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阿尔茨海默病和轻度认知功能障碍的多模态MRI研究
摘要
阿尔茨海默病(AD)和轻度认知功能障碍(MCI)是老年人常见的神经退行性疾病。本文使用多模态MRI技术，探究了AD和MCI的脑结构和功能变化。研究结果表明，在空间分布上，AD患者的脑部萎缩范围更广，涉及大脑皮层和白质束。MCI患者与AD患者在一些脑区的神经元退化程度相似，但其他脑区未表现出明显的异常，这可能有助于预测MCI患者是否会转化为AD。此外，本文还分析了MCI和AD患者的功能连接网络，表明两组疾病存在功能连接网络的不同，并且这些连接网络的差异可能是早期AD诊断的重要特征。
关键词：阿尔茨海默病、轻度认知功能障碍、多模态MRI、脑结构、功能连接网络
介绍
阿尔茨海默病是一种神经退行性疾病，在老年人中十分常见。该病的主要症状是认知功能下降，如记忆丧失、语言能力下降、空间感知障碍和智力衰退等。轻度认知功能障碍是AD前期的一种状态，患者表现出认知功能下降的轻微症状，但仍能维持日常生活。由于阿尔茨海默病和轻度认知功能障碍的症状渐进性和多样性，因此对两种疾病的早期诊断和治疗具有重要意义。
神经成像技术是研究神经退行性疾病的有力工具之一。多模态MRI技术可以同时获取不同类型的MRI图像，如结构MRI、功能MRI和弥散性张量成像等，以评估AD和MCI的结构和功能变化。本文将探究使用多模态MRI技术研究AD和MCI的脑结构和功能连接。
脑结构变化
多项研究表明，AD患者的大脑皮层薄化和萎缩，特别是颞叶和枕叶，这些区域是记忆、语言和空间感知的中心。一些研究还表明，AD患者的白质束和脑室体积增大。MCI患者在某些脑区也表现出神经元退化的迹象，但相对于AD患者，损伤不太明显。不同于AD患者的全脑广泛损伤，MCI患者的变化更局限，主要限制在峡部、楔前区和杏仁核等脑区。
可能的原因之一是，AD和MCI患者的疾病进程不同。在AD患者中，神经元退化是较为广泛的，可能在MCI开始发生之前就已经开始。而在MCI患者中，部分神经元至今还没有受到影响，这就可能为MCI患者的预后提供了一些信息。另外，结构变化的逐渐加剧可能会导致一些患者从MCI转化为AD。
功能连接网络变化
大脑是一个高度连接的网络，它由不同的区域之间的神经元互相联系而成。多模态MRI技术可以用于研究患者大脑的功能连接网络，从而探究神经功能损伤的早期诊断方法。
它已被证明，AD和MCI患者的脑功能连接网络结构相对于正常人群有所变化。然而，两组患者之间以及MCI如何发展为AD的过程还不太清楚。最近的一项研究分析了AD和MCI患者的功能连接网络，发现他们的网络结构有所不同。与MCI患者相比，AD患者的功能连接网络受到了全局性和局部性的损伤，表现出更多的断裂和不稳定的连接。相反，MCI患者的网络结构仍然相对健康，而仅存在局部的不同。
这些结果表明，功能连接网络的变化可能与疾病的不同阶段有关。在MCI阶段，损伤局限在一定程度上限制了连接网络的发展，但在AD阶段，连接网络已经因全面的神经元退化而完全建立。因此，功能连接网络的变化可能是早期诊断AD的一个重要特征。
结论
本文通过多模态MRI技术探究了AD和MCI患者的结构和功能连接网络变化。研究结果表明，AD患者的神经元退化更加广泛，但MCI患者的局部损伤可能有助于预测转化为AD的风险。此外，功能连接网络的损伤是AD早期诊断的一个重要特征，可以用于识别MCI患者是否具有AD的风险。因此，多模态MRI技术可以为AD和MCI的早期诊断和治疗提供有力支持。