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额颞叶肿瘤患者手术前后大脑网络特性研究
脑肿瘤患者大脑的损伤及手术对大脑认知的影响是目前临床为关注的问题.基于静息态fMRI脑功能分析技术及小世界网络分析方法,研究9例脑额颞叶肿瘤患者的大脑肿瘤对大脑默认模式网络和感觉运动网络的影响,以及肿瘤切除对大脑功能网络特性的改变.首先基于ICA方法,研究肿瘤及手术切除对患者大脑默认网络和感觉运动网络的影响;接着构建肿瘤患者术前术后和正常对照组的小世界网络,对网络的拓扑特性和网络参数进行分析;然后运用介数中心度,求出各组的脑功能网络核心节点,并比较分析患者和正常人、患者术前术后核心节点的变化;后比较分析患者术前、术后默认模式网络和感觉运动网络中脑区的具体变化.研究结果发现,默认模式网络和感觉运动网络神经活动活跃程度降低,证明肿瘤病灶对大脑内源性网络的两个模块造成了明显的损害;患者术后的小世界属性(σ=γ/λ)显著降低(术前:3.591±0.302,术后:3.263±0.174),簇系数显著降低(术前:0.482±0.007,术后:0.454±0.011),并且脑肿瘤使核心节点向肿瘤对侧偏移.默认网络中手术后肿瘤的切除使得右侧脑区(原肿瘤侧)活动变得强烈,右脑介数中心度值明显上升(术前:0.012 5±0.000 5,术后:0.018 4±0.001 0);左脑活动有所缓和,左侧介数中心度值显著下降(术前:0.018 0±0.001 l,术后:0.012 2±0.000 6).术后部分被抑制的节点又重新激活.通过对病人的默认模式网络和感觉运动网络的研究,发现肿瘤对患者大脑功能网络有一定的破坏,术后会有所改善.研究结果表明,由于大脑高级神经皮层的重组性和代偿机制,脑肿瘤患者术后可能出现功能恢复.
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基于独立成分分析的脑卒中感觉运动网络功能连接异常的研究
目的:运用独立成分分析(independent component analysis,ICA)探讨脑卒中偏瘫患者感觉运动网络功能连接变化.方法:收集33例慢性期左侧皮质下脑卒中患者和34例年龄、性别相匹配的健康志愿者的静息态功能磁共振成像(resting-state functional magnetic resonance imaging,rs-fMRI)数据,采用组ICA方法提取出健康对照组与脑卒中患者组的感觉运动网络,并运用双样本t检验(P＜0.05,AlphaSim校正)比较其组间差异.结果:与健康对照组相比,ICA提取出的感觉运动网络(包括背侧、腹侧、左侧和右侧感觉运动网络)在患者组均显示其内功能连接明显下降,具体涉及脑区有:背侧感觉运动网络内的左侧中央前回和右侧中央后回,腹侧感觉运动网络内的左侧中央后回,左侧感觉运动网络内的左侧辅助运动皮质和右侧中央后回,右侧感觉运动网络内的左侧中央前后回.结论:脑卒中偏瘫患者涉及全身感觉运动功能连接网络损伤,ICA为更加全面了解感觉运动功能损伤机制提供了一种新的有效途径.
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低频振幅结合功能连接对原发性甲亢患者感觉运动网络的功能MRI研究
目的 采用低频振幅(amplitude of low frequency fluctuation,ALFF)与功能连接(functional connectivity,FC)相结合的方法 ,研究原发性甲状腺功能亢进患者静息状态下脑功能改变.材料与方法 12名未经治疗的甲亢患者为病例组,12名自愿接受扫描的健康人(年龄、性别无显著性差异)为对照组.采集所有被试静息态fMRI数据,采用REST及DPARSF软件分析原始数据,得出全脑ALFF,利用双样本t检验的方法 比较病例组和对照组ALFF的变化,并以两组间ALFF值有显著性差异的脑区为感兴趣区(regions of interest,ROI)校正后行FC分析.结果 与对照组相比,甲亢患者在双侧尾状核及双侧丘脑ALFF值降低(P<0.001).以上脑区的ALFF值均未发现与T3、T4有显著相关性(P>0.05).FC分析显示,左侧丘脑与双侧感觉运动区(包括中央前回、中央后回)FC增强(P<0.001);右侧丘脑与右侧中央前回及中央后回连接增强(P<0.001).结论 甲亢患者双侧丘脑的局部活动及其与大脑感觉运动网络的FC模式存在异常,增强的FC可能与代谢损伤所导致运动机能受损而使甲状腺功能异常患者有更强的功能需求有关.
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针刺阳陵泉对中风偏瘫患者感觉运动网络影响的fMRI研究
[目的]观察针刺阳陵泉对中风偏瘫患者感觉运动网络的影响特征,探讨针刺阳陵泉穴促进中风偏瘫脑功能重塑的作用机制.[方法]选择符合纳入标准的12例中风偏瘫患者和8名健康受试者,分别进行针刺阳陵泉前后的功能磁共振(fMRI)扫描,采用广义线性模型的方法对提取的感觉运动网络成分进行统计分析,并对比两组激活的脑区特点.[结果]与健康受试者相比,针刺阳陵泉后中风偏瘫患者感觉运动网络成分增强的脑区主要有右扣带回、右额上回、右额内侧回、右舌回、右小脑山坡以及左楔前叶和左顶上小叶,减弱的脑区主要有左前扣带回、左额上回、右额上回、左额中回、左额下回、左额内侧回、右额内侧回、左颞上回、左楔叶、左楔前叶.[结论]针刺阳陵泉穴可通过调节双侧大脑半球感觉运动网络相关脑区活动,增强感觉反馈对运动输出的作用,促进中风偏瘫患者脑功能重塑.
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脊髓型颈椎病患者解压术后大脑皮层结构重塑的MRI研究
目的 应用基于体素形态学测量(VBM),研究脊髓型颈椎病(CSM)患者解压术前、后大脑感觉运动网络(SMN)内的脑区灰质体积的改变,探讨CSM患者大脑感觉运动皮层结构损伤机制及其参与术后结构重塑的神经机制.方法 采用3.0T磁共振对21例CSM患者与21名匹配健康对照者进行容积MRI扫描,并进行随访复查;基于VBM方法,采用独立或配对样本t检验比较CSM患者解压术前、术后大脑感觉运动皮层灰质体积改变情况,及Pearson线性分析异常脑区灰质体积改变情况和临床功能评估之间的相关性.结果 与健康对照者比较,CSM患者术前左侧小脑前叶、左侧顶下小叶、右侧额中回、右侧中央前/后回灰质及双侧岛叶灰质体积减小;CSM患者术后3个月复查,左侧小脑后叶、右侧颞中回及颞上回、右侧丘脑、双侧辅助运动区灰质体积较术前减小,左侧顶下小叶、右侧顶上小叶、右侧中央前回/中央后回灰质体积增加;较健康对照者双侧岛叶灰质体积减小及双侧小脑前叶灰质体积增加(GRF校正).术前及术后3个月复查时CSM患者组异常区域灰质体积与日本骨科协会评估治疗(JOA)评分、颈椎功能障碍指数(NDI)评分及病程并无明显相关性(P＞0.05).结论 CSM患者解压术前、术后存在感觉运动皮层灰质体积异常,提示脊髓病变可导致大脑结构损伤;解压术后局部灰质趋于正常提示皮质重塑参与CSM术后恢复;CSM患者术前术后感觉运动皮层存在结构性损伤与重塑.
