一氧化二氮中毒青年患者静息态功能磁共振局部一致性

目的应用静息态功能磁共振成像(BOLD-fMRI)技术研究一氧化二氮(N_2O)中毒的青年患者脑区局部一致性(ReHo)的变化特点,探究滥用N_2O所致神经毒性的机制。方法选取9名N_2O中毒后的青年患者组成病例组,另招募相匹配的12名健康青年志愿者组成健康对照组。对病例组及健康对照组均进行RS-fMRI扫描,并进行图像数据预处理,以ReHo值作为观测指标,分析并比较两组受试者间的差异。结果静息态下,与健康对照组相比较,N_2O中毒患者在双侧眶部额上回、双侧嗅皮质、右侧尾状核、右侧中央前回、右侧中央后回、右侧额中回、左侧中央旁小叶ReHo值减低(AlphaSim矫正,P0.05,voxels54),差异具有统计学意义。未发现有ReHo增高的脑区。结论 N_2O中毒患者出现了ReHo减低的脑区,表明N_2O中毒影响了神经兴奋的敏感性。RS-fMRI为进一步理解过量N_2O产生的神经毒性的病理学机制提供了依据。     

连枷臂综合征患者静息态功能磁共振局部一致性研究

目的采用静息态功能磁共振成像(RS-fMRI)技术观察连枷臂综合征(flailarm syndrome,FAS)患者脑区局部一致性(ReHo)的变化特点。方法选取10名确诊的连枷臂综合征患者组成病例组,另选择10名健康志愿者组成健康对照组;病例组符合2000年修订版EI-Escorial标准临床确诊的诊断标准;对病例组及健康对照组进行RS-fMRI扫描,并进行图像数据预处理,以ReHo值作为观测指标,分析并比较两组受试者的差异。结果静息态下,与健康对照组相比,FAS组患者在双侧楔前叶、左侧后扣带回、左侧楔叶的ReHo值增高,双侧中央盖沟、左侧中央前回、左侧中央后回、双侧内侧及旁扣带脑回、右侧岛叶ReHo值减低(AlphaSim矫正,P0.05,voxels20)。结论 FAS患者ReHo异常变化的脑区包括运动区及非运动系统,RSfMRI为进一步理解FAS患者的神经病理学机制提供了依据。     

癫痫患者默认网络的静息态功能磁共振成像研究

目的:分析癫痫患者静息态fMRI下默认网络及其潜在结构的变化.方法:对15名临床诊断为原发全身强直痉挛癫痫患者和20名正常志愿者静息态时的fMRI数据进行独立成分分析,依据空间最佳匹配原则挑选独立成分,研究正常被试和癫痫患者的默认网络差异,并选定默认网络中11个脑区构建功能连接网络,运用图论和聚类方法探讨其潜在结构的改变.结果:与正常对照组相比,患者组默认网络的脑区激活普遍下降,功能连接网络发生明显变化,且整个网络呈现出混乱的层次化结构.结论:静息态下癫痫患者的默认网络及潜在的层次化结构发生异常.     

精神分裂症和强迫障碍患者的全脑灰质体积及静息态脑功能局部一致性

目的:应用磁共振成像(MRI)技术探讨精神分裂症和强迫障碍(OCD)患者大脑灰质体积及静息态脑功能局部一致性(ReHo)的特征性表现。方法:选取符合精神障碍诊断与统计手册第4版(DSM-IV)诊断标准的22例精神分裂症患者、20例OCD患者及23例性别、年龄、受教育程度匹配的正常对照。所有研究对象先后完成高分辨率结构磁共振成像及静息态功能磁共振成像扫描,在全脑范围内基于体素分析精神分裂症和OCD患者灰质体积及ReHo的异常改变,同时探索精神分裂症和OCD共同的脑结构和功能异常特征。结果:精神分裂症与OCD共同表现为,前扣带回灰质体积低于正常对照(蒙特利尔神经科学研究所坐标(P0.001,未校正),左侧楔叶ReHo值比正常对照低(P0.001,未校正),左侧内侧额上回ReHo值比正常对照高(P0.001,未校正)。结论:精神分裂症和OCD患者具有共同的脑结构和功能异常特征,该改变一定程度上可作为两种疾病临床相似之处的解释。     

基于静息状态的功能磁共振成像

基于静息状态的功能磁共振成像已经成为当前人脑功能研究的重要手段之一.本文首先介绍了基于静息状态功能磁共振成像人脑功能研究的历史和现状,包括对正常人脑功能的研究和对病理状态下的人脑功能异常研究.然后介绍了基于静息状态功能磁共振成像的两种主要的数据分析方法:功能连接分析和慢波振荡特性分析.     

针刺足三里的静息态脑功能局部一致性研究

目的观察针刺足三里的静息态脑区功能局部一致性(Reho),探讨针刺穴位的作用机制。方法选择10例健康志愿者,其中男性4例,女性6例;年龄20~34岁,中位年龄23岁。利用GE Signa HDxt 3.0 T磁共振成像系统对针刺前(对照组)、针刺足三里后分别进行静息态扫描,运用统计参数图(SPM8)软件,采用Reho的数据后处理方法,分析2组被试不同脑区Reho值的差异,并运用错误发现校正(FDR-corrected),得到有统计学差异的脑区。结果针刺足三里组与针刺前相比,Reho值增高的脑区有右侧前扣带回(8.17)、左侧额中回(4.84);Reho值减低的脑区有左侧小脑半球(-7.75)、右侧后扣带回(-6.66)、左侧豆状核(-6.87)、右侧岛叶皮层(-7.57)、左侧胼胝体(-5.71)、左侧楔前叶(-4.68)、右侧额叶内侧回(-8.59)。结论针刺足三里后造成局部脑组织血氧水平信号同步性改变,提示针刺足三里不仅有特异的脑功能激活区,而且引起的脑功能活动存在Reho差异。     

膝骨性关节炎患者慢性疼痛静息态脑功能局部一致性研究

目的探讨膝骨性关节炎(KOA)慢性疼痛患者静息状态下脑功能活动改变情况。方法采用局部一致性(ReHo)分析方法分析21例KOA患者(KOA组)和21例健康人群(HC组)静息状态下脑功能活动差异。结果与HC组相比,KOA组患者双侧额叶、顶叶、颞叶、小脑、边缘系统及静息状态默认网络分布区ReHo值广泛异常。结论慢性疼痛疾病患者的脑功能异常除了包括了疼痛信息的处理,更是一种皮层广泛参与的情绪功能异常、认知功能损害的病理状态。     

精神分裂症患者吸烟的静息态功能磁共振研究

目的:精神分裂症患者高吸烟率的原因尚不明确,静息态功能磁共振是一个比较好的工具来探索该现象的神经影像学机制。方法:采用局部一致性(Regional homogeneity,ReHo)的方法比较吸烟精神分裂症患者和不吸烟精神分裂症患者,以及不吸烟精神分裂症患者和正常不吸烟对照者之间的静息态功能磁共振(fMRI)图像。结果:设P0.001,与不吸烟精神分裂症患者相比,吸烟精神分裂症患者在左内侧额回ReHo值下降,左侧小脑后叶与左侧舌回ReHo值升高,且吸烟精神分裂症患者左侧小脑后叶的ReHo值与患者每日吸烟支数显著相关(r=0.635,P=0.027);与正常不吸烟对照组相比,不吸烟精神分裂症患者双侧内侧额回、右侧颞叶、左侧楔叶ReHo值升高,右侧前扣带回、双侧中央后回、双侧丘脑ReHo值下降。结论:吸烟精神分裂症患者存在左侧小脑后叶,左内侧额回与左侧舌回的局部一致性异常,此发现可能有助于我们探索精神分裂症患者人群吸烟的脑影像学机制。     

抑郁障碍共病高血压患者全脑功能损害的静息态功能磁共振成像低频振幅研究

目的:应用静息态功能磁共振成像技术,探讨抑郁障碍共病高血压患者在静息态下的脑功能损害特点。方法:共病组为30例抑郁障碍共病高血压患者,对照组为性别、年龄及受教育程度匹配的30例单纯抑郁障碍患者和30例健康被试。对所有被试进行静息状态下全脑功能磁共振扫描,采用低频振幅作为测量指标,比较三组被试的静息态脑功能差异。通过方差分析得出三组低频振幅差异有统计学意义的脑区,计算三组差异脑区的低频振幅均值并进行组间比较。结果:三组被试低频振幅差异有统计学意义的脑区包括左小脑、左舌回、右内侧额上回、右眶部额上回(P0.05,已校正);组间比较显示共病组在左小脑和右内侧额上回的低频振幅值与抑郁障碍组差异有统计学意义(P0.01),共病组和抑郁障碍组在左舌回和右眶部额上回的低频振幅值与健康对照组差异有统计学意义(P0.01)。结论:本研究提示抑郁障碍共病高血压与单纯抑郁障碍患者均存在局部脑区功能异常,共病患者某些脑区异常更明显。     

首发广泛性焦虑障碍患者认知功能特点

目的:探讨首发广泛性焦虑障碍患者认知功能的特点。方法:应用广泛性焦虑障碍量表(GAD-7)、状态-特质焦虑问卷(STAI)、剑桥神经心理自动化成套测试软件(CANTAB)中RVP、DMS、IED 3项测验对48名首发广泛性焦虑障碍患者及48名正常对照施测,分析两组被试注意能力、工作记忆能力、执行功能的差异,并了解上述认知功能和总体焦虑水平、状态焦虑、特质焦虑的相关性。结果:首发广泛性焦虑障碍组RVP测验正确率显著低于对照组(t=-4.38,P0.05),平均反应时显著长于对照组(t=4.66,P0.05);DMS测验中多项延迟测试任务正确数都显著低于对照组(t=-6.31~-3.62,P0.05),平均反应时都显著长于对照组(t=3.45~4.17,P0.05);IED测验中总错误数(t=3.33,P0.05)、外维转换错误数(t=2.48,P0.05)、完成测试数(t=2.59,P0.05)显著大于对照组。首发广泛性焦虑障碍组DMS多项延迟测试反应时、IED外维转换错误数与GAD-7、SAI、TAI得分呈显著正相关(P0.05),RVP正确率与GAD-7、SAI得分成呈显著负相关(P0.05)。结论:首发广泛性焦虑障碍患者存在多项认知功能异常。     

注意缺陷多动障碍儿童动态功能连接的功能磁共振成像研究

目的:探索注意缺陷多动障碍儿童静态以及动态功能连接的异常。方法:收集智商高于80的6～16岁符合DSM-IV诊断的注意缺陷多动障碍儿童97例(男78例,女19例)和年龄匹配的正常对照儿童74例(男45例,女29例)的静息态功能磁共振成像数据,比较两组全脑静态功能连接和动态功能连接指标。结果:注意缺陷多动障碍组的静态功能连接与正常对照组的差异无统计学意义(P>0.05),注意缺陷多动障碍组腹外侧前额叶与全脑其他脑区功能连接的模式变异性大于正常对照组[(0.65±0.07)%vs.(0.60±0.08)%,P<0.01]。结论:动态分析提示腹外侧前额叶是注意缺陷多动障碍的关键脑区,为理解疾病的脑机制提供可能的新视角。     

Predictors of unsuccessful magnetic resonance imaging scanning in older generalized anxiety disorder patients and controls

A thorough understanding of the neurobiology of late life anxiety is likely to depend on the use of brain imaging techniques such as magnetic resonance imaging (MRI). Generalized anxiety disorder (GAD) is one of the most prevalent anxiety disorders in older adults, and is thus a focus for neurobiological studies using MRI. This study tested 1–3 weeks predictors of unsuccessful scan outcomes (i.e., scan trials in which the participant moved excessively or prematurely terminated the scan) in older adults with GAD (n = 39) and age- and sex-matched nonanxious controls (n = 21). It was hypothesized that successful completion of a prior MRI scan, clinical status (GAD versus control), and scores on the Anxiety Sensitivity Index (ASI; Peterson et al. 1986), a measure tapping psychological aspects of medical interventions, would predict scan outcome when current diagnoses of claustrophobia were controlled. In logistic regression analyses, unsuccessful scan outcome was predicted by prior MRI completion and ASI Mental Concerns subscale scores, but not clinical status. This model correctly classified 91% of successful and 71% of unsuccessful scans. An alternative model that included a single ASI item rather than Mental Concerns subscale scores showed similar performance, and a model including categorical anxiety sensitivity groups was also effective but slightly less accurate. Implications for improving the success rates of MRI with older adults are discussed.     

原发全面强直阵挛癫痫患者皮层-纹状体-丘脑-小脑网络的静息态功能MRI的对照研究

目的 探讨应用静息态功能MRI网络技术描绘原发全面强直阵挛癫痫 (IGE-GTCS)患者皮层-纹状体-丘脑-小脑网络的模式。方法 前瞻性纳入2009年7月—2016年10月IGE-GTCS患者60例为IGE-GTCS组,同时纳入与IGE-GTCS组患者年龄、性别相匹配的健康志愿者60名为正常对照组。两组受试者于3 T超导MR仪下行静息态功能MRI数据收集,采用北京师范大学脑影像处理分析软件DPARSF 4.4完成预处理。采用皮层分区模板,将整个大脑分成额叶皮层、运动皮层、感觉皮层、顶枕皮层、颞叶皮层5个感兴趣区域(ROI),自动解剖标记模板定义丘脑、纹状体(包括尾状核、壳核、苍白球)和小脑的皮层下结构,构建皮层-皮层下核团-小脑网络。分别计算5个皮层区域与皮层下核团体素间的功能连接系数,获得系数图;并将得到的相关系数通过Fisher Z 转换,符合正态分布的功能连接系数图用于后续统计分析。使用SPM 12软件的两样本t检验,对IGE-GTCS组与正常对照组间皮层-皮层下核团-小脑功能连接的异常进行比较,应用高斯随机场理论(GRF)进行多重比较校正,体素校正水平取P＜0.01,团块校正水平取P＜0.05,双尾校正;并将IGE-GTCS患者功能连接改变的区域与临床病程进行Pearson相关分析。结果 因头动过大, IGE-GTCS组排除5例,最终纳入55例,男35例、女20例,年龄(25.11±6.0)岁,病程(11.3±6.6)年;正常对照组共60名,其中男37名、女23名,年龄(26.38±6.5)岁。两组受试者年龄、性别差异均无统计学意义(t=1.086、χ²=0.048, P值均＞0.05)。相比于正常对照组,IGE-GTCS组功能连接结果差异均有统计学意义(GRF校正,体素水平P值均＜0.01、团块水平P值均＜0.05):(1)额叶皮层,与双侧小脑脚2区(左右半球体素分别为115、182, t值分别为-5.57、-3.82)、右侧苍白球(体素=28, t=-7.42)连接降低,与双侧丘脑(左右半球体素分别为121、134, t值分别为10.48、9.16)、尾状核(左右半球体素分别为206、199, t值分别为13.40、11.59)、壳核(左右半球体素分别为178、219, t值分别为7.29、8.79)及小脑4、5区(左右半球体素分别为55、45, t值分别为2.63、2.74)连接增加。(2)运动皮层,与左侧小脑脚1区(体素=98, t=-3.10)、双侧苍白球(左右半球体素分别为26、31, t值分别为-7.05、-6.86)连接降低,与丘脑(左右半球体素分别为137、145, t值分别为11.06、9.77)、尾状核(左右半球体素分别为202、197, t值分别为12.88、11.79)、壳核(左右半球体素分别为104、120, t值分别为7.54、10.71)、小脑4、5区(左右半球体素分别为64、43, t值分别为4.62、5.13)及小脑脚2区(左右半球体素分别为85、85, t值分别为4.23、4.23)连接增加。(3)感觉皮层,与左侧小脑脚1区(体素=103, t=-3.87)连接降低,小脑4、5区(左右半球体素分别为72、63, t值分别为4.58、5.96)、双侧小脑脚2区(左右半球体素分别为173、173, t值分别为4.22、4.22)、丘脑(左右半球体素分别为143、151, t值分别为10.41、7.91)、尾状核(左右半球体素分别为198、195, t值分别为10.30、8.82)、壳核(左右半球体素分别为105、110, t值分别为6.38、8.06)、苍白球(左右半球体素分别为8、9, t分别为4.95、4.31)连接增加。(4)顶枕皮层,与右侧苍白球(体素=23, t=-7.45)连接降低,与小脑4、5区(左右半球体素分别为32、28, t值分别为3.56、3.89)、左侧小脑脚2区(体素=15, t=4.56)、丘脑(左右半球体素分别为107、118, t值分别为10.57、10.62)、尾状核(左右半球体素分别为201、197, t值分别为7.52、8.43)及壳核(左右半球体素分别为112、164, t值分别为6.53、7.21)连接增加。(5)颞叶皮层,与右侧小脑4、5区(体素=29, t=6.35)、双侧小脑脚2区(左右半球体素分别为58、128, t值分别为4.66、2.77)、丘脑(左右半球体素分别为128、136, t值分别为10.32、10.48)、尾状核(左右半球体素分别为207、203, t值分别为10.88、10.31)及壳核(左右半球体素分别为134、157, t值分别为7.39、6.75)连接均增加。额叶皮层-左侧小脑8区、运动皮层-左侧小脑8区、感觉皮层-小脑蚓部6区、顶枕皮层-左侧小脑8区、颞叶皮层-右侧小脑脚2区功能连接与病程相关系数分别为-0.385、-0.455、-0.362、-0.332、-0.544,差异均有统计学意义(P值均＜0.01)。结论 IGE-GTCS存在广泛的皮层-纹状体-丘脑-小脑网络功能连接的异常,表现为特异核团的功能连接的增高与降低,部分功能连接的改变与病程呈负相关。     

一种基于静息态功能磁共振成像的快速丘脑分割算法

目的 探讨基于静息态功能磁共振成像(fMRI)的快速有效的丘脑分割方法.方法 静息态fMRI技术是通过测量血氧水平依赖(BOLD)信号的变化间接反映神经元的活动情况.利用丘脑内部的BOLD信号相关并结合聚类分析算法将丘脑进行功能性分割.结果 丘脑被划分为7个区域,同一区域内信号相似度高.此分割结果与利用丘脑-大脑皮层的功能连接强度所得的分割结果相似.结论 静息态fMRI不仅可以分析丘脑-大脑皮层之间的功能连接,还可分析丘脑内部的功能特征.仅利用丘脑内部信息分割丘脑具有运算量小、计算速度快的优点.     

强迫症患者脑岛功能连接异常磁共振成像研究

目的:探讨静息态下强迫症患者脑岛的功能连接特点。方法:纳入符合DSM-IV强迫症诊断标准的患者32例及性别、年龄、教育年限相匹配的正常对照37例,采用Y-BOCS量表评定强迫思维、强迫行为严重程度,应用3.0T磁共振成像系统进行静息态数据扫描。以双侧脑岛为感兴趣区(ROI)进行全脑功能连接(FC)分析,比较强迫症组与正常对照组之间的功能连接差异,并分析差异脑区功能连接强度与临床症状之间的关系。结果:与正常对照组相比,强迫症患者组的左侧脑岛与右侧缘上回、右侧顶下回、右侧顶上回的功能连接增强(FDR校正,P<0.01);右侧脑岛与右侧岛盖部额下回、左侧缘上回、右侧缘上回、右侧中央后回的功能连接增强(FDR校正,P<0.05);进一步分析发现,右侧脑岛与右侧中央后回的功能连接强度与强迫行为得分呈负相关(r=-0.35,P<0.05)。结论:强迫症患者脑岛的功能连接网络模式可能存在异常。     

Predicting anxiety in magnetic resonance imaging scans

This study evaluated a brief screening instrument for predicting psychological distress in patients undertaking magnetic resonance imaging (MRI) scans. The scale is adapted from Wolpe and Lang’s (1964) Fear Survey Schedule (FSS; see Lukins, Davan, & Drummond, 1997). Noise and/or confinement were identified as the most unpleasant feature of the MRI by 48.3% of 118 outpatients. The MRI-FSS (Lukins et al., 1997; 9 items) significantly predicted the number of panic attack symptoms and state anxiety experienced during MRI scan better than a range of other measures. There was a significant increase in MRI-FSS scores from prescan to postscan among those who experienced high levels of anxiety during the scan. The MRI-FSS appears to be a useful indicator of likely adverse psychological reactions in the MRI scan that is sensitive to the sequelae of the MRI procedure.     

The effects of coloring therapy on patients with generalized anxiety disorder

Generalized anxiety disorder (GAD) has harmful effects on physical and mental health and quality of life. Coloring therapy has been reported to have a positive effect on improving patient anxiety and depression. But there are no reported clinical trials examining their effectiveness as a treatment for GAD. This study was planned to evaluate the effectiveness of coloring therapy combined with conventional therapy in improving anxiety, depression, and positive and negative emotions with GAD. This randomized controlled study comprising 88 GAD patients was selected for intervention in different wards. The control group (n = 45) was given conventional antianxiety medication and physical therapy, and the experimental group (n = 43) received coloring therapy combined with conventional therapy. The Self‐Rating Depression Scale, Self‐Rating Anxiety Scale (SAS), Hamilton Depression Scale, Hamilton Anxiety Scale (HAMA), and Positive and Negative Affect Scale were assessed in both groups before and 3 weeks after the intervention. After the intervention, there were statistical differences in intra‐ and inter‐group comparisons of anxiety, depression, and positive and negative mood scales in the experimental and control groups (p < .05). The minus in anxiety/positive emotions pre‐ and postintervention in the experimental group was statistically significant compared to that in anxiety/positive emotions pre‐ and postintervention in the control group (HAMA: d = 1.45, 95% confidence interval [CI] (0.34, 2.57), p = .011; SAS: d = 3.87, 95% CI (1.73,6.00), p = .001; positive: d = 1.76, 95% CI (0.17, 3.34), p = .030). The minus in depressive/negative emotions pre‐ and postintervention in the experimental group was not statistically significant compared with that in depressive/negative emotions pre‐ and postintervention in the control group (p > .05). For GAD patients, adding coloring therapy based on conventional drug therapy and physical therapy can not only reduce depression and negative emotions but also have better effects on reducing anxiety and improving positive emotions than conventional therapy.     

A generalized approach to parallel magnetic resonance imaging

Parallel magnetic resonance (MR) imaging uses spatial encoding from multiple radiofrequency detector coils to supplement the encoding supplied by magnetic field gradients, and thereby to accelerate MR image acquisitions beyond previous limits. A generalized formulation for parallel MR imaging is derived, demonstrating the relationship between existing techniques such as SMASH and SENSE, and suggesting new algorithms with improved performance. Hybrid approaches combining features of both SMASH-like and SENSE-like image reconstructions are constructed, and numerical conditioning techniques are described which can improve the practical robustness of parallel image reconstructions. Incorporation of numerical conditioning directly into parallel reconstructions using the generalized approach also removes a cumbersome and potentially error-prone sensitivity calibration step involving division of two distinct in vivo reference images. Hybrid approaches in combination with numerical conditioning are shown to extend the range of accelerations over which high-quality parallel images may be obtained.