多发性硬化患者默认网络的静态功能连接与结构连接的MR研究

摘要

目的：应用静态功能MR(resting-state functional MRI,rfMRI)、功能连接MR(functionalconnectivity,fcMRI)、扩散张量成像-纤维束示踪(diffusion tensor imaging-fiber tractograph,DTI-FT)等MR技术对正常人及多发性硬化(multiple sclerosis,MS)患者默认网络(Default Mode Network,DMN)的静态功能连接与结构连接进行研究,探讨MS患者的DMN静态功能连接与结构连接的特征性改变及两者间的相互关系。方法：搜集本院2010年9月到2012年2月临床诊断为MS的患者27例,年龄和性别相匹配的健康志愿者27名作为正常对照组。所有被试行3.0 TMR颅脑扫描,获取原始解剖数据、rfMRI数据以及DTI数据。运用DPARSF、SPM8、REST、MICA、TrackVis等软件对数据进行预处理和后处理,并获得2组的DMN功能连接和结构连接的示意图及反应功能连接强度的时间相关系数r值、反应结构连接强度的平均各向异性分数mFA值和平均纤维束长度mL值,并对所得数值进行统计学分析。结果：1.MS组的DMN与对照组的空间网络分布基本一致,但功能连接强度有所改变,前额皮质中部(medial prefrontal cortex,mPFC)的功能连接强度增高,而后扣带回(posterior cingulate cortex,PCC)、颞叶中部(medial temporal lobe,mTL)的功能连接强度减低;2.MS组PCC-mPFC间的r值(0.695±0.151)明显低于正常对照组r值(0.796±0.085),PCC-mTL间的r值(0.353±0.155)明显低于正常对照组r值(0.554±0.115),并且差异具有统计学意义(P＜0.05);3.MS组PCC-mPFC间的平均mFA值(0.261±0.012)明显低于正常对照组平均mFA值(0.285±0.017),MS组PCC-mTL间的平均mFA值(0.337±0.017)明显低于正常对照组平均mFA值(0.377±0.018),并且差异具有统计学意义(P＜0.05);MS组PCC-mPFC间的平均mL值(117.4±10.3)低于正常对照组平均mL值(120.3±15.9),MS组PCC-mTL间的平均mL值(67.7±14.3)低于正常对照组平均mL值(74.7±16.8),但差异无统计学意义(P＞0.05);4.r值和mFA值呈显著的正相关(P＜0.05).结论：1.MS患者DMN的PCC区域功能连接强度较正常组减弱,可以解释患者认知功能障碍等临床症状;mPFC区功能连接较正常对照组增强,可能与其代偿机制有关;2.MS患者DMN中mPFC-PCC及mTL-PCC间的功能连接较正常对照组减弱,说明其功能连接有所损伤,从而可解释认知功能障碍等临床症状;3.MS患者DMN中mPFC-PCC及mTL-PCC间的结构连接较正常对照组减弱,说明其结构连接有所损伤;4.功能连接与结构连接存在相关性,表明结构连接的损害是功能连接强度减弱的基础,功能连接可以反映结构连接。