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研究背景随着全球老龄化进程加剧，认知功能障碍在老年人中的发生率也越来越高，而认知功能下降的老年人进展为轻度认知障碍（Mild cognitiveimpairment，MCI）和痴呆的风险明显增高。这种认知功能的减退可能会影响患者的日常生活能力进而广泛影响老年人的生活质量。认知功能障碍，特别是MCI和阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease，AD）对公众健康的影响已经引起医学界的广泛关注。脑白质病变（White matter lesions，WMLs）主要是指在CT和MRI可以观察到的脑室旁或皮质下白质异常信号影，在CT上表现为低密度影，在MRI T2加权像上表现为高信号。随着影像学技术的发展和普及，人们发现WMLs在老年人中非常普遍，并且随着年龄增长其发病率显著增高，80岁以上老年人发病率接近100%。而WMLs与认知功能障碍之间的密切联系已经得到了广泛证实，近年更有研究指出WMLs不仅与健康老年人认知功能下降有关，还可以作为预测MCI和AD发生、发展的影像学标记物。但是由于WMLs起病隐匿，早期临床表现不易察觉，通常患者进展到中、重度WMLs，有显著认知功能障碍时才就医，故目前对早期WMLs的研究较少，也使患者错过了早期控制危险因素延缓病情进展的时机，而且中、重度WMLs常合并有血管性或神经退行性疾病，混杂因素的影响加大了探索WMLs其自身对脑结构和功能的难度。因此深刻认识轻度WMLs对大脑结构和认知功能的影响，对于了解WMLs发病机制，早期防控和延缓WMLs相关疾病的发生都有重要意义。目的采用全套神经心理学量表评价认知功能、结合静息态功能核磁共振技术、弥散张量成像技术等多模态影像学方法对轻度WMLs患者大脑多部位白质、灰质结构和功能的损伤模式及其与认知功能改变的关系进行全面探索，为深入认识WMLs的影像学机制和特点、临床早期防治提供理论依据。方法所有研究对象均来自于北京老年脑健康数据库（Beijing Aging BrainRejuvenation Initiative，BABRI）。51名轻度脑白质病变患者（mild WMLs组）及49名健康志愿者完成了包括记忆、执行、注意、推理、语言等认知功能的一系列神经心理学评估量表。而后在3.0T的核磁共振扫描系统内，分别用弥散张量成像技术（Diffusion Tensor Imaging, DTI）、静息态功能核磁共振（Resting-statefunctional MRI, rs-fMRI）基于体素的形态学分析方法（Voxel-Based Morphometry，VBM）探索大脑多部位白质、灰质结构改变，而后利用rs-fMRI自发性低频振幅（Amplitude of low frequency fluctuation，ALFF）技术观察脑功能的改变，比较轻度WMLs与正常老年人大脑白质结构、灰质结构、静息状态下大脑功能活动的差异。并对大脑白质、灰质结构、脑功能和认知功能进行相关性分析。结果1.与正常对照组相比，轻度脑白质病变患者可见认知功能的整体改变，特别是执行功能和情景记忆功能的下降，分别体现在MMSE、Stroop C-B、AVLT延迟词语回忆、ROCF图形回忆测验评分下降；2.脑白质的损害主要集中在投射至额叶的纤维束的额叶区域，而灰质结构相对完整，累及的纤维束主要包括胼胝体体部、双侧矢状束（下纵束和下额枕束）、双侧上纵束、右侧皮质脊髓束、左侧扣带束和右侧勾束；3.额叶区域的静息功能活动显著升高；4.在轻度脑白质病变和对照组中，下额枕束、下纵束的神经纤维完整性均与执行功能、情景记忆的评分密切相关。结论1.轻度脑白质病变患者的白质结构和静息状态下脑功能活动均有异常改变，且脑白质结构和功能的改变均集中在额叶。与此同时，灰质结构相对完整，因此白质结构的改变所致脑区失连接可能是认知减退的主要原因，而静息状态下额叶大脑功能的增强可能是对相关执行、记忆等认知功能受损的一种代偿；2.本研究结合多模态影像学方法和神经心理学评估量表，首次从脑白质、灰质结构和脑功能两方面，全面系统地探究了轻度WMLs对认知功能影响的内在机制。有利于临床医师深入认识WMLs致病机制，对于未来防治WMLs进展和其相关疾病都有重要的理论价值和现实意义。