慢性期皮层下脑梗死患者网络内和网络间功能连接异常

摘要

目的:
　　采用独立成分分析(independent component analysis，ICA)法，探索静息态下运动功能恢复良好的慢性期皮层下脑梗死患者网络内和网络间功能连接(functional connectivity, FC)改变。
　　材料与方法:
　　选择运动功能恢复良好的慢性期单发脑梗死患者25例（7女，18男），病灶位于内囊及其邻近区域。另外，选择22名（11女，11男）年龄相匹配的健康志愿者为对照组。采用GE Signa HD-X3.0T磁共振扫描仪进行3D高分辨率T1WI解剖像和静息态fMRI扫描。
　　1.采用基于Matlab的SPM8和DPARSF对静息态fMRI数据进行预处理，其过程包括:时间校正、头动校正、空间标准化、重采样到3×3×3mm3的立方体素及空间平滑（6×6×6mm3）。
　　2.采用组ICA功能磁共振工具包来提取静息态脑网络(resting-state network，RSNs)，得到11个RSNs。控制年龄、性别后比较患者组与正常对照组之间每个RSN功能连接强度的差异。提取出网络内功能连接有显著性差异的脑区作为感兴趣区(region of interest，ROI)，然后运用一般线性模型（将年龄与性别作为协变量）进行组间比较。同时运用Monte Carlo模拟进行多重比较校正。
　　3.对于网络间功能连接的分析，其预处理过程在ICA预处理基础上进一步处理，包括滤波和去除协变量。首先，计算每一对RSNs个体平均时间序列的Pearson相关系数，然后进行Fisher's Z转换。最后将所有受试者的年龄、性别作为协变量，对具有统计学意义的网络间功能连接进行组间比较。
　　4.将患者组网络内和网络间功能连接值分别与病灶体积大小做偏相关，被试的年龄、性别为协变量，统计阈值为P＜0.05。
　　5.未翻转数据组与翻转数据组预处理及统计分析过程一样，两次ICA运算得到两套RSNs。
　　结果:
　　1.11个RSNs包括:腹侧感觉运动网络(vSMN)、背侧感觉运动网络(dSMN)、枕极视觉网络（pVN）、内侧视觉网络（mVN）、外侧视觉网络(lVN)、听觉网络(AN)、背侧注意网络（DAN）、前默认网络（aDMN）、后默认网络(pDMN)、左额顶网络(lFPN)和右额顶网络(rFPN)。
　　2.与正常对照组比较，脑梗死患者的感觉运动网络、视觉网络、听觉网络、背侧注意网络和默认网络功能连接增加。而且，还发现了患者功能连接减低的网络，包括额顶网络和前默认网络。
　　3.脑梗死患者在VN-AN之间和VN-SMN之间从正常对照组的无功能连接转变为显著的负功能连接。而且与正常对照组比较，脑梗死患者在pDMN-rFPN之间和aDMN-pDMN之间呈正功能连接减低的改变，在AN-rFPN之间、pDMN-dSMN之间呈负功能连接减低的改变。
　　4.偏相关分析结果显示，病灶体积与脑梗死患者网络内、网络间功能连接值之间均没有显著性相关(P＞0.05)，表明病灶大小对本研究结果没有显著影响。
　　结论:
　　1.慢性期皮层下脑梗死患者存在多个脑功能网络的改变，而且功能网络重组与损伤共存;
　　2.慢性期皮层下脑梗死患者不仅网络内功能连接发生改变，网络间功能连接也发生一定的改变;
　　3.从大尺度脑网络的角度分析患者脑功能的改变，增加对皮层下脑梗死患者复杂临床症状的理解。

目录

声明

摘要

符号说明

前言

研究背景及现状

研究目的、方法

1 对象与方法

2 结果

3 讨论

4 小结

结论

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

综述 基于功能磁共振对脑梗死患者功能网络的研究进展

致谢