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文摘
介紹阿爾茨海默病(AD)的發病率迅速增加,導致越來越多的全球衛生和經濟負擔。幾個臨床試驗在過去十年中未能找到解決方案,這仍然是一個缺乏一種有效的治療。神經退化的證據表明,早期幹預可能有效預防認知能力下降。認知能力下降的廣告不斷發生在很長一段;然而,這仍然是一個缺乏簡單、快速、準確的診斷方法遺忘輕度認知障礙或主觀認知能力下降由於潛在的老年癡呆症病理。靜息狀態功能磁共振成像(rs-fMRI)決定了人類大腦的功能活動變化。低頻波動的振幅(ALFF),部分ALFF (fALFF)和地區(ReHo) rs-fMRI同質性與高重複性指標。他們研究了早期診斷成像標記為其他疾病也可能是有前途的標誌廣告。
和分析方法以下電子文獻數據庫將會從開始到2021年12月:搜索Medline-Ovid, Medline-PubMed,中部和ClinicalTrials.gov EMBase-Ovid,科克倫。兩個獨立的評論者將與合格標準選擇研究,提取數據和評估原始研究的質量和我們的質量評估工具。缺失的數據將被要求發送郵件到相應的作者。大腦區域將ALFF / fALFF和ReHo通過執行激活與Seed-based似然估計dMapping-Permutation V.6.21主題圖片的軟件。多元回歸將被執行,以確定潛在的腦區可能強烈與認知功能減退相關進展。亞組分析,漏鬥圖,Egger將進行測試和敏感性分析以檢測和解釋潛在的異質性。
道德和傳播本研究不需要正式的倫理審批。研究結果將提交同行評審期刊上。
普洛斯彼羅注冊號CRD42021229009。
- 神經學
- 癡呆
- 診斷放射學
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- 癡呆
- 診斷放射學
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本研究的優點和局限性
這個係統回顧和薈萃分析總結腦區與低頻波動幅度(ALFF) /分數ALFF或區域同質性改變阿爾茨海默病(AD)和輕度的認知障礙(aMCI)患者使用定性和定量分析。
本研究將考慮廣告和aMCI不同階段的認知能力下降和人口集中的進行多元回歸分析探討大腦區域密切相關的認知衰退階段。
我們建立了一個修改質量評估工具評估的質量原始研究靜息狀態功能磁共振成像係統回顧和薈萃分析。
我們隻會從英文數據庫和檢索數據可能在其他語言中忽略了一些有價值的原始研究。
介紹
阿爾茨海默病(AD)是一種神經退行性疾病,引起了越來越多的健康和經濟負擔。1據報道,廣告將影響全球1.31億人,2050年將導致到2030年超過2萬億美元的經濟損失。2然而,一個令人滿意的治療領域的突破廣告仍然缺乏。自2003年批準美金剛胺,3所有臨床試驗新藥開發的不同發病機製的廣告未能改善臨床結果。4分子靶向治療可以減少廣告的病理產品在人類的大腦,但尚未確定是否有效的廣告。5這種療法的失敗歸因於這樣一個事實,大多數的研究參與者被患者中度或嚴重的廣告。這些患者表現出病變在大腦中,這可能是不可逆轉的或具有挑戰性的停止發展,和治療最佳時期可能已經過去。6 7因此,患者的早期診斷和治療的廣告可能會阻止疾病進展的關鍵。阿爾茨海默氏症,患者在predementia階段可能出現臨床症狀難以識別,如輕度認知障礙(MCI)或主觀認知能力下降(SCD)。高效、準確區分他們從認知健康個體通過臨床信息和神經心理學量表是複雜的,尤其是對於臨床醫生不是廣告領域的專家。8因此,目前對方便、可靠的診斷標誌物的高需求的廣告。9
廣告通常是由屍檢證實的準確診斷;然而,在最近的十年中,隨著實驗室測試和神經影像學的發展,科學家們可以直接檢測患者體內生物標誌物識別廣告。9 - 11這些生物標誌物包括檢測amyloid-β和過度磷酸化τ,發現血漿、腦脊液6和正電子發射斷層掃描成像。12然而,多個實驗室的變化導致缺乏魯棒性的早期診斷的生物標誌物。雖然提出了一些其他生物標記,反複驗證仍然需要證明其可靠性。13日14此外,這些考試可以通過血管穿刺是有害的,腰椎穿刺或放射性物質的管理。相反,MRI可以無創性想象大腦結構和功能變化。目前的診斷標準主要是基於結構的核磁共振報告整個大腦的萎縮,內側顳葉和海馬,其他的大腦變化。12然而,功能磁共振成像(fMRI)可能反映大腦的功能狀態通過腦血氧的變化信號,探測大腦異常檢測結構變化之前,並指出認知能力下降的風險。
靜息狀態功能磁共振成像(rs-fMRI)是一種非侵入式的、無害的、高效的成像檢測方法具有高空間分辨率,顯示中樞神經係統的功能狀態。自1995年以來,rs-fMRI已越來越多地應用於科學研究。15幾個rs-fMRI指標被用來反映機能活動,包括功能連通性,16低頻波動的振幅(ALFF),17部分ALFF (fALFF)18和地區同質性(ReHo)。19中常用的指標,ALFF / fALFF和ReHo據報道,兩次試驗法的可靠性相對高於其他生物標誌物,20.和之前的計算過程不需要假設特定大腦區域的研究。ALFF被認為代表自發的大腦活動,fALFF來源於ALFF的改進算法。21ReHo評估一種體素之間的同步與鄰國(如26像素點)和集群被認為代表一個給定的同質性。21這些指標也被證明與疾病進展在其他疾病的一般線性模型或機器學習方法和被認為是潛在的診斷標誌物。22 - 24然而,fMRI仍然是作為一個額外的資源與其他測試。我們推測,ALFF / fALFF和ReHo可能是有前途的成像早期診斷標誌物的廣告。
先前的研究領域的廣告或遺忘MCI (aMCI)報道一些大腦區域與增加或減少ALFF / fALFF或ReHo。25日26日然而,很少有研究調查了SCD患者。27統一的診斷標準為SCD不成立幾十年來,導致研究的主題在不同的異質性。27缺乏清晰的概念可能是由於SCD介紹了近年來,28它的定義和臨床意義尚未完全闡明。此外,SCD是一個構造異構狀態和自然大大受社會心理因素,包括文化背景的影響。29 30因此,這個係統回顧和薈萃分析排除SCD-related研究彙集估計如果沒有足夠的原始研究高質量的和一致的診斷標準。前一個薈萃分析總結12原始研究和報道,八個大腦區域顯示改變ALFFs aMCI患者與健康對照組相比。25另一個薈萃分析包括十aMCI病人和原始的研究報道11大腦區域改變ReHos在這些患者與健康對照組相比。26幾年前,發表了上述評論與最近的原始研究,他們的研究結果可能會改變。
客觀的
我們將進行係統回顧和薈萃分析總結先前rs-fMRI研究比較廣告或aMCI患者與正常成年人認知和確定組差異ALFF / fALFF或ReHo。科學研究也將包括在內,如果可用。此外,我們還將確定與疾病的嚴重程度相關的大腦區域利用多元回歸或認知能力下降。大腦區域與增加或減少ALFF / fALFF或ReHo將通過一個薈萃分析,確定和報告潛在的合並在臨床實踐和診斷標準的建立。
和分析方法
研究指導原則和注冊
這個係統回顧和薈萃分析將包括研究報告ALFF / fALFF或ReHo aMCI病人在廣告或與認知健康對照組相比。因此,報告的質量並不適用於本研究的薈萃分析指導方針。31日首選項報告的指南係統評價和薈萃分析(棱鏡)語句更新報告質量的薈萃分析(QUOROM)聲明和適用於所有類型的係統評價。32觀察性研究的薈萃分析流行病學(麋鹿)也建立了觀察研究的薈萃分析。33因此,將進行係統回顧和薈萃分析和提出了棱鏡的聲明後,32麋鹿的指導方針33和Cochrane手冊。34這個協議遵循棱鏡協議的聲明。35
搜索策略
我們將搜索以下電子數據庫從開始到2021年12月出版的文學:Medline-Ovid, Medline-PubMed EMBase-Ovid和Cochrane中央。我們還將在臨床試驗注冊平台搜索失蹤,未發表或正在進行的研究。兩個獨立的評論者(DL和TL)也將檢查參考每篇文章列表,使每個評論文章的全文篩選步驟,在這一領域。數據提取後,我們將發送電子郵件到相應的作者包括研究的附加信息,以避免潛在的丟失的數據。搜索策略Medline-PubMed提出了表1,提出了完整的搜索策略在線補充文件1。
合格標準
研究將包括在係統回顧和薈萃分析按照下列標準:
病人:病人參加最初的研究已經被診斷為輕度,中度或重度廣告或aMCI顯然據報道診斷標準。我們不會限製確切的診斷標準在最初的研究中,雖然有一些最常用的標準廣告9日12或aMCI。36 37認知評估是最好的分數報告;然而,一個特定的格式不是必需的。我們不會限製數據收集在年齡、性別、或種族的參與者在原來的研究;然而,它將會詳細報道。此外,研究關注於廣告或aMCI與其他並發症,如postdementia抑鬱,有資格在文獻中如果有明確的描述。
控製:對照組將包括認知健康受試者aMCI集團與廣告或類似的人口特征的原始研究。
結果:隻有rs-fMRI研究將包括在內。最初的研究應該從整個大腦分析報告的結果,而不是特定的大腦網絡或區域的分析。大腦區域與增加或減少ALFF / fALFF或ReHo將通過激活池中估計似然估計(ALE)分析。結果最好是將報道與峰值坐標,每個大腦區域的集群大小和統計。此外,隻有多重比較的研究提到了使用校正將被包含在薈萃分析,以避免重要的作者引起的假陽性結果,15盡管所有這些研究報告結果將放入池估計,以避免丟失的重要數據。
研究設計:觀察性研究有或沒有進一步後續測量將被包括在內。對照臨床試驗報道病人和控製基線之間的差異也將包括他們是否滿足上述標準。
研究選擇
兩個獨立的評論者(DL和TL)將屏幕上的標題和摘要,文章發現在每一個電子數據庫刪除重複與尾注V。X9軟件。不符合我們的合格標準的研究將由每個評論家分別被排除在外。然後,評審人員將檢查文章的全文,進一步排除那些不符合我們的標準。每一個排斥的原因在這一步將單獨記錄。一個獨立評論家(XL)將解決任何分歧兩個評論家,將記錄和詳細解釋。完整的研究選擇的過程將在棱鏡流圖(圖1)。
棱鏡流程圖的係統回顧和薈萃分析。棱鏡,首選項報告係統評價和薈萃分析。
數據提取
相同的評論者(DL和TL)將提取的人口統計信息,研究設計,數據分析和結果單獨使用Microsoft Excel。並給出了完整的信息和數據提取列表表2。人口信息包括年齡、性別、國籍、種族、載脂蛋白E基因型(APOE),年以來第一個症狀或初始診斷、教育水平和認知評估分數。疾病階段的信息將從原來的文章中直接提取,通過他們的臨床癡呆評定成績(0.5 aMCI, 1為輕微的廣告,2為中度廣告和3嚴重廣告)。38研究設計和數據分析的信息將包括場強磁共振掃描儀的確切機模型,多重比較的統計方法修正,軟件和包使用,頻率範圍ALFF / fALFF ReHo鄰近像素點的數量,和半寬度參數的平滑內核的原始研究。結果包括解剖標簽,峰值坐標,每個報告大腦區域和集群規模從最初的研究和認知能力評估的結果,如細微精神狀態檢查分數。連續變量將被記錄為±SD,和離散變量將被記錄在百分比。值報告為中值範圍或差將轉化為均值±SD算法進行驗證。39 40記錄的數據將被驗證的報告通過比較兩個審稿人。的研究沒有多重比較校正或缺失的數據,必要時我們也會相應的作者聯係。
質量評估
據我們所知,沒有標準清單或功能磁共振成像研究的質量評估的工具。因此,我們開發了一種質量評估工具在這項研究中,如圖所示表3根據以前的薈萃分析。26 41兩個獨立的評論者(DL和TL)將檢查任何潛在的偏見的完整文本根據我們的質量評估工具和年級每個原始研究。總質量評價得分將報告的正文,和詳細的質量評估表將提供在我們的係統回顧和薈萃分析。
定性和定量合成
定性數據合成
首先,我們將創建一個彙總表呈現的特征選擇的研究,包括信息提取,如出版年,人口特征的參與者,研究設計,分析參數和結果指標,如所示表2。然後,我們將提供一個通用的總結研究結果。
定量數據合成
我們將進行定量分析的結果。首先,所有大腦坐標將被轉換成相應的蒙特利爾神經學研究所(MNI)空間。然後,我們將執行一個啤酒薈萃分析ALFF / fALFF和ReHo。彙集估計將顯示一致的大腦區域重要的功能性改變使用Seed-based從不同的研究報道dMapping-Permutation主題圖片(SDM-PSI) V.6.21軟件(www.sdmproject.com)。42SDM-PSI算法更新使用ALE算法。與軟件使用ALE算法相比,SDM-PSI可以保持積極的和消極的激活的結果,避免由於重疊的激活大腦中的位置偏差。峰值坐標MNI空間及其尺度效應(如t)提取原始研究將注冊為中心的3 d高斯概率分布標準MNI腦科每個研究地圖。43 44隨後,大腦地圖將用於生成彙集估計為每個單獨的結果。樣本大小,性別、年齡和其他人口統計信息的每組也將用於實現線性混合模型分析控製潛在的混雜因素的影響。我們將進行相關分析和偏相關分析排除變量,並有很強的共線性。最後,將主成分分析提取幾個主成分是必要的;主要的組件將被用作變量。以上分析將R V.4.0.3執行。我們還將使用familywise糾錯控製假陽性率。
我們將進一步分析結果與子群分析來檢測潛在的異質性和解釋其可能的原因。不同疾病階段的數據(廣告或aMCI),有或沒有並發症,與核磁共振掃描儀不同磁場強度(1.5或3.0 t)將分別分析。子群分析後,我們將進行靈敏度分析,排除研究一個接一個地確定彙集估計是穩定的。在這一步中,重大變化可能表明顯著異質性研究。顯著的異質性將報道出現。我們將漏鬥圖來檢測潛在的偏見報道,當不少於十個原始研究集中在一個薈萃分析。45我們將嚐試識別可能的原因和解釋現有的出版偏見。我們將執行一個多元回歸來識別潛在的因素,可能導致stage-specific變化在不同的大腦區域,我們將執行一個多元回歸。在這一步中,我們將把所有包括研究彙集估計。將分析以下變量:年齡、性別、認知評估分數和APOE基因型。我們將執行一個多元回歸使用V.6.21 SDM-PSI軟件。我們將通過電子郵件聯係相應的作者檢索缺失的數據;如果這些值不可用,我們會刪除相關回歸因素或原始研究。
病人和公眾參與
因為這是一個協議的係統回顧和薈萃分析,我們將獲得數據從發表的文獻或相應的作者。因此,患者或公眾將不會參與。
道德和傳播
本研究不需要任何正式的倫理審批。研究結果將提交發表在同行評審的期刊上發表。
討論
這個係統綜述將全麵總結和分析之前的功能磁共振成像研究的結果調查廣告或者aMCI使用ALFF / fALFF ReHo。我們將整個大腦ALFF / fALFF和ReHo分析和報告廣告或aMCI患者之間的顯著差異和認知健康對照組。
前一個薈萃分析總結12原始研究和報道,4大腦區域表現出ALFFs減少,而另一個四顯示增加ALFFs aMCI患者與健康對照組相比。25作者還報道說,更大的減少ALFFs楔片/楔前葉皮層可能與認知障礙的嚴重程度有關。25另一個薈萃分析包括10 aMCI患者的原始研究和關注ReHo。26作者發現11 ReHo大腦區域從四個大腦網絡aMCI患者和健康對照組之間的不同。上麵的薈萃分析進行了幾年前,和他們的結果不同。aMCI,然而,這些研究包括廣告,我們還將包括研究SCD,如果可能的話。此外,我們分析可能提供不同的估計,包括最近的研究在這個領域。
據我們所知,之前隻有一個薈萃分析研究了廣告的功能特征和aMCI患者與健康對照組相比,通過ALFF / fALFF和ReHo。46aMCI和廣告展示他們的研究結果顯示,患者持續受損的功能特征,和改變大腦區域相對一致。盡管這個研究發表在6年前,研究結果支持我們的想法相結合的廣告和aMCI病人的研究,包括科學研究如果可能,並試圖確定改變的大腦區域ALFF / fALFF或ReHo相關性較強,有較強的認知能力下降的神經心理學量表通過多元回歸。
通常知道有各種各樣的功能磁共振成像的局限性包括它是昂貴的,需要特定的專家解釋,以便它可以被非專家在各種臨床應用場景。然而,先前的研究已經報道在這個領域大量的數據,這使得科學家們建立可行的診斷工具用於臨床醫生通過數據挖掘和機器學習。同樣的,我們的發現可能突出實用功能磁共振成像作為一種輔助工具廣告和預測認知衰退的早期診斷,除了其他診斷工具。
倫理語句
病人同意出版
確認
我們要感謝編輯的辛勤工作邀請審稿人。我們非常感謝審稿人,魯本·Eijk博士從聯電烏得勒支和Riddhi博士Patira從匹茲堡大學,優秀的辛勤工作。我們要感謝Yan博士,餘慶施博士和Weijiao Zhang博士對他們的幫助。
引用
補充材料
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補充數據
僅這個web文件已經由英國醫學雜誌出版集團從一個電子文件提供的作者(年代)和沒有對內容進行編輯。
腳注
DL和TL同樣起到了推波助瀾的作用。
貢獻者DL和XL本研究設計的。DL和TL發達的搜索策略,建立了數據提取列表。DL起草了手稿。TL和XL修訂後的手稿並提供方法論的觀點。DL和TL將搜索和篩選文獻,執行數據提取。DL將評估納入研究的質量並進行數據分析。所有作者閱讀和批準最終的手稿。
資金這項工作是支持的北京康複醫院的科研基金。
相互競爭的利益沒有宣布。
出處和同行評議不是委托;外部同行評議。
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