短暂性脑缺血发作患者灌注损伤无创评估以及缺血发作后大脑结构、功能的改变：多模态磁共振成像研究

Transient ischemic attack (TIA) is a transient episode of neurologic deficit(s) caused by transient ischemia of the brain. TIA is an important risk factor for eventually stroke. Detection of hypoperfused tissue due to the ischemia is considered to be important for diagnosis. Perfusion CT and dynamic susceptibility contrast-enhanced perfusion-weighted imaging (DSC-PWI) were employed in recent studies to identify the perfusion deficits in patients with TIA. It has been hypothesized that TIA patients with perfusion abnormalities may be at higher risk of subsequent events. However, due to the application of contrast agent, which has potentially severe side-effects, and the ionizing radiation of CT, non-invasive approaches are being sought to give similar pathophysiological information as perfusion CT and DSC-PWI without the need for contrast agents. In addition, the brain neurological abnormalities after ischemic attack also need to be investigated using brain imaging...In this project, on the one hand we will combine two non-invasive fMRI techniques: 3D ASL-fMRI and BOLD-fMRI to evaluate the cerebral perfusion in patients with TIA. On the other hand, we will explore brain functional and anatomical abnormalities after TIA using multi-modal MRI. This project will be important to guide therapeutic decisions and prevent the ischemic stroke attack of patients.

TIA是由于供应脑组织（或视网膜）的血流暂时中断即暂时缺血所致，是脑卒中发作的一个重要危险因素，因此对大脑缺血的检测对TIA的诊断是至关重要的，近期一些研究通过CT灌注和DSC-PWI发现TIA患者存在大脑血流灌注损伤，并且提示存在灌注损伤之后疾病发作的风险非常高。但由于对比剂的副作用以及CT的电离辐射，迫切需要无创的影像技术能够提拱和CT灌注及DSC-PWI相似的病生理信息。另外，缺血发作后引起大脑神经损伤也迫切需要通过影像学技术探求TIA异常脑机制。. 本项目一方面将使用ASL-fMRI和静息态BOLD-fMRI两种无创的fMRI技术评估TIA患者大脑的灌注损伤，另一方面将应用多模态磁共振技术（静息态BOLD-fMRI, 高清的结构磁共振影像），检测TIA患者大脑结构和功能的异常，发现TIA患者的异常脑机制。本研究对于预防缺血性脑卒中的发作及患者的治疗具有非常重要的意义。

TIA是由于供应脑组织（或视网膜）的血流暂时中断即暂时缺血所致，尽管症状持续时间短，但会造成患者认知功能的损伤，并且TIA是脑卒中发作的一个重要危险因素，因此对大脑灌注损伤的评估，以及大脑结构和功能异常的检测对TIA的诊断是至关重要的。本项目项目总共收集了51名TIA患者和41名健康对照组的磁共振数据以及临床数据，进行了三方面的研究。. 第一个研究使用动脉自旋标记功能磁共振（ASL-fMRI）和静息态基于血氧合水平的功能磁共振（BOLD-fMRI）两种无创的fMRI技术评估TIA患者大脑的灌注损伤，研究发现静息态BOLD-fMRI的TSA方法能够更有效的识别TIA患者的脑灌注损伤，同时存在BOLD信号时间延迟和mCBF降低的区域的患者一年内TIA或缺血性卒中发作的风险更高，该研究表明使用静息态BOLD-fMRI和ASL结合能够非侵入地识别TIA患者的血流动力学异常，有助于预测TIA或缺血性卒中再发风险. 第二个研究使用静息态BOLD-fMRI技术，从三个角度检测TIA患者大脑功能的异常，研究发现相比健康对照组：1）TIA患者局部脑功能异常：左侧颞中回的低频振荡振幅（ALFF）和右侧额下回三角区的度中心性（DC）降低；2）TIA患者默认网络脑区间功能连接（FC）异常：TIA患者的左侧颞中回与内侧前额叶皮质（mPFC）和后扣带回皮质（PCC）的FC降低，mPFC、左侧PCC和右侧楔前叶两两脑区间的FC降低；3）TIA患者大脑功能网络拓扑属性的异常：脑功能网络的全局效率降低，双侧脑岛和基底神经节的节点中心性降低，脑半球间的连接也存在损伤。该研究有助于解释TIA的脑功能机制，并为TIA提供诊断和预后的功能影像学标记物。. 第三个研究使用高清的结构磁共振影像（sMRI），全面系统地检测TIA患者大脑形态学的异常，研究发现相比健康对照组：TIA患者局部形态学差异主要在CT指标，脑区间的形态协变差异主要是FD、GI指标，网络水平拓扑结构的全局属性异常主要表现在GI网络中，而FD网络中双侧额中回表现出节点水平的拓扑结构的变化。该研究揭示TIA与多层次形态网络结构的紊乱有关。这些发现可能有助于阐明TIA的形态学基础。. 本项目从大脑血液动力学、功能和结构几方面揭示TIA患者的异常脑机制，对于预防缺血性脑卒中的发作具有非常重要的意义。