第一部分伴中央顳區(qū)棘波兒童良性癲癇大腦皮層溝回化特征及其結(jié)構(gòu)協(xié)變網(wǎng)絡研究目的:伴中央顳區(qū)棘波兒童良性癲癇(benign childhood epilepsy with centrotemporal spikes,BECTS)亦為 Rolandic 癲癇(Rolandic Epilepsy,RE),是最常見的兒童特發(fā)性局灶性癲癇,具有輕-中度認知和語言功能障礙。既往利用MRI形態(tài)學測量和結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡分析主要集中在容積層面,缺乏二維平面的皮層折疊及其協(xié)變網(wǎng)絡特征的證據(jù)。本研究使用磁共振三維-T1高清結(jié)構(gòu)圖像(3-dimension Ti weighted Imaging,3D-T1WI)提取二維皮層表面、識別腦溝腦回折疊程度,分析BECTS患兒皮層溝回化指標(gyrificationindex,GI)特征及其結(jié)構(gòu)協(xié)變網(wǎng)絡屬性的改變,旨在尋求BECTS神經(jīng)解剖基礎及發(fā)病機制。方法:納入26例(8～14歲)BECTS患兒作為病例組,26例性別、年齡、社會地位相匹配的兒童作為對照組。使用GE HDxt3.0T磁共振掃描儀采集3D-T1高清圖像。原始圖像質(zhì)量篩查后經(jīng)預處理,提取皮層厚度及表面積計算GI,重建基于皮層折疊的腦結(jié)構(gòu)協(xié)變網(wǎng)絡及統(tǒng)計學分析,包括:(1)分析組間GI差異位點,探尋BECTS潛在的神經(jīng)解剖基礎;(2)在上述差異腦區(qū)基礎上分析病例組與年齡、病程是否關聯(lián),探討潛在發(fā)育成熟機制;(3)基于皮層分割的GI為協(xié)變構(gòu)建結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡分析,計算基于全腦和局部腦網(wǎng)絡拓撲屬性。結(jié)果:兩組除教育程度外(p=0.026),性別年齡和社會經(jīng)濟等均無顯著統(tǒng)計學差異(p0.1)�？刂平逃潭葹閰f(xié)變量后,病例組雙側(cè)外側(cè)裂區(qū)域(BA5,6)、左側(cè)額下回三角部、左側(cè)顳上-中回、左側(cè)喙端額中回、左外側(cè)眶額皮層、左緣上回GI顯著增加(p0.05,多重校正),未發(fā)現(xiàn)顯著減低GI位點。全腦網(wǎng)絡指標分析兩組間無顯著差異。但病例組最明顯網(wǎng)絡節(jié)點屬性改變位于島葉、額葉、顳葉和枕葉(FDR校正,p0.05)。病例組腦中心節(jié)點(高中心性節(jié)點)數(shù)目增加,并且偏移到感覺運動區(qū)和顳葉。多重回歸分析顯示兩組受試者雙側(cè)外側(cè)裂區(qū)均無顯著隨年齡變化趨勢,但病例組其他差異腦區(qū)GI均與年齡存在顯著正相關(vertex p0.001,團塊校正)。進一步回歸分析提示BECTS患兒上述差異位點GI與病程顯著正相關(vertex p0.001,團塊校正)。結(jié)論:BECTS可能是一種因先天外側(cè)裂周圍皮層過度折疊,隨后兒童高級認知和語言與聯(lián)合皮層不協(xié)調(diào)發(fā)育有關。另外BECTS患兒存在網(wǎng)絡節(jié)點角色紊亂和核心節(jié)點分布改變,這些發(fā)現(xiàn)可能提供了BECTS患兒在發(fā)育過程中的大腦神經(jīng)解剖標志。第二部分伴中央顳區(qū)棘波兒童良性癲癇靜息態(tài)功能磁共振成像度中心度研究目的:現(xiàn)代腦網(wǎng)絡科學研究表明,人腦功能架構(gòu)是一個復雜動態(tài)交互網(wǎng)絡,異常發(fā)育和電活動都會影響功能網(wǎng)絡節(jié)點配置和動態(tài)交互。靜息態(tài)功能磁共振成像(resting-state functional MRI,rs-fMRI)是目前無創(chuàng)研究人腦功能最重要手段之一。因此,本研究旨在使用rs-fMRI度中心度(degree centrality,DC)衡量BECTS患兒靜態(tài)和動態(tài)腦網(wǎng)絡度中心度改變,為理解BECTS患兒異常功能網(wǎng)絡節(jié)點配置和一段時間內(nèi)動態(tài)網(wǎng)絡信息提供幫助,進而探討B(tài)ECTS靜息態(tài)自發(fā)活動的分布及時間變異。方法:病例組與對照組同第一部分。使用GE HDxt3.0T磁共振掃描儀采集rs-fMRI數(shù)據(jù)。靜息態(tài)數(shù)據(jù)處理采用DPARSF_V3.0軟件,在基于MATLAB7.6和SPM8的基礎上進行計算,先對原始圖像預處理,繼之構(gòu)建全腦體素水平的功能連接矩陣,設置基于體素功能連接相關系數(shù)r=0.25為閾值,構(gòu)建正向的二值化(binary)和加權(weighted)體素水平連接鄰近矩陣,然后使用6mm空間平滑和z標準化,分別計算靜態(tài)度中心度和基于hamming時間窗動態(tài)度中心度變異,最后采用軟件分別進行組內(nèi)分析和組間兩樣本t-test統(tǒng)計學分析。結(jié)果:通過計算病例組和對照組每個體素的平均DC值,分別獲得兩組靜態(tài)和動態(tài)DC空間分布圖(TFCE團塊校正,p0.05)。兩組DC空間分布圖視覺顯示廣泛的相似性。靜態(tài)和動態(tài)組間分析,與對照組相比,病例組靜態(tài)二值化和加權顯示增加均位于雙側(cè)距狀回、雙側(cè)枕中回和右側(cè)梭狀回,然而二值化減少的腦區(qū)位于右側(cè)顥下回、左側(cè)小腦腳、左側(cè)小腦及左側(cè)頂上小葉;加權組間分析減少腦區(qū)位于右側(cè)顥下回、左側(cè)頂下小葉、左側(cè)小腦腳、左側(cè)小腦及左側(cè)楔前葉。進一步行動態(tài)DC時間變異分析,病例組二值化增加腦區(qū)位于雙側(cè)楔前葉、右側(cè)顥上回,然而二值化減少腦區(qū)位于左顳下回;加權組間分析顯示增加腦區(qū)位于雙側(cè)楔前葉、右側(cè)顥上回、左側(cè)丘腦及左側(cè)角回,減低腦區(qū)位于左側(cè)顥下回、右側(cè)梭狀回及右側(cè)額下回三角部。結(jié)論:本研究結(jié)果表明中央節(jié)點,特別是異常功能網(wǎng)絡節(jié)點配置內(nèi)高度連接腦區(qū)選擇性和特異性破壞可能與BECTS發(fā)病機制有關。
【學位單位】：重慶醫(yī)科大學
【學位級別】：博士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：R742.1;R445.2
【部分圖文】：

－０．０１?－０．０５?０．０５?０．０１??圖１丄１皮層溝回化指標組間差異??Ｆｉｇｕｒｅ?１：?ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ?ｃｏｒｔｉｃａｌ?ｇｙｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ｃｌｕｓｔｅｒｓ?ｐｒｏｊｅｃｔｅｄ?ｏｎｔｏ?ｔｈｅ?ｉｎｆｌａｔｅｄ?ｓｕｒｆａｃｅｓ?ｏｆ?ｔｈｅ??ｂｉｌａｔｅｒａｌ?ｈｅｍｉｓｐｈｅｒｅｓ．?Ｔｈｅ?ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ?ｃｌｕｓｔｅｒｓ?ｓｈｏｗ?ｉｎｃｒｅａｓｅｄ?ｇｙｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ｉｎ?ｔｈｅ?ＢＥＣＴＳ?ｇｒｏｕｐ??ｃｏｍｐａｒｅｄ?ｗｉｔｈ?ｔｈｅｉｒ?ｐｅｅｒ?ｃｏｎｔｒｏｌｓ?ａｎｄ?ｓｕｒｖｉｖｅｄ?ｃｌｕｓｔｅｒ?ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ?（ｐ＜０．０５）??Ｃｏｒｔｉｃａｌ?ｇｙｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ａｎｄ?ａｇｅ?ｉｎ?ＢＥＣＴＳ??０．１?０．０３?０．０１?０．００３?０．００１??圖１．１．２病例組ＧＩ與年齡相關性分析，未發(fā)現(xiàn)雙側(cè)Ｓｙｌｖｉａｎ?ｆｉｓｓｕｒｅｓ?ＧＩ與年齡的相關性??Ｆｉｇｕｒｅ?１．１．２，?Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ｃｏｒｔｉｃａｌ?ｇｙｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ａｎｄ?ｃｈｒｏｎｏｌｏｇｉｃａｌ?ａｇｅ?ｉｎ?ｃｈｉｌｄｒｅｎ?ｗｉｔｈ??ＢＥＣＴＳ．?Ｉｎ?ｃｈｉｌｄｒｅｎ?ｗｉｔｈ?ＢＥＣＴＳ，?ｗｅ?ｄｉｄ?ｎｏｔ?ｆｉｎｄ?ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ?ａｇｅ?ｅｆｆｅｃｔｓ?ｏｎ?ｆｏｃｉ?ｏｆ?Ｓｙｌｖｉａｎ??ｆｉｓｓｕｒｅｓ

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圖１．２．１全腦網(wǎng)絡的組內(nèi)分析、網(wǎng)絡密度組間差異、ＡＵＣ分析??Ｆｉｇｕｒｅｌ．２．１，?Ｗｉｔｈｉｎ－ｇｒｏｕｐ?ｇｌｏｂａｌ?ｎｅｔｗｏｒｋ?ｍｅａｓｕｒｅｓ，?ｂｅｔｗｅｅｎ－ｇｒｏｕｐ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ?ｉｎ?ｔｈｅｓｅ??ｍｅａｓｕｒｅｓ?ａｃｒｏｓｓ?ａ?ｒａｎｇｅ?ｏｆ?ｎｅｔｗｏｒｋ?ｄｅｎｓｉｔｉｅｓ，?ａｎｄ?ＡＵＣ?ｒｅｓｕｌｔｓ．?Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ?ｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇ?（Ａ），??ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ?ｐａｔｈ?ｌｅｎｇｔｈ?（Ｂ），?ｓｍａｌｌ－ｗｏｒｌｄ?ｉｎｄｅｘ?（Ｃ），?ｇｌｏｂａｌ?ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ?（Ｄ），?ｌｏｃａｌ?ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ?（Ｅ），??ａｎｄ?ｍｅａｎ?ｎｏｄｅ?ｂｅｔｗｅｅｎｎｅｓｓ?（Ｆ）?ｏｆ?ｔｈｅ?ＢＥＣＴＳ?ａｎｄ?ＨＣ?ｎｅｔｗｏｒｋｓ．?Ｔｈｅ?ｒｅｄ?ｉｎｖｅｒｔｅｄ??Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ?Ｄｅｇｒｅｅ?＾?－?（ｉ?．（?．??１１?魏八二；＼?�！�?ｖ?ｙ?ｖ＇響?＞雞綱?Ｒｙｖ＾４?■??Ｉ?＊?＊?＊?，?＊?＊?？?ＨＧ?ＶＳ．?ＢＥＣＴＳ?＾?＾?＾?＇?ａｉ．－＇１．?？?．?、．?＇＇?＇?＋?ＨＣ?ＶＳ．?ＢＥＣＴＳ??＿：＿：？ｂｏｕｎｄ９５％Ｃ５?１?，＾．＾Ｃ．（＞ｆ．ｐｅｇｒｅｅ?＿：＿：；！ＳｂｏｕｎｄＳ６％ｃｌ）??ｊ?．，－１＾?？Ａ?ｔ？，?Ｉ?Ｎｕｌｌ?（ｌｏｗｅｒ?ｂｏｕｎｄ?９５％?ＣＱ?．／ＶＮ?＾?＾．．?ｊ＼?＇?Ｎｕｌｌ?（ｌｗ？ｒ?ｂｏｕｎｄ?９５％?ＣＱ??＿ａｌ??ｌ＿ｘ?＾?？?、．：ｔ?＊?？?＂Ｖ?Ｉ??Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ?Ｎｏｄｅ?Ｂｔｗｅｅｎｎｅ
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本文編號：2894327