Badanie mechanizmu wczesnego urazu mózgu i kompleksowej interwencji VCI

Główne treści badawcze tego projektu koncentrują się na powyższych trzech kluczowych zagadnieniach: zbadanie roli i mechanizmu hipoperfuzji mózgowej we wczesnej patogenezie VCI; ustanowienie modelu predykcyjnego dla wczesnej diagnozy naczyniowego uszkodzenia mózgu w badaniu MRI i patologii PET-A β; zbadanie wpływu klinicznego wczesnej kompleksowej intensywnej interwencji VRF na zapobieganie i leczenie VCI.

1. Zbadanie roli i mechanizmu hipoperfuzji mózgowej we wczesnym uszkodzeniu mózgu VCI.

1. Związek między obciążeniem czynnikami ryzyka naczyniowego a VCI Vascular risk factor (VRF) jest nie tylko ważnym czynnikiem w występowaniu i rozwoju VCI, ale także głównym celem interwencji. Wyjaśnienie związku między VRF a VCI może dostarczyć ważnych teoretycznych podstaw dla jego wczesnej profilaktyki i leczenia. Niektóre badania kliniczne wykazały, że długotrwałe obciążenie VRF jest ściśle związane ze zmniejszeniem globalnego mózgowego przepływu krwi u osób młodych i w średnim wieku bez udaru, co sugeruje, że istnieje ścisły związek między VRF, hipoperfuzją mózgową i upośledzeniem funkcji poznawczych. wymaga dalszego wyjaśnienia w klinicznych badaniach kohortowych. W ramach tego projektu utworzono kohortę kliniczną VCIND obejmującą 500 osób w średnim i starszym wieku z obciążeniem VRF i zebrano ich pełne dane demograficzne. Całkowite obciążenie VRF oceniano za pomocą skali Framingham Stroke risk Assessment, a badanych podzielono na grupy niskiego ryzyka (10-letnie ryzyko udaru < 10%), średniego ryzyka (10-letnie ryzyko udaru 10%) i wysokiego ryzyka grupę (10-letnie ryzyko udaru mózgu > 20%) do obserwacji. Mierzono zmiany funkcji poznawczych w okresie wyjściowym i 3-letniej obserwacji. Związek między obciążeniem VRF a spadkiem funkcji poznawczych w VCI analizowano za pomocą modelu efektów mieszanych, a to, czy zmniejszona perfuzja mózgowa pośredniczyła w tej korelacji, analizowano za pomocą modelu efektów pośredniczących.
2. Rola hipoperfuzji mózgowej we wczesnym uszkodzeniu mózgu VCI. Wiele badań eksperymentalnych wykazało, że przewlekła hipoperfuzja mózgowa może odgrywać ważną rolę w występowaniu i rozwoju VaD i AD. Duże dane dotyczące 1171 pacjentów z AD o późnym początku wykazały, że wczesne zmiany patologiczne w AD mogą nie być kaskadą Aβ, ale zmniejszeniem mózgowego przepływu krwi, co sugeruje, że hipoperfuzja mózgowa może odgrywać ważną rolę w pogorszeniu funkcji poznawczych . Nadal jednak brakuje systematycznych badań prospektywnych dotyczących roli hipoperfuzji mózgowej we wczesnej patogenezie VCI. W oparciu o ustalenie kohorty populacji wczesnych VCI, obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego ze znakowaniem wirowania tętniczego (ASL-MRI) zastosowano do obserwacji zmian całego mózgu i regionalnego przepływu krwi w mózgu u 300 pacjentów VCIND podczas 3-letniego okresu obserwacji . Pacjentów podzielono na 3 grupy do obserwacji w zależności od wartości tercylowej względnego całkowitego mózgowego przepływu krwi (rCBF) na początku badania. W tym samym czasie 100 pacjentów z normalnymi funkcjami poznawczymi odpowiadającymi płci, wiekowi i poziomowi wykształcenia zostało włączonych jako grupa kontrolna. Zmiany funkcji poznawczych badanych oceniano za pomocą pełnej skali neuropsychologicznej. Wskaźniki wyników obserwacji były następujące: VCIND przeszedł do VaD, VCIND przeszedł do AD lub innych rodzajów demencji, spadający VCIND, stabilny VCIND, a funkcje poznawcze pozostały prawidłowe. Model efektu mieszanego wykorzystano do analizy roli hipoperfuzji mózgowej we wczesnym uszkodzeniu mózgu VCI.
3. Uszkodzenie bariery krew-mózg i sieci neuronowej we wczesnym okresie VCI. Integralność sieci neuronowej jest neuronalną podstawą funkcji poznawczych, a bariera krew-mózg jest ważną częścią jednostek nerwowo-naczyniowych. Wcześniejsze badania eksperymentalne zespołu badaczy wykazały, że przewlekła hipoperfuzja mózgowa może prowadzić do uszkodzenia sieci neuronowych i bariery krew-mózg w wielu obszarach mózgu, w tym w hipokampie. Badanych obserwowano podłużnie, aby obserwować zmiany bariery krew-mózg i sieci neuronowej. Wskaźnik wyników 3-letniej obserwacji był następujący: VCIND progresja od VaD do AD i innych rodzajów otępienia, VCIND, stabilny VCIND i funkcje poznawcze pozostały prawidłowe. Porównując wielowymiarową zależność między barierą krew-mózg, siecią neuronową a wynikami poznawczymi w czasie i przestrzeni, dodatkowo ujawniono mechanizm funkcjonowania mózgu i uszkodzenia struktury u pacjentów z wczesnym VCI.

2. Model przewidywania wczesnej diagnozy VCI oparty na technologii obrazowania i jej kluczowych technikach.

Wcześniejsze badania wykazały, że występowanie i rozwój VCI jest nie tylko ściśle związany ze strukturalnymi wskaźnikami MRI, takimi jak zawał mózgu, zanik mózgu i choroba mikronaczyniowa mózgu, ale także z funkcjonalnymi wskaźnikami MRI, takimi jak hipoperfuzja mózgu i ultrastrukturalne uszkodzenie mózgu. Jednak system oceny ilościowej VCI oparty na powyższej fuzji wskaźników obrazowania nie został obecnie ustalony. Z drugiej strony aż u 40-80% pacjentów z VCI występują zmiany patologiczne podobne do AD, charakteryzujące się obecnością Aβ. Wpływ patologii Aβ na pogorszenie funkcji poznawczych u pacjentów z VCI oraz to, czy patologiczne wskaźniki Aβ muszą być uwzględniane w diagnozie VCI, nadal wymagają wyjaśnienia w badaniach kohortowych. Projekt ten ma na celu wykorzystanie algorytmu sztucznej inteligencji (AI) w połączeniu z patologicznym uszkodzeniem mózgu naczyniowego MRI i powiązanymi czynnikami wpływającymi na funkcje poznawcze w celu zbudowania modelu prognozowania diagnozy VCI odpowiedniego do zastosowania klinicznego i zweryfikowania go w badaniu kohortowym. Jednocześnie zintegrowano patologiczne obrazy molekularne Aβ oparte na PET, aby stworzyć model prognozowania diagnozy VCI odpowiedni do klinicznych badań naukowych i dokładniej wyjaśnić możliwą rolę patologii Aβ w występowaniu i rozwoju VCI.

1. Stworzenie modelu diagnozy i predykcji VCI. Włączono trzystu pacjentów bez demencji (w tym patologię VRF i/lub naczyniowego uszkodzenia mózgu). Zgodnie z danymi klinicznymi, danymi obrazowymi i wynikami systematycznej oceny neuropsychologicznej, wszyscy badani zostali podzieleni na VCIND i nie-VCIND (w tym funkcje poznawcze normalne lub inne rodzaje zaburzeń funkcji poznawczych). W trakcie 3-letniej obserwacji systematycznie oceniano zmiany funkcji poznawczych. Dwa rodzaje wskaźników wyników definiuje się jako pogorszenie funkcji poznawczych i zatrzymanie funkcji poznawczych. Wskaźniki różnych stopni i form uszkodzenia mózgu (w tym naczyniowe czynniki ryzyka, strukturalny MRI, ASL-MRI i DTI) rejestrowano na początku badania, a następnie przeprowadzono odpowiednią analizę ilościową ze wskaźnikiem wyników. Algorytm AI został wykorzystany do ustalenia modelu wczesnej diagnozy VCI odpowiedniego do zastosowania klinicznego. Zgodnie z wynikiem poznawczym 3-letniego okresu obserwacji opracowano model do przewidywania wyniku poznawczego VCIND za pomocą wskaźników obrazowych na początku badania. Ponadto 50 pacjentów z grupy VCIND i 50 pacjentów z grupy bez VCIND na początku badania zostało przebadanych za pomocą 11C-PiB PET, a patologiczne obrazy Aβ zostały połączone z wyżej wymienionymi obrazami MRI w celu ustalenia diagnozy i oceny VCI system odpowiedni do klinicznych badań naukowych.
2. Weryfikacja modelu diagnostycznego i predykcyjnego VCI. Pod koniec 3-letniej obserwacji ponownie oceniono uszkodzenie mózgu i funkcje poznawcze badanych. Według nowo zdiagnozowanego VCIND zweryfikowano rzetelność i trafność modelu diagnostycznego i predykcyjnego oraz zweryfikowano model zastosowania klinicznego i model badań naukowych. Porównano i przeanalizowano czułość i swoistość typu A.

3. Badanie kohortowe dotyczące wpływu kompleksowej interwencji naczyniowych czynników ryzyka na naczyniowe zaburzenia funkcji poznawczych.

1. Badanie wpływu wczesnej kompleksowej intensywnej interwencji na naczyniowe zaburzenia poznawcze.

   Celem tego badania było ustalenie kohorty VCIND (n = 250) oraz kohorty osób z prawidłowymi funkcjami poznawczymi z VRF (n = 250). Każdą kohortę podzielono na dwie grupy: kompleksową intensywną grupę interwencyjną i ogólną grupę interwencyjną. Kompleksowa intensywna interwencja zapewnia wskazówki dotyczące ciśnienia krwi, poziomu cukru we krwi, regulacji lipidów, ćwiczeń i innych aspektów zgodnie z odpowiednim VRF oraz formułuje konkretne programy interwencji i standardy kontroli jakości. Personel medyczny wdraża zarządzanie śledzeniem i regularne przypomnienia za pomocą inteligentnych urządzeń do noszenia i danych platformy chmurowej, aby osiągnąć cel, jakim jest stopniowa interwencja. Dane ogólne, naczyniowe czynniki ryzyka i ocenę neuropsychologiczną uzyskano na początku badania oraz po 1, 2, 3 latach obserwacji. Model regresji z mieszanymi efektami losowymi i model proporcjonalnego hazardu Coxa wykorzystano do analizy wpływu VRF i kompleksowej interwencji na wynik zdarzeń końcowych (główny punkt końcowy: otępienie, wynik drugorzędny: udar, zawał mięśnia sercowego, upośledzenie funkcji poznawczych, podtyp otępienia i śmiertelność). Zgodnie z podgrupą ryzyka udaru Fuminghana dokonano analizy statystycznej różnic w efektach klinicznych kompleksowej interwencji w różnych podgrupach.

2. Wpływ kompleksowej intensywnej interwencji na wczesną perfuzję mózgową i Aβ u pacjentów z naczyniowymi zaburzeniami poznawczymi.

Pod koniec okresu początkowego i 3-letniej obserwacji 50 pacjentów z grupy kompleksowej intensywnej interwencji VCIND i 50 pacjentów z grupy leczenia ogólnego zakończyło wykrywanie mózgowego przepływu krwi ASL i mózgowego Aβ 11C-PiB PET. Przeanalizowano wpływ kompleksowej intensywnej interwencji na mózgowy przepływ krwi, Aβ i funkcje poznawcze. Dalsza analiza związku między zmianami mózgowego przepływu krwi a patologią Aβ i jej wpływem na funkcje poznawcze, wyjaśnienie celu i mechanizmu wczesnej kompleksowej intensywnej interwencji oraz ustalenie doskonałego standardu oceny efektu obrazowania.