右侧颞叶癫痫患者网络功能及结构的磁共振研究

发布时间：2018-03-27 11:08

  本文选题：rTLE　切入点：独立成分分析　出处：《广西医科大学》2015年博士论文

【摘要】：颞叶癫痫反复、长期发作会引起颞叶外的脑结构损害和认知功能的障碍。研究已证实,TLE患者常具有致痫灶内和灶外的脑结构和功能异常。结构的改变不单纯局限于颞叶,还包括额、顶叶、丘脑、小脑及边缘系统等结构。大量的研究也发现癫痫患者默认网络、注意网络等受损。这也提示颞叶癫痫是一种由于多个脑网络受损引起的疾病。本研究通过对右侧颞叶癫痫患者网络功能及结构的磁共振研究,探讨功能连接与结构连接之间的相关性,揭示rTLE患者脑网络受损情况,并进一步揭示颞叶癫痫患者网络受损结构基础。研究一：[目的]采用独立成分分析(independent component analysis, ICA)法,探索静息态下右侧颞叶癫痫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rTLE患者16例。另外,选择16名年龄相匹配的健康志愿者为对照组。采用PHILIPS Achieva 3.OT磁共振扫描仪进行3D高分辨率及T1解剖像和静息态fMRI扫描。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、及空间平滑(6x6x6mm3)。用MICA功能磁共振工具包来提取静息态脑网络(resting-statenetwork,RSNs),得到4个RSNs。比较rTLE组与正常对照组之间每个RSN功能连接强度的差异。对于网络间功能连接的分析,在ICA预处理基础上进行滤波和去除协变量进一步处理。计算每一RSNs个体平均时间序列的Pearson相关系数,并进行Fisher'sZ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。[结果]与正常对照组比较,rTLE患者功能连接显著增加的脑区包括：aDMN的颞叶,LFP的左侧颞叶,pDMN右扣带回,VN右侧枕叶距状沟。rTLE患者功能连接也存在显著减低的脑区,包括：aDMN的前额叶的额中回,pDMN的右楔前叶,VN的左侧枕叶,LFP左侧枕叶。与正常对照组比较,发现rTLE患者在pDMN-rFPN之间(P=0.039)呈正功能连接减低的改变。在aDMN-pDMN之间(P=0.018)呈正功能连接减低的改变,在AN-rFPN之间(P=0.007)和在pDMN-dSMN之间(P=0.032)呈负功能连接减低的改变。[结论]1、rTLE患者功能连接显著增加的脑区包括：aDMN的颞叶,LFP的左侧颞叶,pDMN右扣带回,VN右侧枕叶距状沟。2、rTLE患者功能连接也存在显著减低的脑区,包括：aDMN的前额叶的额中回,pDMN的右楔前叶,VN的左侧枕叶,LFP左侧枕叶。3、rTLE患者的默认网络的网络内功能连接是增加的；额顶网络和前默认网络的网络内功能连接是减低的。rTLE患者的后默认网络分别与前默认网络、右额顶网络之间呈正功能连接减低的改变,考虑脑网络在rTLE中可能出现了重组或是重塑。研究二：[目的]应用功能连接磁共振(fcMRI).独立成分分析(ICA)、弥散张量成像(DTI)等磁共振技术对正常人及rTLE患者默认网络(DMN)的静息态功能连接与结构连接进行研究,探讨rTLE患者DMN的静息态功能连接与结构连接的改变及两者间的相互关系。[材料与方法]选择rTLE患者16例。另外,选择16名年龄相匹配的健康志愿者为对照组。采用PHILIPS Achieva 3.0T磁共振扫描仪进行3D高分辨率及T1解剖像和静息态fMRI、DTI扫描。获取用于诊断用的常规图像、rfMRI数据以及DTI数据。运用DPARSF、REST、MICA、TrackVis等软件对数据进行处理,并获得两组的DMN功能连接和结构连接的示意图及反应功能连接强度的时间相关系数r值、反应结构连接的定量DTI值包括平均各向异性分数(mmFA)、平均扩散率(MD)、平均纤维束长度(mL)等数值,并对所得数值进行统计学分析。[结果]mPFC的功能连接增强,而PCC、mTLs的功能连接减弱,右侧丘脑出现功能连接异常减弱区。在3个ROI之间,rTLE组PCC-mPFC、PCC-mTL之间的功能连接强度较对照组均减弱(0.674±0.149 vs 0.769±0.077)、且PCC-mTL之间较PCC-mPFC之间的功能连接强度减弱更为明显(0.343±0.145 vs 0.532±0.135),对反应功能连接强度的平均时间相关系数r值进行随机双样本t检验,得出rTLE组PCC-mPFC之间、PCC-mTL之间的r值较对照组减低,且差异具有统计学意义(p0.05)。对两组之间mL值、mFA值、MD值分别进行随机双样本t检验,得出rTLE组PCC和mPFC之间、PCC和mTL之间的mFA值较正常对照组亦减低,且差异具有统计学差异(p0.05)：rTLE组PCC和mPFC之间的MD值较正常对照组升高,具有统计学差异(p0.05)。[结论]rTLE患者存在默认网络的异常,其中功能连接减弱的区域包括PCC和mTL(R/L),功能连接增强的区域包括mPFC,提示rTLE患者DMN可能存在功能连接的重构或代偿；右侧丘脑出现功能连接异常减弱区,可能与脑区功能重组有关。rTLE患者DMN网络内mPFC-PCC及mTL-PCC间的结构连接和功能连接较正常对照组均减弱,且功能连接与结构连接之间存在相关性,表明rTLE患者默认网络的功能连接强度的改变存在对应的结构基础,即结构连接存在改变。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：广西医科大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R445.2;R742.1

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本文编号：1671259