静息态fMRI在终末期肾病患者认知功能障碍方面的研究进展

近年来终末期肾病患者(ESRD)出现认知功能受损已引起临床工作者的重视,而静息态功能磁共振成像(rs-fMRI)在探究认知功能方面的独到优势已经被广泛认可。本文将简要阐述ESRD合并认知功能受损的发病率及机制,并对近几年来几种rs-fMRI技术在探究ESRD患者认知功能受损方面所取得的研究进展进行综述。     

昏迷患者静息态脑功能局部一致性fMRI研究

目的 探讨昏迷患者生物学特征可能的基线脑功能基础.方法 昏迷患者及正常人各12例,使用飞利浦3.0T磁共振系统对受试者进行全脑静息状态功能磁共振成像(fMRI)检查.用SPM5及北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室自行研制开发的REST及DPARSF软件进行数据的处理和统计学分析,比较昏迷患者与正常人在静息状态下局部一致性的差异.结果 与正常人相比,昏迷患者组小脑、颞叶、额叶、顶下小叶、后扣带回及楔前叶的自发活动局部一致性减低 (P<0.01).结论 运用静息态脑功能成像可能为研究昏迷患者的病理生理状态提供新的方向;昏迷患者在静息状态下多个脑区ReHo值显著低于健康对照,提示昏迷神经生理机制并非单一脑区功能的异常改变,而是整个大脑功能网络的异常,是一种大脑功能失连接的表现.     

脑网络功能连接预测抑郁症重复经颅磁刺激疗效的研究进展

抑郁症是一种情感障碍性疾病。重复经颅磁刺激(rTMS)是治疗抑郁症的一种非侵入性神经刺激技术。静息态功能磁共振成像(rs-fMRI)主要是研究大脑在静息状态时的自发活动;功能连接在分析抑郁症rTMS时较为常用,反映了静息状态下不同脑区血氧信号的即时联系,表明不同脑区间连接上的功能差异。本研究对近年脑网络功能连接预测rTMS治疗抑郁症疗效的相关文献进行综述,有望为抑郁症rTMS个性化治疗提供思路。     

肾移植术后脑默认网络和认知功能变化的研究

目的:采用静息态功能磁共振成像(rs-fMRI)研究肾移植对终末期肾病患者脑默认网络(DMN)的影响.方法:21例拟行肾移植手术的终末期肾病患者(患者组)和22例健康志愿者(对照组)纳入本组研究.22例健康志愿者及21例患者术前、术后(平均38d,范围25～69d)均行rs-fMRI检查.利用独立成分分析方法分离得到各受试者的默认网络脑区,采用单样本t检验对患者术前和对照组进行组内分析,观察各自的DMN空间分布模式;分别对患者肾移植术前与正常对照组、紧移植后与术前DMN功能连接进行组间比较,观察静息状态下脑默认网络的改变情况.结果:肾移植术前患者组和正常对照组均显示出典型的脑默认网络空间分布模式.与正常对照组相比,肾移植术前患者组默认网络脑区功能连接既有降低也有增高,降低脑区包括双侧额上回、双侧海马旁回、右侧颞中回及颞上回;增高脑区主要位于双侧楔前叶、双侧顶下小叶及内侧前额叶.与肾移植术前相比,肾移植术后患者出现右侧颞中回、双侧内侧额上回及额上回功能连接的增强.结论:终末期肾病患者肾移植术后早期即出现脑默认网络功能连接的增强,提示肾移植可改善终末期肾病患者默认网络脑区的功能.     

皮质下血管性认知功能障碍的脑默认网络静息态功能磁共振研究

目的运用静息态功能磁共振成像(rs-fMRI)研究皮质下缺血性血管性认知功能障碍(VCI-SIVD)患者在静息状态下的脑默认网络(DMN)。方法收集缺血性脑小血管疾病患者68例,经临床痴呆量表评分后分为血管性痴呆组(VaD组)12例,非痴呆型血管性认知功能障碍组(VCIND组)21例,认知功能正常者35例为对照组,分别采集高分辨率结构像和静息态功能磁共振数据,通过独立成分分析方法(ICA)计算并对比3组患者脑功能活动的改变。采用两样本t检验分别对VCIND组与正常对照组、VaD组与VCIND组、VaD组与正常对照组DMN的功能连接进行组间比较,观察静息状态下脑默认网络的改变情况,并分析VaD患者DMN默认网络与认知功能间的相关性。结果与正常对照组相比,VCIND组患者默认网络脑区的功能连接既有增高也有降低,增高的脑区包括双侧顶叶及颞中回,降低的脑区包括眶额叶、内侧前额叶、前扣带回及双侧枕叶;VaD组患者出现双侧小脑的功能连接增强,VaD组眶额叶、额中回、额下回、双侧枕叶及双侧颞叶的功能连接减低;VaD患者DMN统计脑图与数字连线A、数字符号转换、MOCA等多个临床量表评分存在显著相关性,差异有统计学意义(P0.05)。结论在静息状态下,血管性认知功能障碍患者的大脑默认模式网络存在异常,并存在以执行功能障碍为主的多个领域的认知功能损害,其认知功能障碍可能与额叶-皮质下环路受损有关。独立成分分析在评价血管性认知功能障碍及其早期诊断中有重要价值。     

静息态下耳鸣患者脑区域功能连接的BOLD-fMRI研究

目的 探讨静息态下耳鸣患者脑区域功能连接的变化.方法 45例耳鸣患者,分为右侧、左侧、双侧耳鸣3组,在静息态下,采用BOLD-fMRI序列对耳鸣患者及37名正常人进行扫描.结果 (1)耳鸣患者听觉系统部分区域功能连接异常,非听觉系统部分区域亦出现异常;(2)在听觉系统中,皮层下区域的神经元活动背离默认网络,而听觉皮层的神经元活动则主要有向默认网络靠近的趋势;(3)听觉网络中,异常的皮层下区域主要位于右侧,而异常的听觉皮层则位于左侧颞上回;(4)在双侧耳鸣患者组,右侧枕颞内侧回、右侧小脑山坡、额叶部分区域功能连接异常,这些区域在单侧耳鸣组并未发现.结论 静息状态下耳鸣患者听觉皮层的功能改变与皮层下结构的功能改变不同,听觉网络在功能上存在着优势通路,与耳鸣侧别无关,双侧耳鸣对患者相关脑区的影响与单侧耳鸣可能不同.静息态下大脑中枢神经系统特别是非听觉系统(如边缘系统、前额叶联合皮层)参与耳鸣.     

基于ICA-fMRI的首发未用药强迫症患者的静息态脑网络研究

【摘要】目的：分析首发未用药强迫症患者静息态脑网络的特点及差异,探讨首发未用药强迫症患者的静息态脑功能状态。方法：对24例首发强迫症患者（强迫症组）及24例年龄、性别、受教育年限相匹配的健康志愿者（对照组）采用3.0T磁共振扫描仪行静息态脑功能磁共振成像（fMRI）检查,采用独立成分分析（ICA）法分离静息态脑网络成分并进行统计学分析,首先采用单样本t检验制作网络成分模板,再采用双样本t检验进行组间不同功能网络内异常脑区的比较;采用耶鲁-布朗强迫量表（Y-BOCS）、24项汉密尔顿抑郁量表（HAMD-24）、汉密尔顿焦虑量表（HAMA）等评估临床症状。结果：通过首发强迫症患者与正常对照组数据分析获得10个静息态脑网络模板,分别为前默认网络、后默认网络、背侧注意网络、突显网络、左额顶网络、右额顶网络、内侧视觉网络、外侧视觉网络、枕极视觉网络、听觉网络。静息态脑网络内功能连接分析结果显示后默认网络中双侧楔叶功能连接增强（T=3.822,P＜0.05）,右额顶网络中右侧顶下小叶功能连接增强（T=5.291,P＜0.05）,外侧视觉网络中右侧枕中回功能连接增强（T=4.614,P＜0.05）。右侧额顶网络的右侧顶下小叶功能连接值与Y-BOCS总分呈负相关（r=-0.470,P＜0.05）。结论：首发强迫症患者较健康志愿者存在多个静息态脑网络异常,主要表现为功能连接的增强;强迫症患者可能存在一定的认知功能代偿。     

基于血氧水平依赖fMRI的胎儿脑功能研究进展

应用血氧水平依赖功能成像(BOLD-fMRI)可以分析胎儿大脑的神经活动信号,以获得胎儿脑功能发育的信息。BOLD-fMRI可以检测并有助于理解胎儿脑功能发育,目前已有重要研究结果,但仍需将胎儿脑功能参数及出生后神经行为表现联系起来,以提高其预测及应用价值。大规模纵向研究、融合多模态数据、结合人工智能算法评估胎儿大脑发育有望成为未来研究热点。本综述中,笔者总结了胎儿BOLD-fMRI任务态研究、静息态功能连接及功能网络、胎儿BOLD-fMRI研究所面临的挑战。     

基于低频振荡幅度算法的脑电功能磁共振同步成像技术对颞叶癫痫的研究

目的 采用静息功能磁共振成像低频振幅技术,通过观察双侧海马硬化(HS)颞叶癫痫(TLE)患者脑血氧水平依赖(BOLD)信号活动的改变,探讨TLE脑活动的神经机制.资料与方法 采用低频振幅算法,对9例双侧HS的TLE患者及9名正常志愿者静息功能磁共振成像数据进行对比分析,观察TLE患者发作间期痫样放电时(IED)振荡幅度增高及降低的区域.结果 TLE患者伴发IED时BOLD信号振荡幅度改变的区域基本呈双侧对称分布.振幅增加的区域包括:双侧海马、杏仁核、扣带回等边缘系统,双侧中央运动区、颞叶皮层,丘脑及中脑结构.振荡幅度降低的区域包括:扣带回前部(ACC)、内侧前额叶(MPFC)及顶下小叶(IPC)等经典缺省模式区域,而后扣带回(PCC)和楔前叶(Pcu)则未包含其中.结论 低频振幅功能磁共振成像技术可以对癫痫引起脑的活动改变情况进行观察.振幅增高的脑区反映大脑对癫痫活动的产生、传播等易化作用,振幅降低区域反映了特定脑区功能的抑制,尤其是缺省模式功能的受抑制.这些改变反映了大脑易化与抑制两个系统对癫痫的脑功能进行调节.     

静息态功能磁共振成像在三叉神经痛中的应用进展

三叉神经痛(TN)是临床常见的神经病理性疼痛疾病,其病理生理机制尚未明确,中枢神经系统损伤是目前的研究热点。静息态功能磁共振成像(rs-fMRI)基于血氧水平依赖信号能无创性地获得脑功能活动图像,可以评估TN的大脑功能异常,在更好地理解疾病的病理生理机制和评估预后方面发挥了重要作用。本文就rs-fMRI在TN中的应用进展进行综述。     

TIPS术后脑默认网络的静息态功能磁共振成像研究

目的：运用静息态功能磁共振成像（rs—fMRI）研究经颈静脉肝内门体分流术（TIPS）对肝硬化患者脑默认网络（DMN）的影响。方法：10例拟行TIPS治疗的肝硬化患者（患者组）和10例正常对照者（对照组）纳入本研究。10例正常对照者及10例患者术前、术后（平均8天）均行rs-fMRI。利用独立成分分析方法分离得到各受试者的默认网络脑区,采用单样本t检验对患者术前和对照组进行组内分析,观察各自的DMN空间分布模式;分别对患者TIPS术前与正常对照组、患者TIPS术后与术前的DMN功能连接进行组间比较,观察静息状态下脑默认网络的改变情况。结果：TIPS术前肝硬化患者和正常对照组均显示出典型的静息态脑默认网络空间分布模式。与正常对照组相比,TIPS术前肝硬化患者默认网络脑区功能连接既有降低也有增高,降低脑区包括左侧额中回背外侧、双侧顶下小叶及颞叶;增高的脑区主要位于双侧后扣带回、楔前叶及内侧前额叶。与TIPS术前相比,患者术后出现双侧楔前叶及角回功能连接增强,而后扣带回及内侧前额叶功能连接度减低。结论：静息状态下,TIPS术后早期肝硬化患者脑默认网络功能连接即出现改变,既有功能连接减低也有增强,提示TIPS对肝硬化患者脑默认网络既有功能损伤又有代偿机制。     

脑梗死功能连接在个体化功能康复中的应用进展

脑梗死可引起脑组织受损进而造成功能受损。目前常采用功能MRI评价脑梗死功能网络的损害，通过功能连接（FC）的分析方法能够很好地观察脑网络的功能障碍和功能重组，最常用的分析方法包括基于种子点的FC和图论。早期评价脑梗死功能网络的变化，有利于评估神经功能以及制定合理的康复方案。就FC在脑梗死病灶位置和梗死时间分析中的应用，及其在评估功能康复和个体化精准干预中的应用进展作一综述。     

肝性脑病患者基于静息态fMRI的全脑功能连接研究

目的：采用静息态功能磁共振成像研究肝性脑病患者全脑功能网络连接改变机制。方法：采集13例慢性肝硬化肝性脑病患者和17例健康志愿者的静息态血氧依赖水平功能磁共振成像（BOLD-fMRI）数据,采用自动化解剖标记（AAL）模板计算90个脑区的两两间功能连接情况。结果：肝性脑病患者有15条功能连接出现异常,其中12条功能连接显著下降（P〈0．01）,3条显著升高（P〈0．01）,且其中9条异常连接出现在皮层下区域与皮层区域之间,且改变的功能连接与神经心理学测试存在一定相关性。结论：肝性脑病患者的基底节一丘脑一皮层回路受损,功能连接的改变与肝性脑病患者认知功能的改变有关。     

儿童癫痫静息态fMRI的研究进展

癫痫是脑神经元同步异常放电导致的脑功能紊乱综合征,其反复发作可造成认知功能的损伤和行为的异常。静息态功能MRI（rs-fMRI）是一种血氧水平依赖功能MRI,可对大脑静息态下的自发活动进行研究。目前大量癫痫rs-fMRI 的研究主要集中于成年病人,然而儿童癫痫的病因、发病机制及临床治疗等都与成人癫痫不尽相同。主要对近年来rs-fMRI 在儿童癫痫静息态网络、认知功能障碍研究及其在儿童癫痫手术治疗方面的应用予以综述。     

基于三重网络模型的酒精使用障碍患者静息态fMRI研究

目的:基于静息态功能磁共振(rs-fMRI)的独立成分分析(ICA)方法探讨酒精使用障碍(AUD)患者静息状态下三重网络模型(默认网络、突显网络及中央执行网络)功能网络连接(FNC)改变.方法:搜集2019年9月-2020年6月本院32例酒精使用障碍者和21例健康志愿者(正常对照组)的临床和MRI资料.所有被试行颅脑常...     

静息态脑功能网络分析方法及在肝性脑病的研究进展

静息态脑功能网络分析方法是目前脑功能研究最常用、最基本的方法之一。该方法利用血氧水平依赖功能磁共振成像(BOLD-f MRI)采集数据,分析全脑或特定脑区脑网络连接强弱的情况,不仅能无创定位功能网络连接异常的脑区,还能了解各种神经心理疾病的病理生理基础及发病机制。近年来,随着影像技术的发展、脑网络分析方法的不断完善,静息态脑功能网络的研究为临床疾病的诊断治疗提供了更为广阔的思路。     

静息态fMRI在神经精神疾病中的研究进展

静息态功能MRI(rs-f MRI)是一种利用血氧水平依赖(BOLD)功能MRI来研究大脑静息状态下脑功能活动的方法。其能够反映静息态下脑功能的生理或病理状态,并且具有无辐射、影响因素少、操作简便易行等优势,对临床诊断和治疗效果评估具有重要价值。近年来,随着影像数据分析技术的快速发展,rs-f MRI已经成为大脑功能研究的有效工具,临床应用逐渐扩展。对rs-f MRI技术的基本原理、方法及其在神经精神疾病研究中的应用进行综述。     

灰质异位脑功能连接的功能磁共振成像研究

目的通过观察灰质异位脑功能连接区的空间分布形式,探索灰质异位与正常脑区间的神经功能联系。方法研究对象为8例确诊为双侧灰质异位癫痫患者,经Siemens 3.0 T磁共振仪采集静息态及3D结构像数据。以异位灰质团块作为种子点,进行基于相关的全脑功能连接分析,并对异位灰质功能连接网络存在的模式进行观察分析。结果 (1)一侧异位灰质与对侧异位灰质存在正相关功能连接;(2)异位灰质与双侧基底神经节存在正相关连接。(3)异位灰质与正常大脑皮层存在正相关功能连接,但其空间模式与异位灰质所处的部位有关。(4)异位灰质与双侧大脑皮层也存在负相关功能连接区域,但其空间模式无明显一致性。结论灰质异位不是孤立的异常脑结构,其不但与对侧的异位灰质保持功能连接,还与众多大脑皮层区保持着广泛的功能连接,这可能由于异位灰质团与正常皮层具有相同起源以及相似发育过程而形成的。其与基底神经节存在功能连接可能是异位灰质经常引发癫痫发作的病理生理基础之一。     

轻微型肝性脑病患者后扣带回与双侧海马间功能连接静息态功能MRI研究

目的：探讨轻微型肝性脑病（MHE）患者静息态下后扣带回（PCC）与双侧海马间功能连接（FC）的改变情况。方法：采用静息态功能磁共振成像（rs-fMRI）技术，分析17例 MHE患者（MHE组）和17例健康对照者（HC组）静息态下脑功能活动，观察 MHE患者静息态下PCC与双侧海马间的功能连接情况，并与数字-符号试验（DST）和数字连接试验-A （NCT-A）评分进行相关分析。结果：与 HC组相比，MHE组 PCC 与右侧海马间 FC 减低（P＜0．05，K≥10体素）；MHE组PCC和右侧海马FC分数与DST评分呈显著正相关，与NCT-A评分呈显著负相关（P＜0．05，K≥体素）。结论：MHE患者脑功能存在损伤，海马与后扣带回间连接强度可以提示 MH E患者的认知功能状态。     

正常人工作记忆任务和静息状态下前额叶皮层内侧面的功能连接分析

目的 分析在工作记忆任务和静息两种状态下与前额叶皮层内侧面(MPFC)正、负相关脑区的分布,比较两种状态下MPFC功能连接的差异.资料与方法 采用GE 1.5 T MR扫描仪对25名正常自愿者行静息态及2-back工作记忆任务的功能磁共振成像(fMRI)实验,2-back实验采用组块设计,0-back作为对照,6个对照组块与5个任务组块交替进行.静息态全脑采集128个时相.采用SPM、AFNI对数据进行预处理.选择MPFC作为种子点与全脑其他像素进行Pearson相关分析,建立相关图.组内分析时采用随机效应模型单样本t检验,检测与MPFC明显正相关或负相关的脑区.组间分析采用配对样本t检验.检测MPFC功能连接图在2-back任务和静息状态下的差异.结果 两种状态下与MPFC正相关的脑区基本一致,属于"任务负激活网络".2-back任务状态下与MPFC负相关的脑区与"任务正激活网络"一致.静息状态下与MPFC负相关的脑区主要分布在双侧岛叶、双侧顶下小叶,且这些区域的负相关性明显高于任务状态.任务状态下负相关性高于静息状态的主要脑区包括双侧运动前区外侧(LPMA)、双侧顶叶后部(PPC)、左侧丘脑及右侧小脑半球.结论 静息及2-back任务状态下MPFC的功能连接情况不同,对于正常人在静息及任务状态下的功能连接对比研究为临床精神疾病患者的研究奠定了基础.