静息态功能磁共振成像技术在脑震荡综合征患者中的应用研究

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目的通过无创的静息态功能磁共振成像脑功能检查技术为脑震荡综合征(Post-concussion symptoms,PCS)患者病理生理机制的研究提供理论依据:(1)基于静息态功能磁共振成像技术探讨脑震荡综合征患者局部一致性(Regional homogeneity,ReHo)的变化情况;(2)结合静息态功能磁共振成像技术和图论分析法,探讨脑震荡综合征患者脑功能网络小世界属性的变化情况及临床意义。方法(1)选择2013年8月至2015年5月安徽医科大学附属省立医院神经外科接诊的脑震荡发生后3个月的患者20例,并同期招募年龄、性别组成和受教育程度相匹配的正常对照者20例分别进行静息态功能磁共振数据采集,数据经SPM8软件进行预处理,而后通过静息态数据处理工具Rest软件包进行ReHo分析并进行平滑处理,与正常对照组统计分析后得出脑震荡综合征患者脑功能异常的脑区;(2)纳入24例脑震荡综合征患者和21例正常对照者分别采集静息态功能磁共振数据,应用SPM8软件包进行数据预处理,而后采用图论分析法构建功能性脑网络,并统计分析两组对象脑功能网络小世界属性(r>1,λ≈1,且σ=r/λ>1时该网络具有小世界属性)及其属性参数--集聚系数(Cp)和平均最短路径(Lp)的变化情况,并分析其临床意义。结果(1)与健康对照者相比,脑震荡综合征组ReHo减低的脑区有:双侧丘脑、双侧脑岛及双侧舌叶;ReHo增高的脑区有:双侧后扣带回、双侧海马、双侧楔前叶及右侧缘上回(P<0.05)。(2)基于图论分析法发现,与正常对照组相比:在稀疏度0.05~0.4范围内,脑震荡综合征组和健康对照组均符合小世界属性(r值:1.871≤0.253比2.178±0.178;λ值:1.105±0.050比1.083±0.015;σ值:1.654±0.249比1.942σ0.155),但脑震荡综合征患者小世界属性较健康人群发生了变化(两组丫值差异具有统计学意义,t=3.350,P=0.030)。脑震荡综合征组的Cp值和Lp值均大于健康对照组(Cp分别为:0.310±0.022和0.290±0.026;Lp分别为:4.720±3.489和3.743±1.617),但仅Cp值差异有统计学意义(P<0.05)。结论(1)静息态功能磁共振成像技术可以发现脑震荡综合征患者在静息状态下存在局部一致性的异常,ReHo分析法有助于探索脑震荡综合征患者的神经功能障碍机制。(2)基于静息态功能磁共振成像技术的图论分析法对脑震荡综合征患者进行研究,可以发现脑震荡综合征患者仍然具小世界属性,但相对于正常对照者,患者组结果显示其局部颅脑结构的功能存在紊乱,可能与脑震荡综合征患者某些后期迁延不愈症状存在有关。因此,本实验研究认为静息态功能磁共振成像技术作为一种非损伤性脑组织功能检查技术对PCS患者脑功能以及相关功能区的功能变化研究提供了一种新的理论视角,从而为脑震荡综合征病理生理机制的进一步研究提供了可能。
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