Studie zum Mechanismus früher Hirnverletzungen und umfassende Intervention von VCI

Die Hauptforschungsinhalte dieses Projekts konzentrieren sich auf die drei oben genannten Schlüsselthemen: Untersuchung der Rolle und des Mechanismus der zerebralen Hypoperfusion in der frühen Pathogenese von VCI; um ein prädiktives Modell für die frühe Diagnose von MRI-vaskulären Hirnschäden und PET-A-β-Pathologie zu etablieren; um die klinische Wirkung einer frühen umfassenden intensiven Intervention von VRF auf die Prävention und Behandlung von VCI zu untersuchen.

1. Untersuchung der Rolle und des Mechanismus der zerebralen Hypoperfusion bei der frühen Hirnschädigung durch VCI.

1. Die Beziehung zwischen vaskulärer Risikofaktorbelastung und VCI Der vaskuläre Risikofaktor (VRF) ist nicht nur ein wichtiger Faktor für das Auftreten und die Entwicklung von VCI, sondern auch das Hauptinterventionsziel. Die Aufklärung der Beziehung zwischen VRF und VCI kann eine wichtige theoretische Grundlage für ihre frühzeitige Prävention und Behandlung liefern. Einige klinische Studien haben gezeigt, dass die langfristige VRF-Belastung eng mit der Abnahme des globalen zerebralen Blutflusses bei jungen und Menschen mittleren Alters ohne Schlaganfall zusammenhängt, was darauf hindeutet, dass es eine enge Beziehung zwischen VRF, zerebraler Hypoperfusion und kognitiver Beeinträchtigung gibt muss in klinischen Kohortenstudien weiter abgeklärt werden. In diesem Projekt wurde eine klinische VCIND-Kohorte eingerichtet, darunter 500 Menschen mittleren und älteren Alters mit VRF-Belastung, und ihre vollständigen demografischen Informationen wurden gesammelt. Die VRF-Gesamtbelastung wurde anhand der Framingham-Schlaganfall-Risiko-Bewertungsskala bewertet, und die Probanden wurden in Gruppen mit niedrigem Risiko (10-jähriges Schlaganfallrisiko < 10 %), mittleres Risiko (10-jähriges Schlaganfallrisiko 10 %) und hohes Risiko eingeteilt Gruppe (10-Jahres-Schlaganfallrisiko > 20 %) zur Nachsorge. Die Veränderungen der kognitiven Funktion in der Baseline- und 3-Jahres-Follow-up-Periode wurden gemessen. Die Beziehung zwischen der VRF-Belastung und dem kognitiven Rückgang bei VCI wurde mit einem Mixed-Effect-Modell analysiert, und ob diese Korrelation durch eine verringerte zerebrale Perfusion vermittelt wurde, wurde mit einem Mediating-Effect-Modell analysiert.
2. Die Rolle der zerebralen Hypoperfusion bei der frühen Hirnschädigung von VCI. Viele experimentelle Studien haben gezeigt, dass chronische zerebrale Hypoperfusion eine wichtige Rolle beim Auftreten und der Entwicklung von VaD und AD spielen kann. Big Data von 1171 Patienten mit spät einsetzender AD in der letzten Studie zeigten, dass die frühen pathologischen Veränderungen bei AD möglicherweise keine A-β-Kaskade, sondern eine Abnahme des zerebralen Blutflusses sind, was darauf hindeutet, dass zerebrale Hypoperfusion eine wichtige Rolle beim kognitiven Verfall spielen könnte . Es fehlt jedoch noch an systematischen prospektiven Studien zur Rolle der zerebralen Hypoperfusion in der frühen Pathogenese von VCI. Basierend auf der Etablierung einer Kohorte von frühen VCI-Populationen wurde arterielle Spin-markierte Magnetresonanztomographie (ASL-MRT) verwendet, um die Veränderungen des gesamten Gehirns und des regionalen zerebralen Blutflusses bei 300 VCIND-Probanden während der 3-jährigen Nachbeobachtungszeit zu beobachten . Die Probanden wurden gemäß dem tertilen Wert des relativen gesamten zerebralen Blutflusses (rCBF) zu Studienbeginn in 3 Gruppen eingeteilt. Gleichzeitig wurden 100 Patienten mit normaler kognitiver Funktion, die zu Geschlecht, Alter und Bildungsniveau passten, als Kontrollen eingeschlossen. Die Veränderungen der kognitiven Funktion der Probanden wurden mit einer vollständigen neuropsychologischen Skala bewertet. Die Indikatoren für das Follow-up-Ergebnis waren wie folgt: VCIND entwickelte sich zu VaD, VCIND entwickelte sich zu AD oder anderen Arten von Demenz, abnehmende VCIND, stabile VCIND und Kognition blieb normal. Das Mixed-Effect-Modell wurde verwendet, um die Rolle der zerebralen Hypoperfusion bei der frühen Hirnschädigung durch VCI zu analysieren.
3. Schädigung der Blut-Hirn-Schranke und des neuralen Netzwerks im Frühstadium von VCI. Die Integrität des neuralen Netzwerks ist die neurale Grundlage der kognitiven Funktion, und die Blut-Hirn-Schranke ist ein wichtiger Teil der neurovaskulären Einheiten. Frühere experimentelle Studien des Forscherteams haben gezeigt, dass eine chronische zerebrale Minderdurchblutung zu einer Schädigung neuronaler Netzwerke und der Blut-Hirn-Schranke in vielen Gehirnregionen, einschließlich des Hippocampus, führen kann. Die Probanden wurden in Längsrichtung nachbeobachtet, um die Veränderungen der Blut-Hirn-Schranke und des neuralen Netzwerks zu beobachten. Der Outcome-Index des 3-Jahres-Follow-up war wie folgt: VCIND entwickelte sich von VaD zu AD und anderen Arten von Demenz, VCIND, stabiles VCIND und Kognition blieben normal. Durch den Vergleich der mehrdimensionalen Beziehung zwischen Blut-Hirn-Schranke, neuronalem Netzwerk und kognitivem Ergebnis in Zeit und Raum wurde der Mechanismus der Gehirnfunktion und der Strukturschädigung bei Patienten mit früher VCI weiter aufgeklärt.

2. Frühzeitiges VCI-Diagnosevorhersagemodell basierend auf Bildgebungstechnologie und ihren Schlüsseltechniken.

Frühere Studien haben gezeigt, dass das Auftreten und die Entwicklung von VCI nicht nur eng mit strukturellen MRT-Indizes wie zerebralem Infarkt, zerebraler Atrophie und zerebraler mikrovaskulärer Erkrankung, sondern auch mit funktionellen MRT-Indizes wie zerebraler Hypoperfusion und ultrastrukturellen Hirnschäden zusammenhängt. Ein quantitatives VCI-Bewertungssystem basierend auf der oben genannten Fusion des Bildgebungsindex wurde jedoch derzeit nicht etabliert. Andererseits weisen bis zu 40–80 % der VCI-Patienten AD-ähnliche pathologische Veränderungen auf, die durch Aβ gekennzeichnet sind. Der Einfluss der Aβ-Pathologie auf den kognitiven Rückgang bei Patienten mit VCI und ob Aβ-pathologische Indikatoren in die Diagnose von VCI einbezogen werden müssen, müssen noch in Kohortenstudien geklärt werden. Dieses Projekt beabsichtigt, den Algorithmus der künstlichen Intelligenz (KI) in Kombination mit MRT-vaskulären pathologischen Hirnschäden und verwandten Faktoren, die die kognitive Funktion beeinflussen, zu verwenden, um ein VCI-Diagnosevorhersagemodell zu erstellen, das für die klinische Anwendung geeignet ist, und es in der Kohortenstudie zu verifizieren. Gleichzeitig wurden die auf PET basierenden molekularpathologischen Aβ-Bilder integriert, um ein VCI-Diagnosevorhersagemodell zu etablieren, das für die klinisch-wissenschaftliche Forschung geeignet ist, und die mögliche Rolle der Aβ-Pathologie beim Auftreten und der Entwicklung von VCI weiter zu klären.

1. Etablierung des VCI-Diagnose- und Vorhersagemodells. Dreihundert Nicht-Demenz-Patienten (einschließlich VRF-Pathologie und/oder vaskulärer Hirnschädigung) wurden aufgenommen. Gemäß den klinischen Daten, Bildgebungsdaten und systematischen neuropsychologischen Bewertungsergebnissen wurden alle Probanden in VCIND und Nicht-VCIND (einschließlich kognitiver Normalität oder anderer Arten von kognitiver Beeinträchtigung) eingeteilt. Die Veränderungen der kognitiven Funktion wurden während des 3-Jahres-Follow-ups systematisch evaluiert. Zwei Arten von Ergebnisindikatoren werden als kognitiver Rückgang und kognitive Retention definiert. Die Indizes unterschiedlicher Grade und Formen der Hirnschädigung (u. a. vaskuläre Risikofaktoren, strukturelles MRT, ASL-MRT und DTI) wurden zu Studienbeginn erfasst und die entsprechende quantitative Analyse mit dem Outcome-Index durchgeführt. Der KI-Algorithmus wurde verwendet, um ein frühes VCI-Diagnosemodell zu etablieren, das für die klinische Anwendung geeignet ist. Entsprechend dem kognitiven Ergebnis der 3-jährigen Nachbeobachtungszeit wurde ein Modell zur Vorhersage des kognitiven Ergebnisses von VCIND durch Bildgebungsindikatoren zu Studienbeginn erstellt. Darüber hinaus wurden 50 Probanden in der VCIND-Gruppe und 50 Probanden in der Nicht-VCIND-Gruppe zu Studienbeginn mittels 11C-PiB-PET getestet, und die pathologischen Aβ-Bilder wurden mit den oben erwähnten MRT-Bildern fusioniert, um eine VCI-Diagnose und -Bewertung zu erstellen für die klinische wissenschaftliche Forschung geeignetes System.
2. Verifizierung des VCI-Diagnose- und Vorhersagemodells. Am Ende des 3-Jahres-Follow-up wurden der Hirnschaden und die kognitive Funktion der Probanden erneut bewertet. Gemäß dem neu diagnostizierten VCIND wurden die Zuverlässigkeit und Gültigkeit des diagnostischen und prädiktiven Modells sowie das klinische Anwendungsmodell und das wissenschaftliche Forschungsmodell verifiziert. Die Sensitivität und Spezifität von Typ A wurden verglichen und analysiert.

3. Eine Kohortenstudie zur Wirkung einer umfassenden Intervention vaskulärer Risikofaktoren auf die vaskuläre kognitive Beeinträchtigung.

1. Studie über die Wirkung einer frühen umfassenden intensiven Intervention auf vaskuläre kognitive Beeinträchtigung.

   Der Zweck dieser Studie war es, eine Kohorte von VCIND (n = 250) und eine Kohorte von kognitiv normalen Menschen mit VRF (n = 250) zu etablieren. Jede Kohorte wurde in zwei Gruppen eingeteilt: umfassende intensive Interventionsgruppe und allgemeine Interventionsgruppe. Umfassende Intensivintervention bietet Orientierung zu Blutdruck, Blutzucker, Lipidregulation, Bewegung und anderen Aspekten gemäß dem entsprechenden VRF und formuliert spezifische Interventionsprogramme und Qualitätskontrollstandards. Das medizinische Personal implementiert Tracking-Management und regelmäßige Erinnerungen durch intelligente tragbare Geräte und Cloud-Plattformdaten, um das Ziel einer schrittweisen Intervention zu erreichen. Allgemeine Daten, vaskuläre Risikofaktoren und neuropsychologische Beurteilung wurden zu Studienbeginn und 1-Jahres-, 2-Jahres-, 3-Jahres-Follow-up abgeschlossen. Das gemischte Random-Effect-Regressionsmodell und das Cox-Proportional-Hazard-Modell wurden verwendet, um die Auswirkungen von VRF und umfassender Intervention auf das Ergebnis von Endereignissen zu analysieren (Hauptergebnis: Demenz, sekundäres Ergebnis: Schlaganfall, Myokardinfarkt, kognitive Beeinträchtigung, Demenz-Subtyp und Mortalität). Entsprechend der Fuminghan-Untergruppe mit Schlaganfallrisiko wurden die Unterschiede der klinischen Wirkungen einer umfassenden Intervention in verschiedenen Untergruppen statistisch analysiert.

2. Wirkung einer umfassenden intensiven Intervention auf die frühe zerebrale Perfusion und Aβ bei Patienten mit vaskulärer kognitiver Beeinträchtigung.

Am Ende der Baseline und der 3-jährigen Nachbeobachtung schlossen 50 Patienten in der VCIND-Gruppe mit umfassender intensiver Intervention und 50 Patienten in der allgemeinen Behandlungsgruppe den Nachweis des zerebralen ASL-Blutflusses und des zerebralen 11C-PiB-PET-Aβ ab. Analysiert wurden die Auswirkungen umfassender intensiver Interventionen auf den zerebralen Blutfluss, Aβ und die kognitive Funktion. Weitere Analyse der Beziehung zwischen den Veränderungen des zerebralen Blutflusses und der A β -Pathologie sowie ihres Einflusses auf die kognitive Funktion, Klärung des Ziels und des Mechanismus einer frühen umfassenden intensiven Intervention und Etablierung eines perfekten Bewertungsstandards für den Bildgebungseffekt.