原发性夜间遗尿症患儿丘脑功能连接异常的fMRI-EEG研究

发布时间：2020-08-20 23:47

【摘要】：目的:使用同步脑电-功能磁共振成像技术(electroencephalography-functional magnetic resonance imaging,EEG-fMRI)方法,无创性地研究原发性夜间遗尿症(primary nocturnal enuresis,PNE)患儿非快速眼动(non-rapid eye movement,NREM)睡眠期间丘脑-皮层功能连接(functional connectivity,FC)异常。研究方法:EEG-MRI数据来自20名PNE儿童(9至13岁,中位年龄为11岁),19名健康对照(9至13岁,中位年龄为11岁)。所有参与者的父母或法定监护人都同意我们使用具有32通道MR兼容EEG系统的3.0T MR系统进行同步fMRI-EEG扫描,直到患者或其法定监护人拒绝继续扫描。在参与者睡眠期间记录EEG-fMRI数据。根据同步EEG帧判读的结果,将fMRI数据划分为不同睡眠分期(N1,N2,N3)的fMRI数据。分别计算NREM睡眠(N1,N2和N3)不同睡眠阶段的丘脑-皮质之间的FC。使用SPM进行统计分析。采用重复测量的方差分析研究睡眠分期(N1,N2,N3)和分组(PNE和对照)对丘脑-皮层FC影响的主效应和交互效应,对于存在显著分组主效应或者分期-分组交互效应的脑区,提取其中功能连接的相关系数进行Fisher Z值变换,再Z值进行Post-Hoc检验。结果:中央后回皮层分组效应显著(PNE组和对照组)(峰值点蒙特利尔坐标系统(montreal neurological institute,MNI)坐标:x=39,y=67,z=38;像素数=225;峰值F_(1,120)=25.23,P0.01,FDR校正)。此外,内侧前额叶皮层(medial prefrontal cortex,mPFC)表现为睡眠期相和分组之间的交互作用显著(峰值点MNI坐标:x=-5,y=55,z=21;像素数=109;峰值F_(1,120)=18.93,P0.01,FDR校正)。Post-Hoc检验表明,与对照组相比,PNE患儿的mPFC-丘脑FC在N3期显着低于正常对照组(t=2.988,P=0.017,Sidak校正)。结论:PNE患儿NREM睡眠期间,mPFC-丘脑及中央后回-丘脑FC可能与其睡眠异常有关。
【学位授予单位】：中国医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R445.2;R726.9
【图文】：

定义： N3期特征是出现N3期睡眠 δ波（慢波睡眠）。规则：1、在额部导联量度的高波幅（>75uV）、低频率δ波（0.5~2Hz）占一屏≥20%，应判为N3期，不用考虑年龄因素。2、纺锤波可持续出现。（见图1及图2）根据同步EEG帧判读的结果，将fMRI数据划分为不同睡眠分期（W，N1，N2，N3，R）的fMRI数据。由于我们的预实验显示，快速动眼期（R期）儿童对噪声比较敏感，fMRI信号采集成功率相对比较低

中国医科大学硕士学位论文6图2 脑电睡眠分期示意图图中N1代表睡眠N1期，N2代表睡眠N2期,N3代表睡眠N3期。2.4 fMRI数据预处理及功能连接分析2.4.1 fMRI数据预处理fMRI扫描得到的原始DICOM文件首先应用dcm2niigui软件转化为神经影像学信息技术计划（Neuroimaging Informatics Technology Initiative，NIFTI）格式文件。转化后的fMRI数据根据同步EEG记录划分为不同的帧，并且按照EEG睡眠分期的判读结果，将fMRI的同步帧标定为不同的睡眠分期。使用基于Matlab平台的SPM 12（http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/）软件包对于fMRI数据的进行预处理。首先进行时间校正，之后进行头动校正、随后进行空间标准化，最后进行平滑处理。预处理详细步骤及选用的参数如下：2

图3 CCHMC儿科专用模板2.4.1.6 Normalize 空间标准化将不同容积及形状的被试的大脑放到一个标准空间里，用一个公用的坐标具体的一个位置，Normalize具体参数如下（采用两步法）parameter file: seg_sn.matimage to write: realignment 生成的r*文件bounding box: [-90 -126 -72; 90 90 108]2.4.1.7 Smooth 空间平滑images to write：Normalize 生成的w*文件FWHM：[6 6 6]2 fMRI功能连接分析功能连接分析采用杭州师范大学脑认知研究中心编写的Dynamic BC软

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本文编号：2798606