Undersøgelse af tidlig hjerneskademekanisme og omfattende intervention af VCI

Det primære forskningsindhold i dette projekt fokuserer på ovenstående tre nøglespørgsmål: at studere rollen og mekanismen af ​​cerebral hypoperfusion i den tidlige patogenese af VCI; at etablere en prædiktiv model for tidlig diagnose af MRI vaskulær hjerneskade og PET-A β patologi; at udforske den kliniske effekt af tidlig omfattende intensiv intervention af VRF på forebyggelse og behandling af VCI.

1. At udforske rollen og mekanismen af ​​cerebral hypoperfusion i den tidlige hjerneskade af VCI.

1. Forholdet mellem vaskulær risikofaktorbyrde og VCI Vaskulær risikofaktor (VRF) er ikke kun en vigtig faktor i forekomsten og udviklingen af ​​VCI, men også det vigtigste interventionsmål. Belysning af forholdet mellem VRF og VCI kan give et vigtigt teoretisk grundlag for den tidlige forebyggelse og behandling. Nogle kliniske undersøgelser har vist, at langsigtet VRF-byrde er tæt forbundet med faldet i den globale cerebrale blodgennemstrømning hos unge og midaldrende mennesker uden slagtilfælde, hvilket tyder på, at der er en tæt sammenhæng mellem VRF, cerebral hypoperfusion og kognitiv svækkelse, men det skal afklares yderligere i kliniske kohortestudier. I dette projekt blev der etableret en klinisk kohorte af VCIND, herunder 500 midaldrende og ældre mennesker med VRF-byrde, og deres fuldstændige demografiske oplysninger blev indsamlet. Den samlede VRF-byrde blev vurderet ved Framingham Stroke risk Assessment-skalaen, og forsøgspersonerne blev opdelt i lavrisikogruppe (10-års slagtilfælderisiko < 10%), mediumrisikogruppe (10-årig slagtilfælderisiko 10%) og højrisikogruppe. gruppe (10 års apopleksirisiko > 20%) til opfølgning. Ændringerne af kognitiv funktion i baseline og 3-års opfølgningsperiode blev målt. Forholdet mellem VRF-byrde og kognitivt fald i VCI blev analyseret ved hjælp af en blandet effektmodel, og hvorvidt nedsat cerebral perfusion medierede denne sammenhæng blev analyseret ved hjælp af en medierende effektmodel.
2. Rollen af ​​cerebral hypoperfusion i den tidlige hjerneskade af VCI. Mange eksperimentelle undersøgelser har vist, at kronisk cerebral hypoperfusion kan spille en vigtig rolle i forekomsten og udviklingen af ​​VaD og AD. Store data fra 1171 patienter med sen-debut AD i den sidste undersøgelse viste, at de tidlige patologiske ændringer i AD muligvis ikke er en A β-kaskade, men et fald i cerebral blodgennemstrømning, hvilket tyder på, at cerebral hypoperfusion kan spille en vigtig rolle i kognitiv tilbagegang . Der mangler dog stadig en systematisk prospektiv undersøgelse af rollen af ​​cerebral hypoperfusion i den tidlige patogenese af VCI. Baseret på etableringen af ​​en kohorte af tidlig VCI-population blev arteriel spin-mærket magnetisk resonansbilleddannelse (ASL-MRI) brugt til at observere ændringerne i hele hjernen og regional cerebral blodgennemstrømning hos 300 VCIND-personer i løbet af den 3-årige opfølgningsperiode . Forsøgspersonerne blev opdelt i 3 grupper til opfølgning i henhold til tertilværdien af ​​den relative totale cerebrale blodgennemstrømning (rCBF) ved baseline. Samtidig blev 100 patienter med normal kognitiv funktion matchende køn, alder og uddannelsesniveau inkluderet som kontroller. Ændringerne i forsøgspersonernes kognitive funktion blev evalueret med en komplet neuropsykologisk skala. Opfølgningsresultatindikatorerne var som følger: VCIND udviklede sig til VaD, VCIND udviklede sig til AD eller andre typer demens, faldende VCIND, stabil VCIND og kognition forblev normal. Den blandede effekt-model blev brugt til at analysere rollen af ​​cerebral hypoperfusion i den tidlige hjerneskade af VCI.
3. Beskadigelse af blod-hjerne-barriere og neurale netværk i den tidlige fase af VCI. Integriteten af ​​det neurale netværk er det neurale grundlag for kognitiv funktion, og blod-hjerne-barrieren er en vigtig del af neurovaskulære enheder. Tidligere eksperimentelle undersøgelser af forskerhold har vist, at kronisk cerebral hypoperfusion kan føre til beskadigelse af neurale netværk og blod-hjerne-barriere i mange hjerneområder, herunder hippocampus. Forsøgspersonerne blev fulgt op på langs for at observere ændringerne i blod-hjerne-barrieren og neurale netværk. Resultatindekset for 3-års opfølgning var som følger: VCIND udviklede sig fra VaD til AD og andre typer demens, VCIND, stabil VCIND og kognition forblev normal. Ved at sammenligne det multidimensionelle forhold mellem blod-hjerne-barriere, neuralt netværk og kognitivt resultat i tid og rum, blev mekanismen for hjernefunktion og strukturskade hos patienter med tidlig VCI yderligere afsløret.

2. Tidlig VCI diagnose forudsigelsesmodel baseret på billedteknologi og dens nøgleteknikker.

Tidligere undersøgelser har vist, at forekomsten og udviklingen af ​​VCI ikke kun er tæt forbundet med strukturelle MR-indekser såsom hjerneinfarkt, cerebral atrofi og cerebral mikrovaskulær sygdom, men også til funktionelle MR-indekser såsom cerebral hypoperfusion og ultrastrukturel hjerneskade. Et kvantitativt VCI-evalueringssystem baseret på ovenstående billeddannelsesindeksfusion er dog ikke etableret på nuværende tidspunkt. På den anden side har op til 40-80% af VCI-patienter AD-lignende patologiske forandringer karakteriseret ved Aβ. Effekten af ​​Aβ-patologi på kognitivt fald hos patienter med VCI, og hvorvidt Aβ-patologiske indikatorer skal inkluderes i diagnosen VCI, skal stadig afklares i kohortestudier. Dette projekt har til hensigt at bruge kunstig intelligens (AI) algoritme, kombineret med MRI vaskulær hjernepatologisk skade og relaterede faktorer, der påvirker kognitiv funktion, til at bygge en VCI diagnose forudsigelsesmodel egnet til klinisk anvendelse, og verificere den i kohorteundersøgelsen. Samtidig blev de Aβ-molekylære patologiske billeder baseret på PET integreret for at etablere en VCI-diagnose-forudsigelsesmodel, der er egnet til klinisk videnskabelig forskning, og yderligere afklare den mulige rolle af Aβ-patologi i forekomsten og udviklingen af ​​VCI.

1. Etablering af VCI-diagnose og forudsigelsesmodel. Tre hundrede ikke-demenspatienter (herunder patologi af VRF og/eller vaskulær hjerneskade) blev tilmeldt. Ifølge de kliniske data, billeddata og systematiske neuropsykologiske evalueringsresultater blev alle forsøgspersoner opdelt i VCIND og ikke-VCIND (inklusive kognitiv normal eller andre typer kognitiv svækkelse). Ændringerne af kognitiv funktion blev systematisk evalueret i løbet af den 3-årige opfølgning. To typer af resultatindikatorer er defineret som kognitiv tilbagegang og kognitiv fastholdelse. Indeksene for forskellige grader og former for hjerneskade (herunder vaskulære risikofaktorer, strukturel MR, ASL-MRI og DTI) blev registreret ved baseline, og den tilsvarende kvantitative analyse blev udført med udfaldsindekset. AI-algoritme blev brugt til at etablere en tidlig VCI-diagnosemodel egnet til klinisk anvendelse. Ifølge det kognitive udfald af den 3-årige opfølgningsperiode blev der etableret en model til at forudsige det kognitive udfald af VCIND ved hjælp af billeddiagnostiske indikatorer ved baseline. Derudover blev 50 forsøgspersoner i VCIND-gruppen og 50 forsøgspersoner i ikke-VCIND-gruppen ved baseline testet med 11C-PiB PET, og de patologiske Aβ-billeder blev fusioneret med de ovennævnte MR-billeder for at etablere en VCI-diagnose og evaluering system velegnet til klinisk videnskabelig forskning.
2. Verifikation af VCI diagnostisk og prædiktiv model. Ved afslutningen af ​​den 3-årige opfølgning blev forsøgspersonernes hjerneskade og kognitive funktion revurderet. Ifølge den nyligt diagnosticerede VCIND blev pålideligheden og validiteten af ​​den diagnostiske og prædiktive model verificeret, og den kliniske anvendelsesmodel og den videnskabelige forskningsmodel blev verificeret. Sensitiviteten og specificiteten af ​​type A blev sammenlignet og analyseret.

3. En kohorteundersøgelse af effekten af ​​omfattende intervention af vaskulære risikofaktorer på vaskulær kognitiv svækkelse.

1. Undersøgelse af effekten af ​​tidlig omfattende intensiv intervention på vaskulær kognitiv svækkelse.

   Formålet med denne undersøgelse var at etablere en kohorte af VCIND (n = 250) og en kohorte af kognitive normale mennesker med VRF (n=250). Hver kohorte blev opdelt i to grupper: omfattende intensiv interventionsgruppe og generel interventionsgruppe. Omfattende intensiv intervention giver vejledning om blodtryk, blodsukker, lipidregulering, motion og andre aspekter i henhold til den tilsvarende VRF og formulerer specifikke interventionsprogrammer og kvalitetskontrolstandarder. Medicinsk personale implementerer sporingsstyring og regelmæssige påmindelser gennem smarte, bærbare enheder og cloud-platformdata for at nå målet om gradvis indgriben. Generelle data, vaskulære risikofaktorer og neuropsykologisk vurdering blev afsluttet ved baseline og 1-, 2-, 3-års opfølgning. Blandet tilfældig effekt regressionsmodel og Cox proportional hazard model blev brugt til at analysere virkningerne af VRF og omfattende intervention på resultatet af sluthændelser (hovedudfald: demens, sekundært resultat: slagtilfælde, myokardieinfarkt, kognitiv svækkelse, demens subtype og dødelighed). Ifølge undergruppen Fuminghan slagtilfælderisiko blev forskellene i kliniske effekter af omfattende intervention i forskellige undergrupper statistisk analyseret.

2. Effekt af omfattende intensiv intervention på tidlig cerebral perfusion og Aβ hos patienter med vaskulær kognitiv svækkelse.

Ved afslutningen af ​​baseline og 3-års opfølgning fuldførte 50 patienter i VCIND omfattende intensiv interventionsgruppe og 50 patienter i den generelle behandlingsgruppe påvisningen af ​​ASL cerebral blodgennemstrømning og 11C-PiB PET cerebral Aβ. Effekterne af omfattende intensiv intervention på cerebral blodgennemstrømning, Aβ og kognitiv funktion blev analyseret. For yderligere at analysere forholdet mellem ændringerne af cerebral blodgennemstrømning og A β-patologi, såvel som dens indflydelse på kognitiv funktion, for at afklare målet og mekanismen for tidlig omfattende intensiv intervention og at etablere en perfekt evalueringsstandard for billeddannelseseffekt.