨认成绩正相关;在MCI组，双侧海马/海马旁回、左侧颞上/颞中回与AVLT延迟回忆、新词辨认成绩正相关，右侧颞上/颞中回灰质体积与AVLT即刻回忆成绩相关。 结论:AD的灰质体积萎缩主要位于双侧颞叶及右侧楔前叶，灰质萎缩可以反映认知障碍的程度，灰质体积可作为AD及aMCI疾病严重程度的一个考量指标。 第二章基层医疗机构阿尔茨海默病辅助识别系统的初步建立 目的:探索性建立基层医疗机构阿尔茨海默病(Alzheimer's disease，AD)辅助识别系统。 资料与方法:对50名AD患者、44名遗忘型轻度认知功能障碍(Amnestic mildcognitive impairment，aMCI)患者及46名正常老年人进行一系列神经心理量表测试，包括简易智能精神状态检查量表(the Mini-Mental State Examination，MMSE)、蒙特利尔认知评估(Montreal Cognitive Assessment，MoCA)北京版、听觉词语学习测验(Auditory verbal learning test，AVLT)、日常生活活动能力量表(Activity of DailyLiving Scale，ADL)、临床痴呆评定量表(Clinical Dementia Rating，CDR)、相似性、领悟力、连线A、图形记忆、动物流畅性测验。以除CDR以外所有神经心理量表的认知分项共34项作为条件属性，以最终诊断作为决策属性，按照不降低识别精确度为原则，应用粗糙集理论遗传算法将上述条件属性进行约简，以约简后结果为基础，利用贝叶斯概率推理模型，建立阿尔茨海默病辅助识别系统，并应用10折交叉验证对系统进行验证。 结果:约简结果为10项，包括:MMSE中的三步命令;MoCA中的视空间与执行功能、命名、注意，图形记忆中的图形复制、即刻回忆及延迟回忆;AVLT的即刻记忆及延迟回忆;工具性日常生活活动能力测试。将此10项的原始数据为基础，建立AD网络辅助识别系统。应用10折交叉验证，该辅助识别系统识别NC敏感性为88.2％，特异性为89.3％;识别aMCI敏感性为78.7％，特异性为86.8％;识别AD敏感性为82.6％，特异性为97.2％。 结论:AD网络辅助识别系统简单、有效、易于推广，可能有利于提高基层医疗机构AD的识别率。 第二节海马及海马旁回灰质体积作为阿尔茨海默病分类特征的初步探讨 目的:评估阿尔茨海默病(Alzheimer's disease，AD)及遗忘型轻度认知功能障碍(Amnestic mild cognitive impairment，aMCI)患者海马及海马旁回的灰质体积改变，初步评判其是否可作为AD或aMCI的分类特征。 资料与方法:对来自35名AD患者、27名aMCI患者及27名正常老年对照的三维结构核磁共振图像应用SPM8进行预处理后，得到灰质图像，应用解剖标定好的模板和WFU_ PickAtlas工具划分双侧海马、海马旁回感兴趣区，按照Y轴从前到后的顺序将各感兴趣区平均分为4部分，得到双侧海马头、双侧海马体1、双侧海马体2、双侧海马尾、双侧海马旁回头、双侧海马旁回体1、双侧海马旁回体2、双侧海马旁回尾16个部分，比较AD、aMCI及NC组海马及海马旁回各段灰质体积，并分析其与神经心理量表成绩的相关性，应用Fish线性分类方法和逐一至五交叉验证方法探讨双侧海马及海马旁回各段灰质体积对AD、aMCI及NC患者分类能力。 结果:AD组双侧海马及海马旁回各段灰质体积较NC组明显减小。在aMCI合并AD组，双侧海马头部、右侧海马体1、右侧海马体2、右侧海马旁回体1、双侧海马旁回体2、右侧海马旁回尾部与MMSE成绩正相关;右侧海马旁回尾部与听觉词语学习即刻回忆正相关;双侧海马、海马旁回各部分与听觉词语学习延迟回忆正相关;双侧海马尾部、右侧海马体2、左侧海马旁回体1、双侧海马旁回体2、右侧海马旁回尾部与新词辨认正相关;在aMCI组，双侧海马、海马旁回体积各部分与MMSE均无明显相关，右侧海马体2、右侧海马尾、右侧海马旁回体2、右侧海马旁回尾部与AVLT即刻回忆正相关，除右侧海马旁回尾部外，海马及海马旁回各部均与AVLT延迟回忆正相关，除右侧海马头外，其余海马及海马旁回各部均与新词辨认正相关;在AD组，海马及海马旁回各部与MMSE、AVLT延迟回忆均无明显相关，右侧海马旁回尾部与AVLT即刻回忆正相关，右侧海马体1及左侧海马旁回尾与原词辨认有关。双侧海马及海马旁回各段灰质体积区分AD和正常老年人正确率为82％，区分AD、aMCI及正常老年人三组的正确率约为58％。 结论:双侧海马及海马旁回灰质体积能够较好的将AD同NC区分开，可作为AD与NC的分类特征，可能成为潜在的AD的生物标记物，但将AD、aMCI及正常老年人区分开来的能力较差。

目录

声明

主要英文缩略词

摘要

第一章 灰质体积作为阿尔茨海默病潜在生物标志物的研究

第一节 阿尔茨海默病及遗忘型轻度认知功能障碍患者脑部灰质萎缩及其与认知功能的相关性

前言

资料和方法

结果

讨论

小结

参考文献

第二节 海马及海马旁回灰质体积作为阿尔茨海默病分类特征的初步探讨

前言

资料与方法

结果

讨论

小结

参考文献

第二章 基层医疗机构阿尔茨海默病辅助识别系统的初步建立

前言

资料和方法

结果

讨论

小结

参考文献

文献综述 基于体素的形态测量学在阿尔茨海默病及轻度认知功能障碍研究中的应用

攻读学位期间发表的文章

致谢