脑白质病变患者脑结构网络小世界属性与认知功能障碍关系的弥散张量成像研究

王金芳，石庆丽，陈红燕，王诗男，姚静璠，冯丽，张玉梅

1.长江航运总医院·武汉脑科医院，湖北武汉市 430010；2.首都医科大学附属北京天坛医院，北京市 100070

认知功能障碍是脑白质病变(white matter lesions,WMLs)的早期症状，起病隐匿，进展缓慢，最终可导致痴呆。目前认知功能障碍诊断主要依赖于患者及家属主诉，往往因患者不能配合或文化程度与认知量表难易程度不匹配而造成误诊。弥散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)提供了一种安全、无创的影像学检查手段[1]。DTI 通过定量分析水分子在不同方向上扩散的各向异性，显示神经纤维走向和受损情况，提供微观结构、膜渗透性等方面的信息[2]。常用的参数包括平均扩散系数、各向异性分数、弥散系数、径向弥散系数等[3]。

既往关于脑白质病变的DTI 研究较少涉及白质网络拓扑结构的改变。利用扩散张量成像数据，基于图论方法对WMLs患者脑结构网络进行定量研究有重要价值。已有研究者描述了轻度认知障碍[4]和阿尔茨海默病[5-6]患者脑网络的拓扑特性。认知障碍患者存在整合网络破坏[7]。

无论活动或休息状态，大脑结构和功能网络均存在“小世界”特征[8]。小世界网络是一种高效的网络信息处理模型，其特点是具有最小的最短路径长度及最大的网络聚集系数，能以最小成本实现最大网络信息处理速度[9]。目前，基于静息态功能磁共振评估全脑网络小世界属性改变与疾病关系的研究被应用于阿尔茨海默病、多发性硬化、双向情感障碍、创伤性脑损伤和癫痫等疾病[10-12]。……