多发性硬化和视神经脊髓炎脑结构和功能连接改变的比较研究

多发性硬化（MS）是中枢神经系统最常见的脱髓鞘疾病，是中青年人群中非外伤性致残的最常见原因。视神经脊髓炎（NMO）以往认为是MS的一个亚型，但近年来从基础到临床的一系列研究提示NMO更加倾向于一种独立疾病，且与MS存在不同的预后和最优治疗方式，因此能更好的区分和更全面的评价两种疾病对于提高疾病的早期诊断率，为两种疾病提供不同的最佳治疗方式具有重要意义。本研究拟联合应用磁共振弥散张量和静息态功能磁共振，通过使用基于纤维束的空间统计分析、白质纤维束追踪、脑区间功能连接等方法尝试发现MS和NMO全脑及局部关键脑区结构和功能连接的特征，比较其模式的异同，并将结构和功能连接的参数和临床评分进行相关性分析，探讨两种疾病可能的病理生理机制，筛选出与临床评分相关的敏感影像学指标，为NMO和MS早期鉴别诊断、协助指导治疗和判断预后提供理论基础和依据。

多发性硬化（multiple sclerosis, MS）是中枢神经系统最常见的脱髓鞘疾病，是中青年人群中非外伤性致残的最常见原因，全球约有250万以上患者，MS患者所造成的社会经济负担仅英国每年就达到12亿英镑（约合人民币120亿元）。视神经脊髓炎（neuromyelitis optica, NMO）曾认为是MS的一个亚型，近年来从基础到临床的一系列的证据提示NMO更加倾向于一种独立疾病，且与MS存在不同的预后和最优治疗方式，因此准确区分和全面评价两种疾病可以提高疾病的早期诊断率，为治疗提供更加准确的信息，从而减轻患者残疾程度，提高患者生活质量，减少社会经济负担，具有极其重要的临床和社会意义。.本课题通过联合应用高分辨结构MRI、弥散张量成像以及静息态fMRI，全面比较了两种疾病脑结构和功能模式的异同，主要发现包括MS和NMO都存在脑萎缩和白质纤维束损伤，但NMO整体程度（脑萎缩和白质纤维束异常）较轻，而且主要局限于运动感觉、视觉、认知相关脑区，并确定了深部如丘脑的体积和弥散改变是区分两种疾病的重要指标，基于弥散张量的脑结构网络分析研究发现MS和NMO都存在小世界属性，MS全局和局部效率较正常志愿者减低明显，而NMO主要表现在节点效率的减低。NMO和MS静息态fMRI的结果和结构MRI的发现基本一致，NMO脑功能的改变主要位于运动感觉、视觉和认知相关脑区，而MS是以丘脑为核心的功能改变模式。以上结果系统阐述了NMO和MS脑结构和功能的异同，有助于深入了两种疾病可能的病理生理机制，协助NMO和MS早期鉴别。同时所发现的MRI指标如丘脑的体积、锥体束的弥散值等，与临床评分显著相关，对于客观评价病情、监测治疗提供了可能的MRI标记物。对于NMO和MS的对比研究对解决其他中枢神经系统重要疾病的诊治问题也有指导意义。.依据本课题已经有21篇SCI文章(累计影响因子超过100分)和8篇中文核心期刊文章发表和接收，文章引用超过200次，在国际会议发言和展板19篇，国内发言和展板11篇。培养了2名博士和1名硕士，北京市科技新星1名，同时获得近20项国内外奖励。