使用静息态BOLD MRI测量的脑血管反应性的年龄相关变化

《NMR in Biomedicine》：Age-Related Variations in Cerebrovascular Reactivity Measured With Resting-State BOLD MRI

本研究利用静息态BOLD MRI评估健康成年人脑血流反应性（CVR）的年龄差异，通过体素和ROI分析发现老年组前额叶、 precuneus及cuneus区域CVR显著降低，而ROI平均未显示显著差异，提示CVR老化存在空间异质性，支持体素分析在寿命研究中的应用。

　　

摘要

脑血管反应性（CVR）是血管健康的重要生理指标，与与年龄相关的脑血管功能下降有关。基于静息状态BOLD MRI的相对CVR成像（RS-rCVR）提供了一种非侵入性且易于使用的替代方法，适用于寿命研究。本研究旨在通过体素级和感兴趣区域（ROI）分析，探讨健康成年人中RS-rCVR的年龄差异。我们前瞻性地招募了54名健康成年人，包括27名年轻参与者（20–28岁，平均年龄23.3±3.4岁；16名女性）和27名年长参与者（57–75岁，平均年龄66.5±5.3岁；16名女性）。使用3T磁共振成像仪的T2*加权梯度回波EPI序列获取静息状态fMRI数据。通过将体素级的BOLD时间序列与全局BOLD信号进行线性回归生成RS-rCVR图像，并将其归一化到小脑灰质水平。群体层面的分析包括体素级比较、直方图分析以及基于ROI的统计测试。RS-rCVR值的分布在不同年龄组之间存在显著差异（Kolmogorov–Smirnov检验：KS = 0.039，p < 0.001）。体素级比较显示，年长成年人的内侧前额叶皮层、楔前叶和楔叶的RS-rCVR有所下降。相比之下，ROI平均值的RS-rCVR在额叶、颞叶和枕叶皮层之间没有统计学上的显著差异（p > 0.05）。效应量分析表明，某些特定区域的差异较小到中等（例如，枕叶皮层：d = 0.441；顶叶皮层：d = 0.430；前额中回：d = 0.275），而在其他区域（例如扣带回皮层）的差异可以忽略不计（d = 0.006）。虽然体素级RS-rCVR成像能够检测到局部化的年龄相关脑血管反应性下降，但基于ROI的分析可能由于解剖学平均效应而掩盖这些差异。这些发现强调了脑血管老化的空间异质性，并支持了在寿命研究中使用体素级RS-rCVR方法的实用性。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

如需获取支持本研究结果的数据，可向通讯作者提出合理请求。