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阿尔茨海默病患者大脑形态学及结构协变网络的改变
编辑人员丨6天前
目的探讨阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)患者大脑灰质体积、灰质皮层厚度及基于皮层厚度的结构协变网络(structural covariance network,SCN)的拓扑属性改变.材料与方法本研究共筛选了250例来自ADNI数据库的被试,包括AD组100人,健康对照(healthy controls,HCs)组150人.首先,利用基于体素的形态学分析方法(voxel-based morphometry,VBM)和基于表面的形态学分析方法(surface-based morphometry,SBM)分别计算每组被试的灰质体积和皮层厚度并比较其组间差异.其次,将有组间差异的脑区定义为感兴趣区(region of interest,ROI),提取每一个ROI的灰质体积和皮层厚度值,与认知量表进行偏相关分析.最后,构建基于皮层厚度的SCN并利用图论分析方法分析该网络的全局属性及局部属性的变化特征.结果第一,相较于HCs组,AD组的灰质体积和皮层厚度显著下降[体素和顶点水平总体误差(family-wise error,FWE)校正后P<0.001].AD组灰质体积下降的脑区主要包括双侧海马、双侧眶额皮层、左侧岛叶、右侧枕下回、左侧楔前叶、左侧中央前回、左侧中央扣带回.AD组皮层厚度变薄的脑区主要包括双侧颞叶、双侧额叶、双侧顶叶、双侧扣带回、双侧梭状回、双侧岛回、双侧楔前叶等.第二,偏相关分析表明,AD组简易精神状态检查量表(Mini-Mental State Examination,MMSE)得分分别与右侧海马体积[rs=0.35,错误发现率(false discovery rate,FDR)校正后P<0.001]、左侧海马体积(rs=0.38,FDR校正后P<0.001)、右侧梭状回皮层厚度(rs=0.38,FDR校正后P<0.001)呈正相关;临床痴呆评定量表(Clinical Dementia Rating Sum of Boxes,CDR-SB)评分与左侧梭状回皮层厚度(rs=?0.39,FDR校正后P<0.001)呈负相关.第三,脑网络分析表明,AD组SCN的全局效率(P<0.001)、局部效率(P=0.03)及小世界属性(P<0.001)高于HCs组,最短路径低于HCs组(P<0.001).结论联合VBM、SBM的形态学分析及SCN的图论分析有助于全面理解AD患者脑网络的重组及其意义,进而为AD患者神经影像学改变提供新的见解和证据.
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编辑人员丨6天前
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聋哑儿童执行功能及脑功能连接特征研究
编辑人员丨6天前
目的:探讨聋哑儿童执行功能缺陷与脑功能连接间的关系及特征。方法:从特殊教育学校招募28名聋哑儿童和27名人口学指标匹配的正常听力健康儿童作为对照。分别选用磁共振基于体素形态学测量(voxel-based morphometry,VBM)方法评估聋哑儿童与听力正常儿童在脑灰质体积之间的差异,采用功能磁共振独立成分分析(independent component analysis,ICA)的方法分析聋哑儿童与正常听力儿童脑执行功能网络内连接的差异,用执行功能测试工具评价聋哑儿童各执行子功能与听力正常儿童的差异。结果:聋哑儿童的脑灰质体积在左侧角回(MNI坐标:-48,-72,45;700 voxels)、右侧顶上回(MNI坐标:20,-62,57;594 voxels)和左侧枕中回(MNI坐标:-32,-87,42;782 voxels)较听力正常儿童减小。聋哑儿童在左侧眶部额中回/左侧额下回(MNI坐标:-24,21,3;54 voxels)功能连接较听力正常儿童减弱。在行为学测试结果中,聋哑儿童在转换功能上较正常儿童存在缺陷,差异有统计学意义( t(42)=2.39, P=0.02)。 结论:聋哑儿童执行功能存在一定缺陷,其神经机制可能与执行功能相关脑区出现功能连接减弱及脑灰质体积减小有关。
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编辑人员丨6天前
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颞叶癫痫患者丘脑网络异常与认知功能的相关性
编辑人员丨6天前
目的:探究颞叶癫痫(temporal lobe epilepsy ,TLE)患者丘脑网络异常与认知功能下降的相关性及其机制。方法:纳入2018年12月至2020年2月在广西医科大学第一附属医院癫痫专科门诊就诊的53例单侧TLE患者,同时招募37名人口学特征相匹配的健康对照,进行蒙特利尔认知评估(Montreal cognitive assessment,MoCA)及结构、功能磁共振检查。使用基于体素的形态学测量研究单侧TLE患者的丘脑灰质体积变化,使用基于种子点的结构协变网络和功能连接网络分析研究TLE患者的丘脑网络变化,对异常的丘脑结构、丘脑网络变化与认知功能评分进行相关性分析。采用SPSS 22.0软件进行统计分析。组间比较采用独立样本 t检验和Mann-Whitney U检验。为探索TLE患者的丘脑及丘脑网络与认知表现的关系,提取丘脑体积及存在异常协同性改变的脑区的灰质体积、功能连接值与MoCA评分进行相关性分析。 结果:TLE患者的MoCA总评分[27.0(25.0,29.0)分]低于健康对照[29.0(28.0,30.0)分]( Z=-4.601, P<0.001)。全脑灰质体积分析显示,与健康对照相比,TLE患者的左侧小脑、右侧颞极、右侧梭状回、直回、双侧颞中回、丘脑、内侧和旁扣带回表现出显著的体积缩小(经GRF校正,体素水平 P<0.001,团块水平 P<0.05);以差异丘脑为种子点的结构协变网络分析显示,TLE患者丘脑与右侧梭状回(MNI:x=28.5,y=-15.0,z=-34.5)、左侧脑岛(MNI:x=-33.0,y=-18.0,z=-1.5)、右侧颞中回(MNI:x=55.5,y=-51.0,z=9.0)、左侧补充运动区(MNI:x=-10.5,y=1.5,z=57.0)和右侧中央后回脑区(MNI:x=31.5,y=-33.0,z=51.0)的协同性较健康对照减低( P<0.001,体素> 100);以差异丘脑为种子点的功能连接网络分析显示,TLE患者丘脑与左侧脑岛(MNI:x=-38,y=-7,z=-7)、左侧舌回(MNI:x=-6,y=-81,z=-12)、右侧舌回(MNI:x=15,y=-105,z=0)和左侧三角部额下回(MNI:x=-39,y=36,z=-6)的连通性较健康对照下降(GRF校正,体素水平 P<0.001,团块水平 P<0.05)。在TLE患者中,与丘脑协同性减低的左侧脑岛体积与MoCA总评分呈正相关( r=0.279, P=0.043),与丘脑协同性减低的左侧补充运动区体积与MoCA总评分、语言评分呈正相关( r=0.323, P=0.018; r=0.334, P=0.015);与丘脑功能连接减弱的右侧舌区功能连接值与回忆评分呈负相关( r=-0.331, P=0.016)。 结论:TLE患者的丘脑体积、丘脑结构协变网络及功能连接网络均发生改变。丘脑网络的异常与TLE认知表现有关,可能是丘脑参与TLE患者认知障碍的神经机制。
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编辑人员丨6天前
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吸烟成瘾及超重间交互作用与脑灰质体积的相关性分析
编辑人员丨6天前
目的:探讨吸烟成瘾与超重之间的交互作用与脑灰质体积的相关性。方法:回顾性分析2019年1月至2021年12月通过微信等网络平台招募的99名受试者的相关临床资料及磁共振成像数据,包括以下4组:超重吸烟成瘾组( n=24);正常体重吸烟成瘾组( n=28);超重非吸烟组( n=19);正常体重非吸烟组( n=28)。所有受试者均行3.0T MRI检查。采用基于体素的形态学测量(voxel-based morphometry,VBM)的方法比较4组间的灰质体积(gray matter volume,GMV)的差异。采用双因素方差分析,将年龄、受教育年限和头部运动作为协变量,分析吸烟成瘾与超重对于大脑结构的交互作用、吸烟成瘾的主效应及超重的主效应,并将其与临床资料做相关性分析。 结果:吸烟成瘾和超重在大脑左侧背外侧前额叶皮质(dorsolateral prefrontal cortex,DLPFC)存在显著的交互作用(GRF校正,体素水平 P<0.001,团块水平 P<0.05)。相关分析显示,体重指数与左侧DLPFC GMV存在二次效应(β=-3.846, t=-2.134, P=0.036)。此外,吸烟成瘾主效应主要表现在大脑双侧眶额叶皮质(orbitofrontal cortex,OFC)(GRF校正,体素水平 P<0.001,团块水平 P<0.05)。相关分析发现左侧OFC GMV与尼古丁依赖量表评分呈负相关( r=-0.391, P=0.006),右侧OFC GMV与吸烟指数呈负相关( r=-0.335, P=0.019)。在上述阈值水平未发现有统计学意义的超重主效应。 结论:吸烟成瘾与超重在左侧DLPFC GMV存在拮抗作用。
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编辑人员丨6天前
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儿童脑发育及神经发育障碍的多模态MRI研究进展
编辑人员丨6天前
目的:总结多模态MRI技术在儿童脑发育及神经发育障碍(NDDs)中的应用研究进展。方法:在中国知网、万方数据、PubMed及Web of Science 等中英文数据库,以“儿童脑发育”“神经发育障碍”“磁共振成像”以及“brain development” “neurodevelopmental disorders” “children” “MRI”等为关键词,检索1999年1月—2021年1月有关脑发育及NDDs疾病的MRI研究的相关文献,共检索到7 974篇文献,排除内容不相符、无法获取全文、质量较低、证据等级不高、重复研究的文献,最终纳入49篇英文文献,对其进行总结、分析。结果:多模态脑影像学技术(如形态学、解剖学及功能MRI)结合当前机器学习分析技术(如脑年龄预测)和影像遗传学技术,从结构到功能、从局域到网络性质,描绘了正常和异常儿童脑发育的轨迹,促进了对NDDs病理生理机制的理解。结论:结合定量化分析的多模态MRI技术,可用于对NDDs疾病的大脑结构及功能改变进行观察和对NDDs疾病机制的研究,并提供影像生物标志物,在儿童脑发育及NDDs疾病的早期诊断、分类和预后方面具有较高的应用价值。
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编辑人员丨6天前
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人工智能辅助脑脊液形态检验发展的新趋势
编辑人员丨6天前
脑脊液形态学检查是诊断中枢神经系统疾病的重要手段,但人工显微镜检查存在效率低下、人员培训周期长、检验结果均质性差等不足之处。近年来,人工智能技术在医学领域的应用迅速发展,为脑脊液形态学检查提供了新的技术手段。未来,人工智能辅助的脑脊液形态学检查不仅实现数字化和网络化,同时提升脑脊液形态学智能化诊断水平和效率,在脑脊液智能辅助诊断方面具有广阔的应用前景。
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编辑人员丨6天前
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功能磁共振成像技术在糖尿病视网膜病变视觉通路功能评估中的作用
编辑人员丨6天前
糖尿病视网膜病变(DR)是糖尿病的微血管并发症之一,是我国50岁以上人群的重要致盲因素。目前主要通过各种光学方法检测视网膜血管病变评估DR的进展。然而,DR患者也常伴有视觉传导通路的微结构及功能的变化,且其发生可能早于视网膜血管病变。功能磁共振成像技术(fMRI)可实现眼部血流生物学参数以及视觉通路功能检测,并具有无创、精准定位、可重复性强等优点。fMRI包括磁共振灌注成像(PWI)、基于体素的形态学分析(VBM)、磁共振波谱(MRS)、弥散加权成像(DWI)、血氧水平依赖性功能磁共振成像(BOLD-fMRI)。PWI可用于研究DR的早期视网膜病变,其中锰离子增强磁共振成像用于检测DR早期视网膜、脉络膜活性;动脉自旋标记技术用于检测眼部血流量变化。VBM用于检测DR脑灰质改变。MRS通过计算代谢物质的峰值反映DR脑组织生化反应;DWI通过表观扩散系数反映DR脑损伤情况;BOLD-fMRI用于检测DR脑神经元活动、脑网络功能的变化。本文将对fMRI在DR视觉通路功能评估中的作用研究进展进行综述。
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编辑人员丨6天前
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静息态功能磁共振成像在卒中后失语中的应用
编辑人员丨6天前
卒中后失语是一种获得性语言障碍,可严重影响日常交流并导致长期残疾。以往研究多局限于脑形态学变化,难以揭示失语后脑组织的功能变化。静息态功能磁共振成像(resting-state functional magnetic resonance imaging, rs-fMRI)能观察各脑区及脑网络的功能变化。文章回顾了利用rs-fMRI探讨失语发病和恢复机制以及治疗前后脑功能变化的文献,以期为卒中后失语的神经重塑机制提供有价值的信息并指导更精准的治疗。
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编辑人员丨6天前
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脑影像结构协变网络及应用
编辑人员丨6天前
结构协变分析技术通过计算人群水平脑区间形态学影像指标的协变关系来反映脑网络化组织模式。相比其他脑网络影像技术,结构协变网络以更稳定的测量值反映长时间尺度上的脑网络属性,适合用于描述脑发育、老化内在属性及环境和疾病慢性状态对脑的外在影响,为脑连接影像领域贡献新的测度指标。本文综述了结构协变网络的基本原理、方法策略及其在正常和疾病脑研究中的应用。
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编辑人员丨6天前
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首发早发性抑郁症患者脑灰质体积及结构协变网络的异常改变
编辑人员丨6天前
目的:探讨首发早发性抑郁症(EOD)患者脑灰质体积(GMV)异常及不同脑区的协同改变。方法:对60例首发未用药EOD患者(病例组)与年龄、性别及受教育年限相匹配的64名健康对照者(对照组)行3.0 T 3D T 1WI高分辨结构像扫描,采用基于体素形态学的方法得到全脑GMV,采用独立样本 t检验比较2组被试GMV是否存在差异,选取差异脑区作为种子点进行结构协变网络(SCN)分析,采用Spearman秩相关分析病例组差异脑区GMV与病程、汉密尔顿抑郁量表(HAMD)17评分的相关性。 结果:与对照组相比,病例组右侧眶额叶皮质、右侧背外侧前额叶、右侧顶下小叶、右侧顶上小叶、双侧楔前叶GMV升高( P<0.05,FDR校正)。以右侧眶额叶皮质、右侧背外侧前额叶作为种子点进行SCN分析发现病例组存在异常的协变脑区,主要位于额、顶、颞、枕叶皮层及边缘系统、小脑( P<0.05,FDR校正)。此外,病例组右侧眶额叶皮质( r=-0.314, P=0.015)、左侧楔前叶( r=-0.283, P=0.029)GMV与病程呈负相关,右侧背外侧前额叶GMV与HAMD17评分中焦虑/躯体化因子( r=0.331, P=0.010)、左侧楔前叶GMV与HAMD17评分中体质量因子( r=0.255, P=0.049)呈正相关。 结论:首发未用药EOD患者前额叶、顶叶部分脑区GMV存在异常改变,并且大脑中存在更广泛的协变脑区和结构连接。另外,部分脑区GMV异常改变与临床特征具有相关性。前额叶及顶叶部分脑区或许可成为客观评价抑郁症患者脑结构受损的生物学标记。
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编辑人员丨6天前
