【摘 要】
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目的:基于静息态功能磁共振成像(rs-f MRI)研究常规MRI阴性的儿童及青少年特发性全面性癫痫(IGE)脑动态功能网络连接变化,探讨动态功能网络连接指标(时间分数、平均停留时间及转换次数)与临床变量(年龄、病程及智商)之间的相关性,为IGE患者脑功能改变及认知功能障碍提供影像学依据。方法:收集2014年4月至2021年8月就诊于遵义医科大学附属医院儿科门诊及住院部确诊IGE且颅脑常规MRI检查
【基金项目】
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国家自然科学基金[81960312]; 贵州省科技计划项目[黔科合平台人才【2017】5620];
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目的:基于静息态功能磁共振成像(rs-f MRI)研究常规MRI阴性的儿童及青少年特发性全面性癫痫(IGE)脑动态功能网络连接变化,探讨动态功能网络连接指标(时间分数、平均停留时间及转换次数)与临床变量(年龄、病程及智商)之间的相关性,为IGE患者脑功能改变及认知功能障碍提供影像学依据。方法:收集2014年4月至2021年8月就诊于遵义医科大学附属医院儿科门诊及住院部确诊IGE且颅脑常规MRI检查阴性的患儿40例,另招募年龄、性别、受教育程度相匹配的健康对照组37例。所有受试对象均采用美国GE3.0THDxt型超导磁共振扫描仪采集T2-FLAIR、3D-T1WI及rs-f MRI图像,IGE组患儿均在检查当天采用中国-韦氏智力量表进行智力测试。运用RESTplus_v1.24对rs-f MRI数据进行预处理,基于GIFT软件对预处理后的rs-f MRI数据进行独立成分分析(ICA),得到49个有效独立成分(ICs),通过滑动时间窗及k-means聚类法对49个ICs进行动态功能网络连接(d FNC)分析,得到d FNC指标(时间分数、平均停留时间及转换次数)。基于SPSS18.0及GIFT软件Stats模块,比较IGE组与对照组动态功能网络连接在不同状态内的差异,比较IGE组与对照组之间d FNC指标的差异,并分析IGE患者d FNC指标与临床变量(年龄、病程及智商)的相关性。最后,通过改变滑动窗口大小及聚类数目进一步验证d FNC结果的可靠性及稳定性。结果:(1)IGE组与对照组临床资料(性别、年龄、受教育程度)差异无统计学意义(P>0.05)。(2)动态功能网络连接模式组间比较:当滑动时间窗口为30TR,聚类数为6时,聚类后得到6种功能连接状态(state),每个state的功能连接模式及强度不同,其中state 5表现为静息态脑网络(RSN)大规模的功能网络连接增强,state 6表现为RSN内和之间呈“稀疏连接状态”,即全脑大规模的功能网络连接减弱。与对照组相比,IGE组在state 5和state 6两个不同state中存在显著差异,在state 5中,默认模式网络(DMN)内部、DMN与额顶网络(FPN)之间功能网络连接增强;而DMN与视觉网络(VN)之间功能网络连接降低(P<0.001)。在state 6中,DMN与VN、基底神经节网络(BGN)与感觉运动网络(SMN)之间功能网络连接增强;而DMN与注意网络(ATTN)之间、VN内部功能网络连接降低(P<0.001)。(3)动态功能网络连接指标的组间比较:state 1、state 4的时间分数及平均停留时间和state 6的时间分数在IGE组及对照组间差异具有统计学意义(P<0.05)。两组间的其余动态功能网络连接指标差异均无统计学意义(P>0.05)。(4)相关性分析:病例组state 1时间分数与病程呈负相关(r=-0.421,P=0.007,Bonferroni校正)。年龄及智商与动态功能网络连接指标无明显相关性。结论:IGE患者存在全脑功能网络连接的动态属性异常,且IGE患者state 1的时间分数与临床变量具有相关性,为儿童及青少年IGE患者认知功能改变提供新的影像学依据。
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