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脑肿瘤患者手术前后脑结构网络拓扑属性研究
主要研究脑肿瘤的存在及手术对患者全脑及半脑结构网络拓扑属性的影响.结合弥散张量成像技术(DTI)和图论方法,对10例健康志愿者以及10例脑肿瘤患者进行术前术后全脑及半脑结构网络构建,获得两组受试者脑结构网络拓扑属性参数,以及反映脑认知功能的各项网络指标,并对其进行统计对比分析.结果显示,部分局部参数(包括Ki、Li、Enodal、Ci和Eilocal)在手术前后具有明显差异,且术前组均优于术后组;全脑及半脑各全局网络参数显示,各项参数术前组均优于术后组;同时半脑结构网络分析显示,位于不同脑半球的脑肿瘤对患者脑结构网络所造成的损伤均无统计学差异(P＞0.05).肿瘤的存在以及手术均使得脑肿瘤患者脑结构网络发生改变,大脑的半脑优势化趋势明显降低;手术后结构网络拓扑特性的改变以及小世界属性的增强,验证大脑本身存在的代偿机制以及功能重组现象.
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早盲青少年大脑结构网络属性研究
目的 探究早盲青少年(EBA)大脑结构网络的拓扑特性.方法 搜集24例EBA及16名视力正常青少年(NSC)的扩散张量成像(DTI)和大脑高分辨解剖结构像,利用确定性纤维追踪算法及图论模型,构建每个被试个体的大脑结构网络并计算网络的拓扑属性(小世界性、网络强度、全局效率、局部效率及节点效率).采用双样本t检验对各个结构网络属性进行组间统计分析.结果 EBA组大脑结构网络的网络强度、全局效率及局部效率均较NSC组降低(P＜0.05);组间比较差异有统计学意义的脑区中,EBA组的节点效率均较NSC组降低;进一步关于大脑结构网络Hub节点的研究发现,NSC组网络共计11个Hub节点,EBA组网络仅7个Hub节点;与NSC组相比,EBA组网络中节点的重要程度减低的脑区位于视觉皮层(双侧距状皮层、右侧枕上回及左侧枕中回)及辅助运动区,而与高级认知功能相关的背外侧前额叶的节点效率则显著增加.结论 EBA存在早期视觉剥夺造成的网络拓扑属性异常及依赖于后天经验的大脑重塑性改变.
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男性偏执型精神分裂症患者脑白质网络连接强度与病程相关性
目的：探讨男性偏执型精神分裂症患者与男性正常对照者脑白质结构加权网络节点连接强度属性值的异同，分析患者不同脑区的连接纤维受损情况及其与病程的关系。方法对25例男性偏执型精神分裂症患者及26例男性对照者进行弥散张量成像扫描（diffusion tensor imaging，DTI），利用解剖学自动标记（auto?mated anatomical labeling，AAL）模板将大脑划分为90个区域，采用确定性纤维追踪（fiber assignment by continu?ous tracking，FACT）方法进行纤维追踪，构建脑白质结构加权网络。结果患者组右侧丘脑（P=0.03，校正后）、右侧颞横回（P=0.04，校正后）连接强度属性值较对照组下降。患者组右侧丘脑连接强度属性值与病程呈负相关（r=-0.45，P=0.03）。结论男性偏执型精神分裂症患者连接纤维受损的脑区主要位于丘脑和颞叶；同时，丘脑连接纤维的损害与病程有关。
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FLAIR-DTI与传统DTI技术对构建大脑结构网络的影响
目的：探讨液体反转衰减恢复序列（FLAIR-DTI）与传统DTI技术对构建大脑结构网络的影响。方法对22例受试者进行传统DTI及FLAIR-DTI扫描，运用确定性纤维追踪的方法构建两组大脑的结构网络，采用多重线性回归分析方法比较两种扫描技术下构建的大脑结构网络的拓扑学性质的差异。结果两种技术下的大脑结构网络均符合小世界的属性，但FLAIR-DTI技术构建的大脑结构网络具有显著增高的全局和局部网络效率。局部参数显著增高的区域位于CSF较多的区域，主要包括中央后回、脑室周围的相关区域、额下回、颞下回及视觉皮层的相关区域。结论 FLAIR-DTI获得的数据所构建的大脑结构网络排除了CSF的影响，比传统DTI拥有更高的网络效率，这对今后采用DTI技术研究大脑结构网络及白质纤维束的研究具有重要的启发作用。
关键词： 大脑结构网络 扩散张量成像 白质纤维追踪 图论 基于纤维束的空间统计分析
