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第一部分正常人吸氧静息态脑功能MRI研究 研究目的:利用静息态功能磁共振成像(rs-fMRI)技术和独立成分分析法(ICA)对正常人吸入纯氧和吸入空气两种状态下的静息态脑网络进行研究,探索吸入纯氧对正常人静息低频脑网络有无影响,初步探讨该研究方法的可行性,并为下一步研究提供正常的对照参考。 材料和方法:健康志愿者16名,其中男性11名,女性5名,平均年龄27.19±6.34岁,蒙特利尔认知评估(MoCA)≥26分,平均受教育程度11.72±2.56年。所有受试者在进行 fMRI检查前签知情同意书。采用西门子3.0T磁共振成像仪,采用T1 Flair序列采集受试者结构像,采用GRE-EPI序列采集受试者吸入空气和吸入纯氧两种状态下的rs-fMRI数据。使用SPM8软件对数据进行分析预处理,fMRI后处理工具盒对两次预处理后的数据进行独立成分分析(ICA),组间差异进行双样本t检验。 结果:1.吸入空气组较吸入纯氧组静息脑网络连接增强的区域主要包括:中央后回、右侧中央前回、右侧前扣带回、右侧额下回、左侧额中回、左侧中央前回、左侧尾状回等。 2.吸入空气组较吸入纯氧组静息脑网络连接减弱的区域主要包括:左侧楔叶、左侧额下回等。 结论:1.正常人在吸入纯氧的状态下静息脑网络连接改变。吸入纯氧状态下默认网络和执行网络所在区域脑网络连接增强,视觉网络所在的区域脑网络连接减弱。 2.联合静息态功能磁共振成像(rs-fMRI)技术和数据独立成分分析法(ICA)可作为一种理想的研究方法应用于脑功能的研究。 第二部分轻度脑外伤认知障碍静息态脑功能研究 研究目的:利用静息态功能磁共振成像(rs-fMRI)技术)和MoCA量表对mTBI后认知障碍患者静息态脑网络和认知功能受损情况进行研究,探讨mTBI后认知障碍患者静息态脑网络连接改变与认知功能异常之间的关系。 材料和方法:mTBI后认知障碍患者组18人(GCS评分13分或以上,男性11名,女性7名,平均年龄27.55±8.37岁,平均受教育程度10.32±1.72年);年龄、性别和受教育程度相匹配的健康对照组16人(男性11名,女性5名,平均年龄27.19±6.34岁平均受教育程度11.72±2.56年),所有受试者在进行fMRI检查前签知情同意书,(1)采用西门子3.0T磁共振成像仪,采用T1 Flair序列采集受试者结构像,采用GRE-EPI序列采集受试者的rs-fMRI数据。使用SPM8软件对数据进行分析预处理,fMRI后处理工具盒对预处理后的数据进行独立成分分析(ICA),组间差异进行双样本t检验。(2)对上述mTBI后认知障碍患者组18人及健康对照组16人进行在fMRI检查完毕后于相同的安静环境下进行MoCA测试,记录测试时间及测试成绩。 结果:1. mTBI后认知障碍组与健康对照组脑静息状态下激活区域大致相同,为双侧额叶内侧、双侧颞中回、双侧顶上小叶、双侧枕叶、扣带回后部/楔前叶等,即默认网络、执行网络、视觉网络及听觉网络所在的区域。 2.mTBI后认知障碍患者组较健康对照组静息脑网络连接增强差异有统计学意义的脑区位于:右侧颞上回(58,-30,8)、右侧楔叶(14,-98,12)、右侧回直肌(2,18,-28)及左侧中央后回(-46,-14,56),即默认网络和左侧执行网络所在的区域;mTBI患者组较健康对照组静息脑网络连接减弱差异有统计学意义的脑区位于:左侧前扣带回(-6,22,28)、右侧枕上回(26,-90,28),即视觉网络和右侧执行网络所在的区域 3.mTBI患者组较健康对照组MoCA评分在视空间与执行、语言能力、延迟记忆这3个认知域内差异有统计学意义,在命名、注意力与计算力、抽象能力、记忆力这4个认知域内差异无统计学意义。 结论:1. mTBI后认知障碍患者静息态脑网络激活区域未发生明显改变。 2.TBI导致了静息态网络尤其是默认网络和执行网络的改变,这些改变可能是mTBI患者伤后视空间与执行、语言能力、延迟记忆方面认知功能异常的神经功能基础。