慢性期腦梗死患者腦默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)和感覺(jué)運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)功能連接的fMRI研究.pdf

1、目的：
　　采用靜息態(tài)功能磁共振成像（rs-fMRI）功能連接的分析方法，研究慢性期基底節(jié)區(qū)腦梗死患者腦默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)（DMN）和感覺(jué)運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)（SMN）內(nèi)部及網(wǎng)絡(luò)間功能連接改變，為探討腦梗死患者認(rèn)知功能障礙及感覺(jué)運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)的內(nèi)在發(fā)生機(jī)制提供理論依據(jù)。
　　材料和方法：
　　選擇慢性期運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)良好的單側(cè)基底節(jié)區(qū)腦梗死患者（腦梗死組）17例（男性13人，女性4人），另選取年齡、性別及教育程度相匹配的22例（男性11人，女性

2、11人）健康志愿者（正常對(duì)照組）作為對(duì)照，記錄蒙特利爾認(rèn)知評(píng)估量表（MoCA）及簡(jiǎn)易智能狀態(tài)檢查量表（MMSE）評(píng)分。
　　1.采用GE signa3.0T HD-X超導(dǎo)型磁共振掃描儀對(duì)所有被試者進(jìn)行全腦3D高分辨率T1WI解剖像及rs-fMRI掃描。
　　2.對(duì)rs-fMRI數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理前，采用Matlab軟件將病灶位于左側(cè)基底節(jié)區(qū)的患者圖像進(jìn)行鏡像翻轉(zhuǎn)處理（共10例），右側(cè)大腦半球?qū)⒈唤y(tǒng)一定義為患側(cè)大腦半球，左側(cè)大腦半

3、球被統(tǒng)一定義為健側(cè)大腦半球。運(yùn)用基于Matlab平臺(tái)的SPM8和DPARSF軟件對(duì)rs-fMRI數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，包括：去除前10個(gè)時(shí)間點(diǎn)、時(shí)間校正、頭動(dòng)校正、空間標(biāo)準(zhǔn)化、重采樣到3×3×3 mm3體素、去線性漂移、去除協(xié)變量、帶通濾波（帶寬：0.01~0.08Hz）及空間平滑。
　　3.首先，采用REST軟件選取直徑約10mm的DMN內(nèi)3個(gè)經(jīng)典腦區(qū)為感興趣區(qū)（ROI），分別包括：腹內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)（VMPFC）、右側(cè)后扣帶皮質(zhì)（R-

4、PCC）和左側(cè)后扣帶皮質(zhì)（L-PCC）。計(jì)算每個(gè)被試各ROI與全腦的功能連接并進(jìn)行Fisher-Z變換。使用單樣本t檢驗(yàn)獲得3個(gè)ROI的正功能連接分布圖（P<0.05， FWE校正），并取后者交集，得到DMN種子區(qū)。其次，將DMN種子區(qū)與DMN內(nèi)每個(gè)體素進(jìn)行功能連接分析，經(jīng)Fisher-Z變換后得到DMN內(nèi)的功能連接圖。最后，分別進(jìn)行腦梗死組及正常對(duì)照組DMN內(nèi)功能連接的組內(nèi)單樣本t檢驗(yàn)，將得到的兩組功能連接圖二值化并取其并集，以獲得D

5、MN掩膜（mask）。再次，選取直徑約10mm的SMN網(wǎng)絡(luò)內(nèi)2個(gè)經(jīng)典腦區(qū)為ROI，分別包括右側(cè)及左側(cè)中央前回。利用上述相同方法獲得SMN種子區(qū)，最終獲得SMN內(nèi)的功能連接圖及SMN mask。
　　4.利用SPM8軟件中的雙樣本t檢驗(yàn)，以年齡、性別及受教育程度作為協(xié)變量，在DMN mask及SMN mask內(nèi)進(jìn)行腦梗死組與正常對(duì)照組功能連接的組間比較。采用Alphasim的校正方法對(duì)結(jié)果進(jìn)行多重比較校正。并將校正后的結(jié)果疊加至MN

6、I標(biāo)準(zhǔn)三維腦模板進(jìn)行顯示，記錄并觀察有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義腦區(qū)的位置、大小、峰值MNI坐標(biāo)及峰值t值。
　　5.對(duì)于網(wǎng)絡(luò)間的功能連接分析，采用步驟2預(yù)處理后的rs-fMRI數(shù)據(jù)，利用REST軟件進(jìn)行ROI-wise水平的DMN與SMN之間的功能連接分析。利用SPSS17統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件中的一般線性模型（GLM）進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，將所有被試者的性別、年齡、受教育程度作為協(xié)變量，進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，組間比較腦梗死組與正常對(duì)照組DMN和SMN網(wǎng)絡(luò)間功能連

7、接強(qiáng)度的差異（P<0.05）。
　　6.使用MRI croN軟件，在T2WI圖像上對(duì)腦梗死組患者的梗死病灶逐層進(jìn)行手動(dòng)勾畫，依據(jù)各層病灶面積和層厚，由軟件自動(dòng)計(jì)算病灶體積。
　　7.采用Pearson相關(guān)分析方法觀察DMN內(nèi)功能連接存在組間差異腦區(qū)的功能連接強(qiáng)度值與MoCA、MMSE評(píng)分以及梗死灶體積的相關(guān)性。
　　結(jié)果：
　　1.與對(duì)照組比較，腦梗死組DMN內(nèi)內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)（MPFC）及后扣帶皮質(zhì)/楔前葉(PC

8、C/PCu)功能連接明顯減低（P<0.05, Alphasim校正）。
　　2.與對(duì)照組比較，腦梗死組SMN內(nèi)雙側(cè)輔助運(yùn)動(dòng)區(qū)（SMA）功能連接明顯增加（P<0.05, Alphasim校正）。
　　3.與對(duì)照組比較，腦梗死組DMN與SMN之間的功能連接明顯減低（P<0.05）。
　　4.腦梗死組DMN內(nèi)MPFC功能連接強(qiáng)度與MoCA評(píng)分呈正相關(guān)（r=0.619, P=0.008）。
　　結(jié)論：
　　1.無(wú)認(rèn)