难治性癫痫患者全局网络介数属性与局部注意网络相关性研究

发布时间：2020-06-27 03:08

【摘要】：目的利用静息态功能磁共振(Resting-state functional magnetic resonance imaging,RS-f MRI)技术对难治性癫痫患者的脑网络改变进行研究,探讨难治性癫痫患者的全局脑网络介数改变与局部注意网络的之间的相关性,从脑网络角度阐述其病理生理学改变的可能机制:(1)采用图论的方法探讨脑难治性癫痫患者全局脑网络介数(Betweenness)的改变及其意义,以及介数改变与注意功能之间的关系;(2)基于RS-f MRI探讨难治性癫痫患者局部网络的异常,即注意网络功能连接与因果连接的异常,从局部脑网络角度评价难治性癫痫患者注意功能损伤与注意网络失衡之间的可能机制。基于全局与局部脑网络的改变,探究难治性癫痫患者全局网络介数改变与局部注意网络改变之间的相关性。方法(1)选择自安徽医科大学附属省立医院神经外科癫痫门诊收治的难治性癫痫患者20例为癫痫组,同期招募的年龄、性别、受教育程度与癫痫组相匹配的正常被试20例为对照组。采集两组被试静息态功能磁共振成像(RS-f MRI)数据,数据预处理运用基于Mat Lab平台下的GRETNA软件中的网络构建模块进行,脑区间的介数值则通过网络分析模块得出,使用统计检验找出介数值具有有显著性差异的脑区;而脑区间的功能连接则是将上述具有显著性的脑区进行提取后制作成感兴趣区(Region of intrest,ROI)并计算得出,最后将所得到的功能连接(Functional connectivity,FC)数值行双样本t检验,得到具有显著性的连接。(2)收集19例难治性癫痫患者(混合定位)和21个健康人的RS-f MRI数据。运用独立成分分析方法(Independent component analysis,ICA)对两组被试的RS-f MRI数据进行分析,将癫痫组和正常被试的默认网络(Default mode network,DMN)和腹侧注意网络(Ventral attention network,VAN)以及背侧注意网络(Dorsal attention network,DAN)分别提取并进行比较分析,计算不同脑网络中脑区间的FC数值,确定具有显著性差异的脑区并提取;采用格兰杰因果分析(Granger causality analysis,GCA)方法计算上述重要脑区间的自回归系数,比较两组被试DAN、VAN和DMN因果连接变化。结果(1)相比于正常人,癫痫患者右侧嗅皮质和右侧三角部额下回脑区的介数值出现升高(均P0.05);而左侧眶部额上回、左侧前扣带回、右侧颞下回、右侧背外侧额上回以及右侧颞上回脑区的介数值表现为降低(均P0.05);与正常人相比,癫痫患者颞上回和三角部额下回之间的功能连接出现降低,其余介数异常脑区间功能连接未发现明显变化。(2)功能连接的改变:在DAN中,双侧额眼区(Frontal eye field,FEF)和左侧顶内沟区(Intraparietal sulcus,IPS)的功能连接值降低;在VAN中,双侧腹侧前额叶皮质(ventral prefrontal cortex,v PFC)和双侧颞顶联合区(Temporoparietal junction,TPJ)的功能连接值降低;在DMN中,双侧内侧前额叶皮质(medial prefrontal cortices,m PFC)的功能连接降低而双侧楔前叶(Precuneus,PCUN)的功能连接值增加。因果连接的改变:从左侧的IPS(DAN)至双侧v PFC的因果流以及右侧FEF(DAN)至右侧TPJ的因果流显著降低;由左侧PCUN(DMN)至右侧TPJ和FEF的因果连接降低;自右侧PCUN至右侧TPJ和双侧v PFC的因果流发生降低且结果具有统计学意义。结论(1)静息态下难治性癫痫患者全局网络中介数属性发生显著改变,同时介数发生改变的脑区间的FC也发生了改变,这很可能是引起脑功能损伤的脑网络基础,对于全脑的损伤也会波及注意网络,对注意功能造成损伤。(2)难治性癫痫患者的频繁发作可能会对大脑皮质造成不可逆的损害,同时影响DAN、VAN和DMN的功能,导致功能性和因果性连接改变。此外,癫痫活动可能破坏全局网络与局部脑网络的互动,进一步影响局部网络间的信息交流。
【学位授予单位】：安徽医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R742.1

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