rfMRI、fcMRI联合DTI-FT技术对多发性硬化静态功能连接与结构连接的研究

多发性硬化(MS)的临床诊治中存在几个突出问题：MS的传统磁共振(cMRI)影像学特征不能解释患者所有临床症状；MS的认知损害缺乏特征性影像学表现；反映MS治疗后功能变化的敏感影像技术缺乏。磁化传递成像、波谱、弥散张量成像(DTI)的出现并不能完全解决这些问题，而存在认知损害的MS患者较难配合fMRI的检测。静态功能成像技术(rfMRI)能够提供静态功能网络(RSNs)改变特点；静态功能连接(fcMRI)可用于检测RSNs内部的连接信息；DTI纤维束示踪(FT)可直观反映功能网络内部的纤维结构信息。本课题拟通过rfMRI、fcMRI联合DTI-FT，寻找MS患者具有特征性改变的RSNs；通过fcMRI联合DTI-FT技术分析RSNs内部功能连接改变及其结构基础；并对接受临床治疗的MS患者进行静态功能评估。本研究有望解决困扰临床诊治的上述问题，为理解MS功能改变机制提供理论基础。

本研究采用静息态功能连接、独立成份分析、低频振幅、局部一致性、弥散张量纤维束示踪、基于体素的形态学分析等手段对多发性硬化患者脑的功能、结构和形态学进行研究，发现：(1)在总的同步性增高的默认网络内，观察到患者骨干结构连接和功能连接的显著下降，且连接性的下降和临床标志(EDSS、病灶负荷)相关提示骨干连接的破坏可显著影响到脑功能的完整性；(2)默认网络内、外均出现与后扣带回静息态功能连接的异常改变，表明患者存在功能的下降和代偿的复杂过程，即患者存在有限的功能重组或重构，以维持默认网络的稳定性；(3)多发性硬化患者海马与广泛的皮质及皮质下结构存在功能连接异常，其改变可能与患者异常认知功能有关；(4)海马存在与其自身结构改变密切相关的功能异常，并且存在显著的侧化现象；(5)患者初级视觉皮层(V1)与广泛的皮质结构的功能连接异常，其改变可能与临床患者常见的视觉空间工作记忆障碍的发生有关；(6) 患者存在广泛的脑萎缩，其中丘脑萎缩最为明显，且与临床有相关性，故丘脑萎缩可作为临床疾病进展的预测指标之一。(7)患者存在基于体素的度中心度(DC)的异常改变，且右侧顶下小叶DC值与认知功能下降及易感疲劳相关，表明患者DC改变是导致临床症状的可能机制。上述结果集中解析了默认网络、视觉网络、海马等结构和区域的功能连接与结构连接改变及其可能机制，并试图用图论从网络的角度分析多发性硬化患者的局部功能改变特点，为理解多发性硬化患者的功能改变机制提供了理论基础和技术支持。