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基于体素水平度中心度分析失眠障碍脑功能网络
目的 利用基于体素水平的度中心度(DC)探讨失眠障碍(ID)患者静息状态下大脑功能网络连接属性的改变.方法 对年龄、性别及受教育程度相匹配的22例ID患者(ID组)和23名健康志愿者(正常对照组)进行静息态fMRI.采用匹兹堡睡眠质量指数(PSQI)量表、汉密尔顿焦虑量表、汉密尔顿抑郁量表对受试者睡眠情况及整体情绪状态进行评估.采用基于体素的DC方法分析fMRI数据,以t检验比较组内、组间参数.对ID组差异脑区的DC值分别与临床参数进行相关性分析.结果 与正常对照组比较,ID组左侧海马旁回、左侧海马和双侧楔前叶DC值增强(P均＜0.05),左侧枕中叶、左侧楔叶、左侧额下回和左侧额中回DC值减低(P均＜0.05).ID患者左侧海马DC值与PSQI评分呈负相关(r=-0.46,P=0.047).结论 ID患者静息态脑功能网络DC值存在多处异常,且左侧海马DC值异常与PSQI相关,可为ID的病理机制和临床研究提供影像学依据.
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基于体素的静息态fMRI观察复发-缓解型多发性硬化患者全脑度中心度改变
目的 采用基于体素的度中心度(DC)探讨复发-缓解型多发性硬化(RRMS)患者功能网络局部DC的变化特点.方法 对28例RRMS患者(RRMS组)与28名年龄、性别相匹配的健康志愿者(正常对照组)行静息态fMRI(R-fMRI)扫描及扩展残疾量表(EDSS)、进步式听觉累加测试(PASAT)和修正的疲劳影响尺度(MFIS)评分,在Matlab平台上采用基于体素的DC(阈值为0.25)方法分析R fMRI数据;采用t检验比较组内、组间参数,对RRMS组差异脑区的DC值分别与临床参数进行相关性检验.结果 与正常对照组比较,RRMS组双侧楔前叶、双侧颞下回、双侧内侧前额叶、左侧额上回、小脑前叶DC值明显增高,双侧前扣带回、双侧顶下小叶、双侧楔叶、双侧尾状核DC值显著减低(P＜0.05,Al-phaSim校正);右侧顶下小叶DC值与PASAT评分呈负相关(r＝-0.443,P=0.018),与MFIS评分呈正相关(r=0.557,P=0.002).结论 RRMS患者存在DC异常改变,且右侧顶下小叶DC值与认知功能下降及易感疲劳相关,表明DC改变是导致临床症状的可能机制.
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静息态磁共振功能连接方法的多模态应用
目的 探讨度中心度(DC)、镜像组织功能连接(VMHC)和基于感兴趣区的功能连接(ROI-FC)3种多模态静息态磁共振功能连接类数据处理方法在反映脑功能信息中的价值.方法 采集10名正常志愿者和10例亚急性期脑桥梗死患者的静息态fMRI数据.首先采用DC和VMHC对数据进行预分析,获得梗死患者脑功能显著改变的脑区作为ROI,然后采用ROI-FC分析梗死患者脑功能网络的改变.结果 采用DC未得到有意义的结果,VMHC发现患者左右顶下小叶/角回功能连接显著降低,以此为ROI,ROI-FC发现患者右楔前叶、左顶下小叶、左右颞中回、左右额中回功能连接降低,左额中回/中央前回、左额上回和右扣带回后部/楔前叶的功能连接增强.结论 综合应用DC、VMHC和ROI-FC 3种静息态fMRI功能连接类数据处理方法,可发现脑桥梗死患者相关的脑功能网络紊乱,为脑梗死的临床研究提供有价值的信息.
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度中心度方法对基底节区脑梗死患者人脑功能连接组的研究
目的：采用图论分析方法度中心度(degree centrality，DC)，构建并分析基底节区脑梗死患者的人脑功能连接组。材料与方法采集10例脑梗死患者亚急性期和慢性期静息态功能磁共振成像数据，对照组为10例年龄、性别与患者匹配的健康正常志愿者，分别构建每个被试的人脑功能连接组并计算其DC值，提取3个被试组的高DC值节点分布图，并比较各被试组间DC值的差异。结果正常对照组高DC值节点图呈对称分布，位于脑中线后部的楔前叶及后扣带回处、双侧基底节和丘脑；患者分布混乱。与对照组相比，患者亚急性期DC升高的节点位于健侧脑默认网络(default mode network，DMN)后部，降低的节点位于患侧DMN前部，慢性期DC升高的节点位于小脑蚓、健侧楔前叶/扣带回后部；患者两时期比较，亚急性期DC升高的节点位于患侧中央前回、颞上回和缘上回，慢性期DC升高的节点位于小脑蚓、健侧小脑半球和患侧楔前叶。结论基于体素水平分析的度中心度方法，能发现基底节区脑梗死患者人脑功能连接组的异常，并提供有价值的信息。
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轻度阿尔茨海默病患者脑功能网络度中心度改变的初步研究
目的:利用度中心度(degree centrality,DC)的方法探讨轻度阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)患者及遗忘型轻度认知功能障碍(amnestic mild cognitive impairment,aMCI)患者在静息态下脑功能网络连接属性的改变.方法:收集12例轻度AD患者、12例aMCI患者和15名健康老年志愿者(normal control,NC组)参加试验.所有受试者均行简易精神状态检查量表(mini-mental state examination,MMSE)及其他系列量表测试,评估其认知水平,并采集静息态功能MRI数据,经预处理和后处理计算出全脑DC值图,采用双样本t检验进行组间比较,分别检测轻度AD组与NC组、aMCI组与NC组间DC分布图间的统计学差异.结果:与NC组相比,轻度AD患者DC值减低的脑区主要分布在左侧眶部额下回、左侧额中回、左侧额下回、左侧后扣带回及右侧后扣带回;aMCI患者则分布于右侧楔前叶、左侧楔叶、右侧楔叶、右侧枕上回、右侧枕中回、左侧颞上回及右侧角回脑区DC值较NC组减低,而右侧前扣带回、左侧海马、左侧胼胝体压部的DC值较NC组升高.结论:基于静息态功能MRI数据的DC分析观察到轻度AD患者及aMCI患者在一些脑区发生了功能连接改变,DC作为一种新的基于体素水平描述脑网络属性的方法,可能对理解AD病理机制及观察其脑网络属性的改变提供了一个新视角.
关键词： 静息态功能磁共振 轻度阿尔茨海默病 遗忘型轻度认知功能障碍 脑功能网络 度中心度 -
学龄期儿童静息态功能磁共振度中心度的脑网络发育研究
目的:应用静息态功能磁共振(resting-state functional magnetic resonance imaging,rs-fMRI)的分析方法,从神经影像学的角度研究正常学龄期儿童脑网络发育的特征.方法:3组学龄期儿童(7～8岁16例、9～10岁18例、11～12岁15例)分别进行rs-fMRI扫描,采用度中心度(degree centrality,DC)作为测量指标.结果:差异明显的脑区包括左侧颞下回(F=77.309,P＜0.001)、左侧中扣带回(F=10.821,P＜ 0.001);两脑区7～8岁组DC值低于9～10岁组和11～12岁组,差异均有统计学意义(P＜0.05);9～10岁组和11～12岁组DC值比较,差异无统计学意义(P＞0.05).结论:随着年龄增长,学龄期儿童三维空间相关的脑网络发育逐渐完善;9～10岁可能是学龄期儿童三维空间相关脑网络发育的关键期.
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急性脑干梗死后度中心度rs-fMRI的相关研究
目的:采用静息态功能磁共振成像(resting state functional magnetic resonance imaging,rs-fMRI)的度中心度(degree centrality,DC)方法,研究急性脑干梗死后脑功能网络的变化.方法:选取急性脑干梗死患者(急性脑干梗死组)与正常志愿者(正常对照组)各11例,分别进行rs-fMRI扫描,采用DC的方法分析脑区的活动情况,并通过两独立样本t检验比较两组DC值的差异.结果:急性脑干梗死组较正常对照组DC值增高的脑区含有右侧梭状回和左侧颞下回(P<0.05);DC值降低区域为右侧小脑后叶及双侧前额叶(P<0.05).将两独立样本t检验结果图叠加在ch2模板上发现与正常对照组相比急性脑干梗死组右侧梭状回(27,-39,15)、左侧颞下回(-51,-27,-21)脑区呈红色,表示这两个脑区DC值增加.同样,我们还发现右侧小脑后叶(27,-72,-24)、右侧前额叶(6,48,30)及左侧前额叶(-6,-6,72)脑区呈蓝色,表示这些脑区DC值减低.结论:急性脑干梗死后大脑功能网络出现异常,提示脑干梗死后大脑存在适应和重构的能力,DC可为研究急性脑干梗死导致的脑功能重组和脑网络属性改变提供新的思路.
关键词： 急性脑干梗死 静息态功能磁共振成像 度中心度 -
基底节区缺血性卒中患者静息态功能磁共振度中心度的研究
目的 采用静息态功能磁共振成像技术,探讨基底节区脑梗死患者度中心度(DC)的改变.方法 采集10例左侧基底节区脑梗死患者的亚急性期和慢性期静息态功能磁共振成像数据,对照组为10例年龄、性别与患者匹配的健康正常志愿者,计算受试者的DC值,观察患者在不同时期DC值相比正常对照改变的脑区,以及患者两个时期之间DC值有差异的脑区.结果 与对照组相比,脑梗死患者亚急性期健侧楔前叶、顶上小叶和颞上回DC升高,患侧额中上回DC降低,慢性期小脑蚓、健侧楔前叶和扣带回后部DC升高;梗死患者自身两时期间比较,亚急性期患侧中央前回、颞上回和缘上回DC升高,慢性期小脑蚓、健侧小脑半球和患侧楔前叶DC升高.结论 度中心度作为一种基于体素水平描述脑网络属性的图论分析方法,可以为分析梗死导致的脑功能重组和脑网络属性改变提供新的视角.
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注意缺陷多动障碍儿童静息态功能磁共振度中心度的研究
目的 运用静息态功能磁共振(functional magnetic resonance imaging,fMRI)度中心度(degree centrality,DC)的分析技术,从网络节点的角度对注意缺陷多动障碍(attention-deficit hyperactivity disorder,ADHD)儿童与正常儿童进行比较研究,探讨ADHD功能脑区的病理机制.方法 学龄期ADHD患儿与正常儿童各30名分别进行静息态fMRI扫描,使用度中心度的方法进行数据分析.结果 ADHD组DC值较正常组低的脑区,右侧后扣带回、左内侧额上回、右侧顶下小叶、右侧额中回、左侧额上回、右侧额上回(t=-5.21,-3.53,-4.87,-4.21,-3.56,-4.06),组间差异有统计学意义(P＜0.05)；ADHD组DC值较正常组高的脑区,小脑前叶、右侧枕中回、左侧中扣带回、右侧中扣带回(t=4.27,4.25,4.80,5.33),两组间差异有统计学意义(P＜0.05).结论 在默认网络及前额叶区域DC值的降低引起中心结构的破坏,认为与ADHD患儿在记忆认知、执行控制等方面的障碍有关；在DC值增高的脑区,可能与ADHD脑功能失调代偿作用,引起执行控制障碍、注意力下降等症状有关.静息态功能磁共振度中心度技术为多动症儿童认知障碍的研究提供了一种新的方法.
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注意缺陷多动障碍患儿认知发展的静息态功能磁共振研究
目的 采用静息态功能磁共振(fMRI)度中心度(DC)的方法,从神经影像的角度探索注意缺陷多动障碍(ADHD)患儿认知发展的特征.方法 选取2015年6月至2016年12月在南通大学附属常州市儿童医院专科门诊确诊的ADHD患儿45例,根据年龄分为3组:7～8岁组、9～10岁组、11～ 12岁组,每组15例.对患儿进行静息态fMRI检查,采用DC值作为测量指标,3组不同年龄的ADHD患几分别两两进行比较分析.结果 9～ 10岁组较7～8岁组DC值降低的脑区为小脑后叶(t=-4.36),DC值增高的脑区为顶下小叶(t=5.86),差异均有统计学意义(均P＜0.05,校正后);11～12岁组较7～8岁组DC值降低的脑区为小脑后叶(t=-4.99),DC值增高的脑区为左侧颞下回(t=5.18)和额上回(=4.58),差异均有统计学意义(均P＜0.05,校正后);11 ～12岁组较9～10岁组DC值降低的脑区为顶下小叶(t=-5.71),DC值增高的脑区为左侧颞下回(=5.05)和额上回(t=4.36),差异均有统计学意义(均P＜0.05,校正后).结论 静息态下不同年龄ADHD患儿fMRI的脑区特征不同,这可为不同年龄ADHD患儿进行早期认知干预提供客观依据.
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全臂丛损伤后脑网络度中心度改变的fMRI研究
目的 利用静息态功能磁共振成像(fMRI)技术研究全臂丛神经损伤后患者脑功能网络核心节点的变化,探讨外周神经损伤后脑功能重组的神经机制.方法 纳入12例右侧全臂丛损伤男性患者以及12名年龄相匹配的健康男性对照进行静息态fMRI扫描,采用度中心度(DC)数据分析方法,计算全臂丛损伤患者以及正常对照组的DC值,并比较两组之间的差异.结果 右侧全臂丛损伤患者默认网络(DMN)中的后扣带回、左侧角回、右侧角回的DC显著高于正常对照组(P＜0.005,Alphasim校正).结论 患者DMN多个脑区DC值增高进一步验证了全臂丛损伤后DMN活动增强的现象,提示臂丛神经损伤后DMN处理信息的功能过载,这可能是外周神经损伤后脑功能重组的潜在神经机制.
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阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合症患者脑功能网络中心度改变的初步研究
目的 利用网络中心度(DC)方法探讨阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合症(OSAHS)患者在静息状态下脑功能网络连接属性的改变.方法 选择男性重度OSAHS患者36例及同期招募的年龄、教育程度相匹配的男性正常睡眠者(对照组)40例,采集静息状态下的脑部fMRI数据,经预处理和后处理计算出全脑DC值图,采用双样本t检验比较病例组与对照组间DC值分布图的差异.结果 与对照组相比,OSAHS组DC值减低的脑区主要分布在左侧枕中回、左侧额上回、双侧顶下小叶及后扣带回皮层;而DC值增高的脑区主要分布于豆状核及壳核.结论 OSAHS患者脑功能网络连接属性上存在改变,可表现为多个脑区度中心性功能连接减低或增高,这可能为理解OSAHS患者认知功能障碍的神经病理机制提供一个新的视角.
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抑郁症脑功能网络度中心度研究
目的:利用基于体素的度中心度(degree centrality,DC)方法探讨首发未服药重性抑郁症患者静息状态下脑节点中心地位的异常改变.方法:采集31例首发重性抑郁症患者、32例健康对照静息态fMRI数据,计算各组全脑DC值图,采用双样本t检验进行组间比较(P＜0.01,Alphasim校正,体素＞30).结果:与正常对照组比较,抑郁症脑节点中心地位发生异常改变的区域主要集中在默认网络,即抑郁症患者内侧前额叶、楔前叶的DC值降低,顶下小叶、海马、海马旁回的DC值升高.结论:默认网络脑节点中心地位的异常改变是重性抑郁症发病的重要病理生理机制.
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基于多模态磁共振影像的精神分裂症患者多特征分类研究
精神分裂症(SZ)的分类研究已经被广泛报道,但是之前比较多的研究都是基于单个模态的或者单个特征的.本研究提出了一种基于多模态磁共振影像的自动分类方法,采集了44例SZ患者与56例健康正常人的结构与功能磁共振影像,基于自动解剖标签模板提取了90个感兴趣区域的灰质体积、局部一致性、低频振荡振幅和度中心度作为分类模型的输入特征.为了降低特征维度,利用递归特征消除法获取对分类有效的主要特征,然后采用支持向量机对SZ患者和正常人进行分类.结果表明,将4种多模态特征组合起来作为分类特征时,分类准确率达到94.47％,明显优于单独将这些特征作为分类模型的输入特征时取得的分类效果,并且研究发现分类权重大的脑区主要集中在额叶、颞叶和枕叶.研究结果有助于理解SZ患者的病理机制与进展规律及实现自动诊断.
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肠易激综合征患者脑功能网络度中心度改变的初步研究
目的 利用度中心度(DC)方法探讨肠易激综合征(IBS)患者在静息态下脑功能网络连接属性的改变. 方法 对自2013年8月至2015年1月在衡阳市中心医院消化内科就诊的21例IBS患者(患者组)及同期招募的21例年龄、性别、受教育程度均匹配的健康志愿者(对照组),进行静息状态下的功能磁共振成像扫描,经预处理和后处理计算出全脑DC值图,采用双样本t检验比较患者组与对照组间DC值分布图的差异. 结果 与对照组相比,患者组DC值减低的脑区主要分布在右侧额上回、右侧额中回、右侧眶额皮质、右侧楔前叶及右侧颞中回等区域. 结论 IBS患者在脑功能网络连接属性上存在改变.DC作为一种新的基于体素水平描述脑功能网络连接属性的方法,可为理解IBS的病理机制提供一个新的视角.
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原发性失眠全脑度中心度的改变
[目的]基于静息态功能磁共振成像技术(fMRI),利用度中心度(DC)分析方法探讨原发性失眠(PI)患者静息态下脑神经网络功能连接的异常属性,找寻原发性失眠相关神经机制的影像学证据.[方法]对59例PI患者及47例年龄、性别、受教育程度均匹配的健康对照组进行静息状态下的功能磁共振成像扫描,经预处理和后处理计算出全脑DC值图,采用双样本t检验进行组间比较,分别检测PI组与NC组间DC分布图间的统计学差异.[结果]对比正常对照组,PI患者DC值明显降低的脑区主要包括双侧额中回(MFG)、双侧前扣带回(ACG)及右侧脑岛(Insula)等区域.DC值明显增加的脑区主要包括右侧颞叶中回(MTG)及左侧楔叶(CUN)等脑区(P＜0.05).[结论]基于静息态功能MRI数据的DC分析观察到PI患者在脑区间功能连接改变,DC作为一种新的基于体素水平描述脑网络属性的方法,可能对理解PI神经机制及观察其脑网络属性的改变提供了一个新视角.
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基于体素的静息态fMRI观察原发性失眠患者针刺治疗后全脑度中心度的改变
[目的]利用度中心度(DC)的方法探讨原发性失眠(PI)患者针灸治疗后静息态下脑功能网络连接属性的改变.[方法]对29例PI患者及22例年龄、性别、受教育程度均匹配的健康对照组进行百会、四神聪、神门、三阴交等穴位行两周针灸治疗后,行静息状态下的功能磁共振成像扫描,经预处理和后处理计算出全脑DC值图,采用双样本t检验进行组间比较,分别检测PI组与NC组间DC分布图间的统计学差异.[结果]与NC组相比,PI患者DC值减低的脑区主要分布在右侧颞中回、右侧海马、右侧豆状核、双侧海马旁回及左侧楔叶等区域.[结论]基于静息态功能MRI数据的DC分析观察到PI患者在脑区间功能连接改变,DC作为一种新的基于体素水平描述脑网络属性的方法,可能对理解PI神经机制及观察其脑网络属性的改变提供了一个新视角.
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精神分裂症患者脑功能网络度中心度研究
采用基于体素的度中心度(DC)方法探讨服用抗精神病药物的精神分裂症(SCH)患者脑功能网络的变化特点.通过对41例SCH(病例组)与41名年龄、性别相匹配的健康志愿者(健康对照组)进行静息态功能磁共振成像(rfMRI),采用基于体素的DC方法分析rfMRI数据,采用t检验比较组间差异,并计算病例组与健康对照组差异脑区的DC值与临床症状和病程的相关性.结果显示,与健康对照组比较,SCH组初级感知运动网络的相关脑区的DC值显著降低(P＜0.05),而执行控制网络的相关脑区DC值显著升高(P＜0.05),并且这些差异脑区的DC值与患者的阳性和阴性症状量表(PANSS)评分及病程相关.本研究显示,SCH患者的初级感知运动网络和执行控制网络的功能整合发生异常改变.
