基于体素的弥散定量分析联合基于白质骨架的弥散统计分析方法评估原发性痛经脑白质微结构变化

摘要

目的 利用弥散张量成像（DTI）中的基于体素的弥散定量分析（VBA）技术和基于白质骨架的弥散统计分析（TBSS）方法，探讨原发性痛经（PDM）患者脑白质微结构的变化特点。方法 回顾性分析2022年1～12月陕西中医药大学在校学生77例，其中包括37例PDM患者（PDM组）及40例年龄相匹配的健康志愿者（HC组）。采集全脑DTI图像，使用TBSS分析来测量白质微观结构的完整性，并应用VBA分析方法比较PDM组与HC组间全脑白质的各向异性分数（FA）、轴向扩散系数（AD）、平均扩散系数（MD）和径向扩散系数（RD）的差异，之后分析PDM组脑白质微结构的改变与临床数据相关性。结果 TBSS分析显示两组间差异无统计学意义。VBA分析得出两组间FA、AD、MD、RD值均存在白质微结构显著差异。与HC组相比，PDM组右侧额枕下束白质FA值降低（峰值点统计值=2.96），穹窿（穹窿柱与体部）白质FA值升高（峰值点统计值=-2.52）(GRF校正)；PDM组穹窿（穹窿柱与体部）白质AD值降低（峰值点统计值=2.74），左侧皮质脊髓束白质AD值升高（峰值点统计值=-4.34）(GRF校正)；PDM组穹窿（穹窿柱与体部）白质MD值降低（峰值点统计值=3.31），左侧大脑脚白质MD值升高（峰值点统计值=-4.33）(GRF校正)；PDM组穹窿（穹窿柱与体部）白质RD值降低（峰值点统计值=3.53），右侧放射冠上部白质RD值升高（峰值点统计值=-3.75）(GRF校正)。VBA检测到的异常白质区域的DTI指标值与这些临床评分之间未发现相关性。结论 本研究联合VBA和TBSS两种方法对两组的DTI数据分析。VBA方法能够进行全脑无偏的探索，有助于发现预设感兴趣区外的异常脑区，而TBSS方法通过将白质骨架对齐到标准空间，有效解决了VBA因图像配准平滑而可能存在的敏感度不足问题，对主要白质纤维束的微结构变化具有更高的检测效能。两种方法相互补充、相互验证，共同确保了研究结果的可靠性。

关键词

原发性痛经 / 弥散张量成像 / 脑白质微结构 / 磁共振成像

基金资助

陕西省科学技术厅陕西省重点研发计划项目（2024SFYBXM-524）; 秦创原中医药产业创新聚集区项目（L2024-QCYZYYJJQ-Y07、Y12）