基于ASL磁共振成像的内层颞叶癫痫患者脑功能与结构变化研究

摘要

癫痫是一种常见的中枢神经系统疾病，其生理特征为神经元放电的异常兴奋和神经元活动的同步性增高。内侧颞叶癫痫(Mesial Temporal Lobe Epilepsy，MTLE)是癫痫中的最常见的类型，部分患者在服用抗癫痫药物的情况下，仍然会发作，只能通过手术切除致痫病灶，所以定位患者的病灶尤为重要。传统的神经影像受到经验和技术的局限，无法确保准确检查出与其症状相关的器质性病变，严重影响了MTLE患者的临床诊断和治疗。因此对MTLE患者受损区域的功能和结构形态检测显得尤为重要。
　　本文旨在通过静息态动脉自旋标记（Arterial Spin Labeling,ASL）的功能磁共振成像和3D结构磁共振成像对MTLE患者进行多模态的分析，为揭示MTLE的病理生理机制提供有价值的参考依据；通过对比ASL技术中最新的伪连续式动脉自旋标记(pseudo Continuous Arterial Spin Labeling,pCASL)技术和目前应用最广泛的脉冲式动脉自旋标记（ Pulsed Arterial Spin Labeling,PASL）技术灌注成像效果，探索前者在未来癫痫诊断中的应用前景。论文主要研究内容及创新点如下：
　　1.应用量化计算脑血流量（Cerebral Blood Flow,CBF）的方法对MTLE患者进行静息态脑灌注功能磁共振研究。研究结果发现 MTLE患者的双侧大部分灰质区域 CBF降低，部分脑区不对称率（Asymmetric Index,AI）与正常对照组有显著差异。对个体白质区域CBF平均值归一化后，显示出MTLE患者在患侧脑区灌注下降的范围更广，从而表明归一化方法有利于观察患者的灌注偏侧性。归一化后结果显示MTLE患者在两侧海马回、梭状回、额叶和颞叶，患侧患侧海马旁回、岛叶等脑区CBF下降，说明这些脑区在癫痫发作中产生了功能异常。
　　2.采用基于体素形态学（Voxel-Based Morphometry，VBM）的分析方法对MTLE患者进行结构形态研究，发现MTLE患者患侧大脑半球的灰质体积比正常人要低，且集中于海马区、丘脑等脑组织边缘系统附近，揭示了MTLE患者存在大脑结构性异常。
　　3.量化计算PASL和pCASL磁共振技术采集的同一组正常人静息态CBF大小。发现两种方法都能够测量出在人脑默认网络中的楔前叶、角回、岛叶和后扣带回这些脑区的相对CBF高于全脑平均值，pCASL技术更敏感，且pCASL技术的信噪比及负灌注量等指标均优于PASL。这一发现为未来应用pCASL技术替代PASL和PET来诊断癫痫患者的灌注异常提供了依据。

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图表清单

缩略词

第一章 绪论

1.1 课题背景

1.2 国内外研究技术及现状

1.3 本文的主要研究工作

1.4 本文的内容安排

第二章 内侧颞叶癫痫的发病机理及ASL磁共振成像方法研究

2.1内侧颞叶癫痫的病理生理机制

2.2基于ASL功能磁共振成像的方法研究

2.3 本章小结

第三章 内侧颞叶癫痫患者磁共振数据的处理

3.1 内侧颞叶癫痫患者功能磁共振成像数据的处理

3.2 内侧颞叶癫痫患者结构磁共振成像数据的处理

3.3 本章小结

第四章 内侧颞叶癫痫病人的数据采集、处理与分析

4.1 MTLE患者及正常对照组的PASL采集实验

4.2 MTLE患者 ASL数据的CBF计算分析

4.3 MTLE患者 3D结构像数据的VBM分析

4.4 实验结果的分析

4.5 实验结果的讨论

4.5 本章小结

第五章 PASL与pCASL技术静息态脑灌注对比研究

5.1 正常人被试者PASL和pCASL采集实验

5.2 pCASL数据的CBF计算处理

5.3 实验结果

5.4 实验结果分析与讨论

5.5 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 本论文工作总结

6.2 对后续工作的展望

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文