基于白质纤维束的胶质瘤患者脑功能网络分析

目的复杂网络理论揭示了人脑结构和功能网络中的很多拓扑属性,通过基于白质纤维束的脑功能网络建模方法分析胶质瘤患者功能网络变异特性。方法首先基于matlab平台利用spm8数据包对数据进行预处理,然后采用磁共振白质纤维束和小世界网络理论对20例正常人和20例神经胶质瘤患者进行脑功能网络建模。通过对脑功能网络连接度、簇系数和平均路径等参数分析,研究胶质瘤患者小世界拓扑属性。结果对比正常人,被试神经胶质瘤患者脑功能网络遭到破坏,患者脑网络的小世界属性及网络容错能力明显下降,信息传输最大的脑功能区区域发生转移,平均路径在额中回、旁中央小叶、顶叶等区域出现异常。结论胶质瘤患者脑功能网络变异明显,小世界属性显著降低。

基于纤维束追踪空间统计的内侧颞叶癫痫患者弥散张量成像研究

本研究通过分析磁共振弥散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)数据,观察内侧颞叶癫痫(mesial temporal lobe epilepsy,mTLE)患者大脑白质的改变。46例伴有单侧海马硬化的内侧颞叶癫痫患者(24例左侧颞叶癫痫和22例右侧颞叶癫痫),以及42例年龄和性别匹配的正常志愿者纳入本研究。采用基于纤维束追踪的空间统计分析方法(track-based spatialstatistics,TBSS),主要观察患者各向异性系数(fractionsal anisotropy,FA)的变化。结果发现,与正常志愿者相比,左侧mTLE患者FA降低的区域呈双侧分布,稍偏向患侧,胼胝体、上纵束、下纵束、内囊前肢等白质双侧都有异常,而扣带束、下额枕束只在左脑显著降低;右侧mTLE患者FA降低主要见于右脑,包括胼胝体、上纵束、下纵束和钩束等。结果表明,基于TBSS方法的DTI研究揭示了伴有海马硬化的mTLE患者的脑白质异常,有助于加深对mTLE病理生理机制的了解。

儿童青少年双相躁狂患者的弥散张量成像研究

目的:利用弥散张量成像(Diffusion tensor imaging,DTI)技术,探讨儿童青少年双相情感障碍躁狂发作(Pediatric bipolar disorder mania,PBD-mania)患者脑白质完整性的改变。方法:在湘雅二医院儿童精神科门诊收集21例年龄在10-18岁的PBD-mania患者(男/女:8/13)作为患者组,另在一学校选取18例年龄、性别与之匹配的健康受试作为对照组。所有研究对象进行磁共振扫描采集DTI数据。运用基于体素的分析法(voxel-based analysis,VBA)对DTI数据进行全脑白质的各向异性分数(Fractional anisotropy,FA)分析。结果:与正常对照组相比,PBD-mania患者右侧前扣带和左侧丘脑的FA值显著下降,未发现有FA增高的脑区。上述两区域的FA值与PBD-mania患者的疾病病程、起病年龄、发作次数以及Young躁狂量表(Young mania rating scale,YMRS)得分间均无显著的相关性。结论:前扣带与丘脑微观结构的改变可能是儿童青少年双相情感障碍发病的重要因素。

基于弥散张量追踪技术的胶质瘤患者结构网络的节点度研究

目前临床上迫切需要一种有效的脑胶质瘤患者脑功能损伤的检测手段,理解其发病机制。本研究提出弥散张量追踪技术与"小世界"网络相结合的方法,利用脑结构网络中节点度来研究颞叶区胶质瘤患者大脑的复杂网络拓扑属性。实验结果表明:对比正常被试组,不同等级的胶质瘤患者脑网络均遭到不同程度破坏,但破坏程度与肿瘤等级无关。网络中功能连接的度分布均呈异质性较明显的指数截断幂律分布。同时胶质瘤患者组的信息传输最大的脑功能区域发生转移,且存在语言功能区和感觉功能区等区域的缺失。