原發(fā)性閉角型青光眼患者丘腦-皮質(zhì)通路功能連接及腦網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵傩缘撵o息態(tài)fMRI研究.pdf

1、目的：采用基于種子點(diǎn)的功能連接(functional connectivity, FC)和以圖論(graph theory)方法，分析原發(fā)性閉角型青光眼(primary angle-closure glaucoma, PACG)患者靜息態(tài)下丘腦-皮層通路功能連接及腦網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵傩缘母淖?，以期提高對PACG患者可能的神經(jīng)機(jī)理的認(rèn)識，為臨床早期診斷和治療提供幫助。
　　方法：招募33例PACG患者(PACG組)與33例年齡、性別相匹配的

2、健康對照者(healthy controls, HC組)，所有PACG患者均行相應(yīng)的眼科檢查，包括視網(wǎng)膜神經(jīng)纖維層(retinal nerve fiber layer, RNFL)厚度、眼內(nèi)壓(intraocular pressure, IOP)、靜脈杯盤比(cup to disc ratio,CDR)及視力(visual activity,VA)。所有受試者均行 SIEMENS Trio Tim3.0T MR掃描儀掃描，得到靜息態(tài)功能

3、磁共振圖像(resting-state functional MRI，RS-fMRI)。數(shù)據(jù)處理主要分為：(1)采集靜息態(tài)數(shù)據(jù)；(2)使用DPARSFA軟件包進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理；(3)選取雙側(cè)丘腦的各7個(gè)亞區(qū)作為感興趣區(qū)(region of interest, ROI)，并以此為種子點(diǎn)與全腦各體素進(jìn)行功能連接分析，并進(jìn)行組間兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)(AlphaSim矯正, P＜0.01)；(4)應(yīng)用Gretna腦網(wǎng)絡(luò)分析軟件包，選擇116個(gè)自動(dòng)解剖

4、標(biāo)定(automated anatomical labeling, AAL)模板腦區(qū)為節(jié)點(diǎn)，計(jì)算功能連接后獲得矩陣，構(gòu)建二值化腦網(wǎng)絡(luò)，獲取腦網(wǎng)絡(luò)整體及局部屬性，并在局部屬性上行組間雙樣本 t檢驗(yàn)(錯(cuò)誤發(fā)現(xiàn)率矯正(false discovery rate, FDR), P＜0.05)；(5)分析差異腦區(qū)的相關(guān)系數(shù)值及網(wǎng)絡(luò)屬性值，使用SPSS v.17.0軟件，對其與臨床參數(shù)RNFLT，靜脈CDR， IOP及VA進(jìn)行Pearson相關(guān)性分析

5、。
　　結(jié)果：(1)與HC組比較，PACG組丘腦與視覺傳導(dǎo)通路(頂葉/楔前葉、額葉/額下回)及非視覺傳導(dǎo)通路(中央旁小葉、中央后回、邊緣葉/海馬旁回)功能連接減低，丘腦與視覺傳導(dǎo)通路(枕葉、頂葉/頂下小葉、顳葉/顳下回)以及非視覺傳導(dǎo)通路(小腦前葉/山頂)功能連接增加(P＜0.01， AlphaSim校正，簇≥29體素)。
　　(2)在網(wǎng)絡(luò)稀疏度(0.1~0.6)下，PACG及HC組腦網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化聚類系數(shù)(γ)﹥1,標(biāo)準(zhǔn)化最短

6、路徑長度(λ)≈1,且其小世界指數(shù)(σ)﹥1，兩組均具有“小世界”屬性。
　　(3)在最小及最大網(wǎng)絡(luò)稀疏度(0.32~0.42)下，與HC組比較，PACG組標(biāo)準(zhǔn)化聚類系數(shù)(γ)輕度減低(P:0.283~0.453)，標(biāo)準(zhǔn)化最短路徑長度(λ)無變化(P:0.463~0.993)，導(dǎo)致小世界指數(shù)(σ)輕度減低(P:0.322~0.548)，但上述差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(FDR矯正, P＞0.05)。PACG組全腦(Eglobal)及局部(

7、Elocal)效應(yīng)亦無明顯變化(FDR矯正,P＞0.05)。
　　(4)在最小網(wǎng)絡(luò)稀疏度(0.32)下，與HC組比較，PACG患者組初高級視覺皮層(雙側(cè)距狀裂周圍皮層、左側(cè)枕上回、右側(cè)枕下回、雙側(cè)楔葉)標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點(diǎn)度顯著降低，背側(cè)視覺通路(右側(cè)丘腦、雙側(cè)顳中回)及非視覺通路(雙側(cè)補(bǔ)充運(yùn)動(dòng)區(qū)、右側(cè)海馬旁回、右側(cè)中央旁小葉、右側(cè)島蓋部額下回)標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點(diǎn)度顯著增高(FDR矯正，P＜0.05)；背側(cè)視覺通路(左側(cè)枕上/下回、雙側(cè)楔葉、左側(cè)舌

8、回)及非視覺通路(左背外側(cè)額上回、左側(cè)眶部額上/中回、左側(cè)海馬、左側(cè)豆?fàn)顨ず恕⒆髠?cè)小腦半球、小腦蚓部)標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點(diǎn)介數(shù)減少，背腹側(cè)視覺通路(右側(cè)顳中回、左側(cè)顳下回)及非視覺通路(右側(cè)海馬旁回、右側(cè)中央旁小葉、雙側(cè)島蓋部額下回、雙側(cè)緣上回)標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點(diǎn)介數(shù)顯著增加(FDR矯正，P＜0.05)。
　　(5)在最小網(wǎng)絡(luò)稀疏度(0.32)下，PACG組左側(cè)眶部額中回標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點(diǎn)介數(shù)與靜脈CDR呈正相關(guān)(r=0.406，P=0.019)。PACG

9、組左側(cè)緣上回標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點(diǎn)介數(shù)與VA呈正相關(guān)(r=0.357，P=0.041)；右側(cè)緣上回標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點(diǎn)介數(shù)與VA呈明顯正相關(guān)(r=0.558，P=0.001)；左側(cè)豆?fàn)詈藰?biāo)準(zhǔn)化節(jié)點(diǎn)介數(shù)與 VA呈正相關(guān)(r=0.355，P=0.043)。PACG組右側(cè)楔葉標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點(diǎn)度與VA呈負(fù)相關(guān)(r=-0.371， P=0.034)。PACG組其余腦區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點(diǎn)介數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點(diǎn)度值與RNFLT，靜脈CDR、IOP及VA均未見明顯相關(guān)。PACG患者靜息態(tài)丘腦

10、-皮層差異腦區(qū)均未發(fā)現(xiàn)與臨床參數(shù)存在顯著相關(guān)性。
　　結(jié)論：(1) PACG組存在包括丘腦視覺傳導(dǎo)通路及非視覺傳導(dǎo)通路(感覺運(yùn)動(dòng)及情感記憶)的連接異常，且其可影響患者視覺相關(guān)的認(rèn)知功能；
　　(2) PACG組腦網(wǎng)絡(luò)存在穩(wěn)定且高效的“小世界”屬性，且其整體構(gòu)建具有均質(zhì)化趨勢；
　　(3) PACG組視覺及非視覺(軀體運(yùn)動(dòng))腦區(qū)的局部屬性存在改變，且涉及到默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)(default mode network, DMN)，推