基于多模态MRI的皮层下血管性痴呆早期诊断生物学标记研究

Subcortical vascular dementia (SVD) is somehow treatable and revertable, and so its early diagnosis and treatment are of vital importance. But there's still no noninvasive and quantitative biomarks for its early diagnosis. Studies showed that damages to nerve circuitry is an important pathogenesis factor of cognitive impairment, and there are intercoordination and interaction abnormalities among multi brain districts in SVD.These suggest that abnormalities in structural and function of "special nerve circuitry" in whole brain, especially in subcortical area of frontal lobe, may be involved in the pathogenesis of SVD. So our study is to verify this hypothesis by comprehensive analysis of new multimode MRI data: i). Investigate the integrity of the white matter of SVD by DTI and establish its pathologic structural pattern of the brain network; ii). Explore the integrity of the brain activity of SVD by resting-state fMRI and establish its pathologic functional pattern of the brain network; iii). Combine analyze the above multimode MRI data and set up the model of multimode brain network of SVD, investigating the interaction between its whole brain structural and functional networks and their dynamic changes. The perspective results of our study will not only increase our understanding on the pathologic mechanism of SVD, but also help us to find the noninvasive and quantitative biomarkers for early diagnosis of SVD at the system and neural network level.

皮层下血管性痴呆（SVD）具有一定的可治性、可逆性，早期诊治意义重大，但目前缺乏早期诊断的无创性定量指标。研究表明神经回路损伤是认知障碍的重要发病基础，而SVD发病存在多个脑区功能的相互协调和交互作用异常，提示全脑，特别是额叶皮层下区域"特定神经回路"的结构和功能异常参与了SVD发病过程。因此，本研究拟在广泛普及的MRI常规检查基础上，采用新型多模态MRI技术对其进行综合分析：⑴通过扩散张量成像（DTI）分析脑白质纤维的完整性，探讨SVD的脑结构网络病理异常模式；⑵通过静息状态功能磁共振（fMRI）探讨SVD的脑功能网络病理异常模式；⑶进行多模态磁共振数据联合分析，构建SVD的多模态脑网络模型，探讨其全脑结构、功能网络间的相互关系，进而研究它们在SVD各脑区相互作用时的动态变化关系。本研究不仅将增进对SVD发病机制的理解，并可望从系统和神经网络水平发现SVD早期诊断的无创性定量生物学标记。

皮层下血管性痴呆（SVD）具有一定的可治性、可逆性，早期诊治意义重大，但目前缺乏早期诊断的无创性定量指标。研究表明神经回路损伤是认知障碍的重要发病基础，而SVD发病存在多个脑区功能的相互协调和交互作用异常，提示全脑，特别是额叶皮层下区域“特定神经回路”的结构和功能异常参与了SVD发病过程。因此，本研究在广泛普及的MRI常规检查基础上，采用新型多模态MRI技术对其进行综合分析：⑴通过扩散张量成像（DTI）分析脑白质纤维的完整性，探讨了SVD的脑结构网络病理异常模式；⑵通过静息状态功能磁共振（fMRI）探讨了SVD的脑功能网络病理异常模式；⑶进行多模态磁共振数据联合分析，构建SVD的多模态脑网络模型，探讨了其全脑结构、功能网络间的相互关系，进而研究它们在SVD各脑区相互作用时的动态变化关系；但相关研究结论尚未完全成型，正在积极综合分析、成文，争取近期投稿、发表。此外，我们超计划完成了阿尔兹海默病多模态MRI（常规磁共振、扩散张量成像、静息状态功能磁共振）数据的采集及初步的数据处理与分析，部分研究成果已发表SCI论文2篇；我们按原计划完成了血管性痴呆患者及正常对照的临床数据采集、建立了相应的临床数据库以外，补充建立了患者及正常对照的DNA库以便下一步深入研究。将其中所收集脑出血患者资料与本课题组以前的脑出血研究资料库进行了融合，发表脑出血遗传学相关SCI论文2篇；在研究过程中，为了解本领域研究的最新进展及进一步探讨血管性痴呆的可能发病机制，为今后的进一步深入研究打下良好的基础，我们还通过查阅相关文献提出“PI3K途径及MAPK途径可能是脑内胰岛素代谢通路及脑内血管再生间的桥梁”的假说，发表SCI综述及中文综述各1篇。本研究增进了对SVD发病机制的理解，并有助于从系统和神经网络水平发现SVD早期诊断的无创性定量生物学标记。