腦震蕩患者靜息態(tài)腦功能磁共振成像研究.pdf

1、目的：采用靜息態(tài)低頻振幅（Amplitude of Low-Frequency Fluctuation，ALFF）及其基于種子點的全腦靜息態(tài)功能連接（resting-state functional connectivity，RSFC）和基于圖論的復雜網(wǎng)絡分析方法，分析腦震蕩（brain concussion，BC）患者靜息態(tài)下大腦神經(jīng)元自發(fā)活動的幅度、腦區(qū)間活動的協(xié)同性和腦網(wǎng)絡空間拓撲屬性，探索其對BC患者癥狀的影響及可能的機理，以期

2、提高對常規(guī)影像學檢查陰性的BC患者的中樞病理生理機制的認識。
　　方法：收集2013年4月~2015年2月創(chuàng)傷性腦損傷患者162例，常規(guī)CT、常規(guī)MRI及SWI全腦掃描，其中上述影像檢查均為陰性但臨床診斷為BC的患者18例，18名性別、年齡及受教育程度相匹配的健康志愿者為對照組（healthy controls，HCs），兩組被試(患者組在外傷后7天內(nèi))均接受靜息態(tài)功能磁共振成像（rest-state functional MRI

3、，rs-fMRI）掃描。數(shù)據(jù)處理分析主要分為：(1)使用Onis2.5軟件分離出rs-fMRI數(shù)據(jù)，經(jīng)（DPARSFA）軟件包對數(shù)據(jù)進行預處理、ALFF運算并進行組間雙樣本t檢驗（P<0.01）；（2）選取ALFF差異腦區(qū)為感興趣區(qū)（regions of interest，ROIs），進行種子點相關分析法，與全腦各體素進行功能連接，并進行組間雙樣本t檢驗（P<0.01）；(3)應用Gretna與BrainNet Viewer腦網(wǎng)絡分析與

4、可視化軟件包，采用自動化解剖標記腦區(qū)（automated anatomical landmarks，AAL）模板并構建出二值化矩陣和功能連接網(wǎng)絡，計算不同網(wǎng)絡稀疏度下的各參數(shù)指標，并進行組間雙樣本t檢驗（P<0.05）。所有受試者接受臨床評分量表評估（GCS，RPSQ）。BC組與HCs組的一般情況、臨床評分使用IBM SPSS19.0軟件進行組間雙樣本t檢驗，患者組臨床評分量表和ALFF異常區(qū)域進行Pearson相關性分析（P<0.01

5、）。
　　結果：（1）BC患者GCS得分輕度減低，與HCs比較差異無統(tǒng)計學意義（t=-1.458，P=0.163），RPSQ得分高于HCs（t=13.617，P=0.001）。
　?。?）所有受試者頭顱的傳統(tǒng)影像學檢查包括CT和MRI的T1WI、T2WI、T2-FLAIR及SWI的序列圖像，均為陰性。
　?。?）與HCs組比較，BC患者ALFF增高的腦區(qū)有雙側距狀裂周圍皮層（右側 AAL44及左側 AAL43）和左側顳

6、中回（AAL85）；ALFF減低的腦區(qū)有右側小腦后葉（AAL92,94）、右側后扣帶回（AAL36）和左側楔前葉（AAL67）（P<0.01，經(jīng)AlphaSim校正，體素>40）。
　?。?）與HCs組比較，BC患者右側后扣帶回與右側小腦后葉（AAL104）、左內(nèi)側額上回（AAL23）及左側三角部額下回（AAL13）功能連接增加，與右側海馬旁回（AAL40）功能連接減弱；左側楔前葉與右側中央后回（AAL58）、左側枕中回（AAL5

7、1）功能連接增強，與左海馬旁回（AAL39）、雙側顳中回（AAL85,86）、左內(nèi)側額上回（AAL23）、右側額中回（AAL8）功能連接減弱；右小腦后葉與右小腦前葉（AAL98）及右側楔前葉（AAL68）功能連接增強，與左內(nèi)側額上回（AAL23）功能連接減弱；右側距狀裂周圍皮層與左側中央后回（AAL57）、右內(nèi)側額上回（AAL24）功能連接增強，與右側腦干、左側豆狀核（AAL75）功能連接減弱；左側距狀裂周圍皮層與雙側楔前葉（AAL67

8、,68）、左側頂下小葉（AAL61）功能連接增強，與左側海馬（AAL37）功能連接減弱；左顳中回與左顳下回（AAL89）功能連接增強，與右小腦前葉（AAL98）、右額中回（AAL8）功能連接減弱（P<0.01，經(jīng)AlphaSim校正，體素>40）。
　　（5）與HCs組比較，BC患者全腦網(wǎng)絡標準化聚類系數(shù)（γ）輕度升高、標準化最短路徑長度（λ）略有降低、“小世界”指數(shù)（σ）輕度增強；全腦效應（Eglobal）和局部效應（Eloca

9、l）改變不明顯；在最小網(wǎng)絡稀疏度（Dmin=0.13）條件下，BC患者右側眶內(nèi)額上回（AAL26）、右側蒼白球（AAL76）與雙側顳橫回（AAL79,80）節(jié)點介數(shù)顯著減少，左側頂下小葉（AAL61）與左側枕中回（AAL51）節(jié)點介數(shù)顯著增加，右側眶內(nèi)額上回（AAL26）和左側后扣帶回（AAL35）的節(jié)點標準化聚類系數(shù)明顯升高，右側三角部額下回（AAL14）和左側頂下小葉（AAL61）的節(jié)點標準化聚類系數(shù)明顯降低，右側眶內(nèi)額上回（AAL

10、26）、左側后扣帶回（AAL35）與雙側輔助運動皮層（AAL19,20）的節(jié)點平均局部效應增強，雙側三角部額下回（AAL13,14）與左側島蓋部額下回（AAL11）的節(jié)點平均局部效應減低（P﹤0.05）。
　?。?）BC患者靜息態(tài)ALFF差異腦區(qū)均未發(fā)現(xiàn)與年齡、受教育程度、病程、GCS及RPSQ評分量表存在顯著相關性（P﹥0.01）。
　　結論：（1）腦震蕩患者靜息態(tài)腦功能網(wǎng)絡中神經(jīng)元自發(fā)活動的強度和連接模式均存在異常,尤其