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青少年吸烟成瘾者脑结构网络的Rich⁃Club研究

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临床放射学杂志 2024年第8期43卷 1260-1264页

作者：张帆程永欣喻大华薛婷董芳王娟马宇欣内蒙古科技大学数智产业学院(网络安全学院) 包头014010 内蒙古科技大学自动化与电气工程学院包头014010 内蒙古科技大学理学院包头014010

目的通过扩散张量成像(DTI)探讨青少年吸烟者脑结构网络变化与认知功能的关系。方法分别对29例青少年吸烟者和30名性别年龄相匹配的健康对照者采集DTI数据,使用确定性纤维追踪分配(FACT)方法建立结构网络。分析全局属性(E_(glob))、局... 详细信息

目的通过扩散张量成像(DTI)探讨青少年吸烟者脑结构网络变化与认知功能的关系。方法分别对29例青少年吸烟者和30名性别年龄相匹配的健康对照者采集DTI数据,使用确定性纤维追踪分配(FACT)方法建立结构网络。分析全局属性(E_(glob))、局部属性(E_(loc))、Rich⁃club与青少年吸烟者临床信息之间的相关性。结果两组均具有小世界属性(σ),吸烟组特征路径长度(L_(p)=5.9922±0.3322)和聚类系数(C_(p)=0.2608±0.0214)减少,全局效率(E_(glob)=0.1674±0.0093)和局部效率(E_(loc)=0.2813±0.0137)增强。吸烟组在右侧眶内额上回、右侧直回、右侧前扣带回、右侧距状裂周围皮层、左侧中央后回的节点效率(N_(e))增加(P结构网络异常改变,可能为其认知功能损伤及评估提供影像依据。

关键词：青少年吸烟者扩散张量成像脑结构网络 Rich⁃Club

抑郁症共病焦虑障碍患者脑结构网络拓扑属性研究

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生物医学工程学杂志 2016年第3期33卷 545-552页

作者：吴秀勇吴效明彭红军宁玉萍吴凯华南理工大学材料科学与工程学院生物医学工程系广州510006 广州市脑科医院临床心理科广州510370 广州市脑科医院神经科广州510370 广州市脑科医院华工神经影像联合研究中心广州510370

本文为了分析抑郁症共病焦虑障碍(共病)患者、抑郁症患者及健康人的大脑结构网络拓扑属性,研究共病及抑郁症的神经病理机制,通过对20例共病患者、18例抑郁症患者及28名健康人进行弥散张量成像扫描,采用确定性纤维跟踪方法构建大脑白质... 详细信息

本文为了分析抑郁症共病焦虑障碍(共病)患者、抑郁症患者及健康人的大脑结构网络拓扑属性,研究共病及抑郁症的神经病理机制,通过对20例共病患者、18例抑郁症患者及28名健康人进行弥散张量成像扫描,采用确定性纤维跟踪方法构建大脑白质结构网络,基于图论理论分析脑结构网络属性,并对三组人群大脑结构网络全局属性及节点属性进行统计分析。结果显示,1三组人群的大脑结构网络均呈现出小世界属性,核心节点主要分布在联合皮层;2抑郁症患者比健康人呈现出较低的局部效率和全局效率,共病患者比健康人呈现出较高的局部效率和全局效率;3共病患者与抑郁症患者相比,网络属性(聚类系数、特征路径长度、局部效率、全局效率)存在的差异具有统计学意义;4与共病患者和健康人相比较,抑郁症患者的节点效率在颞叶、双侧额上回等脑区存在显著改变。分析结果表明,与健康人相比,共病患者、抑郁症患者大脑结构网络节点属性都有显著改变,并且两组患者呈现出相反的变化趋势,本文研究结果可为共病患者与抑郁症患者的临床辅助诊断提供一种新的影像指标。

关键词：弥散张量成像抑郁症共病焦虑障碍脑结构网络拓扑属性

扩散峰度成像评估多发性硬化患者脑结构网络拓扑属性改变及其微结构损伤

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中华放射学杂志 2023年第11期57卷 1222-1230页

作者：严子淳丁爽史卓伟祝琦源殷菲悦王小花谭泽昀李咏梅重庆医科大学附属第一医院放射科重庆400016 重庆医科大学附属儿童医院放射科重庆400015 重庆医科大学信息学院重庆400016

目的探讨多发性硬化(MS)患者脑结构网络拓扑属性改变及其微结构损伤,并分析其与认知功能的相关性。方法回顾性分析2021年5月至2022年9月于重庆医科大学附属第一医院确诊为MS患者114例(MS组)的临床和影像资料。另招募同期71名志愿者作为... 详细信息

目的探讨多发性硬化(MS)患者脑结构网络拓扑属性改变及其微结构损伤,并分析其与认知功能的相关性。方法回顾性分析2021年5月至2022年9月于重庆医科大学附属第一医院确诊为MS患者114例(MS组)的临床和影像资料。另招募同期71名志愿者作为健康对照组(HC组)。对所有受检者进行认知功能评估及3D-T1磁化准备快速梯度回波成像序列、3D液体衰减翻转恢复序列和扩散峰度成像(DKI)扫描。采用GRETNA软件获取网络拓扑属性,全局属性包括全局效率、局部效率和小世界属性[聚类系数(Cp)、最短路径长度(Lp)、标准化Cp(γ)、标准化Lp和小世界指数(σ)]。局部属性包括节点介数(BC)、节点度(DC)、节点集聚系数(NCp)、节点效率、节点局部效率(NLe)和节点最短路径长度。采用后处理软件生成的DKI参数图,提取脑结构网络局部属性异常脑区的DKI参数值。采用独立样本t检验或Mann-WhitneyU检验分析2组全局属性、局部属性差异及局部属性异常脑区DKI参数值[各向异性分数(KFA)、平均峰度(MK)、径向峰度(RK)和轴向峰度(AK)值]的差异,并经错误发现率(FDR)校正。采用Spearman或Pearson相关分析评估MS组异常脑结构网络拓扑属性与认知量表评分的相关性。结果MS组和HC组结构网络均表现出小世界属性,MS组的γ和σ值均明显低于HC组(FDR校正,P脑(FDR校正,P网络局部属性异常脑区中KFA、MK、RK、AK值在多个脑区改变差异有统计学意义(FDR校正,P脑结构网络存在广泛改变且伴有不同程度的微结构损伤,基底神经节壳核区域节点度降低与认知功能障碍存在相关性。

关键词：多发性硬化脑结构网络扩散峰度成像微结构损伤认知功能

基于DTI的轻型脑创伤早期脑结构网络拓扑特性研究

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临床放射学杂志 2018年第8期37卷 1255-1260页

作者：曾思刘亚郑罡欧阳林厦门大学医学院南京总医院医学影像科 210002 厦门大学附属东南医院医学影像科 363000 厦门大学医学院医学影像研究所

目的基于扩散张量成像（DTI）研究急性期轻型脑创伤（m TBI）患者脑结构网络拓扑属性的变化特征。方法纳入22例在厦门大学附属东南医院就诊的m TBI患者以及14名性别、年龄匹配的健康志愿者（对照组）。所有受试者在1周内完成头部CT、常... 详细信息

目的基于扩散张量成像（DTI）研究急性期轻型脑创伤（m TBI）患者脑结构网络拓扑属性的变化特征。方法纳入22例在厦门大学附属东南医院就诊的m TBI患者以及14名性别、年龄匹配的健康志愿者（对照组）。所有受试者在1周内完成头部CT、常规头部MRI以及DTI序列扫描。基于部分各向异性分数（FA）矩阵构建DTI脑白质纤维网络,采用复杂网络方法对所构建的脑结构网络进行拓扑特性分析。比较两组间脑复杂网络特征参数,包括聚类系数（Cp）、平均路径长度（Lp）、小世界特性（σ）、局部效率（Eloc）、全局效率（Eg）、节点度（Ki）以及节点效率（Ei）。结果 m TBI组和对照组均表现出小世界网络拓扑特性,与对照组相比,m TBI组的小世界特性参数有统计学差异（P〈0.05）,其中Eg在稀疏度阈值0.05-0.4之间下降,Eloc在稀疏度阈值0.1-0.4之间下降,而Lp在稀疏度0.05-0.4之间增大。两组之间结构节点局部效应也有所不同,与正常对照组相比,m TBI组在左侧额下回岛盖部、左内侧额上回、左直回、左尾状核及右侧颞横回这5个脑区Ki下降（P〈0.05）,在右额上回背外侧、左眶部额上回、双侧额下回岛盖部、右侧辅助运动区、双内侧额上回、左侧眶内额上回、左侧直回、左侧海马、左侧距状沟周围皮层、左侧顶上小叶、左尾状核、右丘脑、右颞横回及左侧颞下回这16个脑区出现Ei的降低（P〈0.05）。结论 m TBI患者早期脑白质纤维网络仍具有小世界属性,但脑网络的全局和局部连接特征发生了改变,基于DTI的脑结构网络分析方法对早期诊断m TBI及评估预后有一定提示意义。

关键词：轻型脑创伤扩散张量成像脑结构网络小世界特性

基于DTI的早期帕金森病伴抑郁患者脑结构网络拓扑属性分析

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第三军医大学学报 2018年第22期40卷 2087-2092页

作者：苟露斌张维郭大静李传明钟维佳周治明石新琳陈婷孙冬重庆医科大学附属第二医院放射科

目的探讨早期帕金森病（Parkinson’s disease,PD）伴抑郁患者脑结构网络的拓扑属性变化。方法纳入PPMI数据库中84例早期原发性PD患者,其中帕金森病伴抑郁（depression in PD,d-PD）患者28例,帕金森病不伴抑郁（no depression in PD,n... 详细信息

目的探讨早期帕金森病（Parkinson’s disease,PD）伴抑郁患者脑结构网络的拓扑属性变化。方法纳入PPMI数据库中84例早期原发性PD患者,其中帕金森病伴抑郁（depression in PD,d-PD）患者28例,帕金森病不伴抑郁（no depression in PD,nd-PD）患者56例,分别进行扩散张量成像（diffusion tensor imaging,DTI）和T_1加权（T_1WI）结构成像扫描,构建每个患者的FA加权脑结构网络,采用图论方法分析脑结构网络全局的和节点的拓扑属性,对具有统计学意义的全局属性、节点属性与GDS-15评分进行相关性分析。结果与nd-PD患者比较,d-PD患者脑结构网络的全局效率和局部效率明显降低,并与GDS-15评分呈负相关（P 〈0. 05）;特征路径长度明显增加,与GDS-15评分呈正相关（P 〈0. 05）;两组患者均为小世界网络,但两组间小世界属性参数差异具有统计学意义（P 〈0. 05）,与GDS-15评分无明显相关性（P〉 0. 05）。d-PD患者前额皮质、楔前叶、海马、基底神经节以及小脑部分脑区的节点度明显低于nd-PD患者（P 〈0. 05,FDR校正）,除右侧眶部额中回及右侧丘脑外,上述节点的节点度与GDS-15评分呈负相关（P 〈0. 05）。结论 d-PD患者存在脑结构网络拓扑属性的异常,并与抑郁症状严重程度相关;前额皮质、楔前叶、海马、小脑等在d-PD的神经病理机制中具有重要作用。

关键词：扩散张量成像抑郁帕金森病脑结构网络拓扑

针刺对不同病程的无先兆偏头痛患者脑结构网络效率的影响

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中医杂志 2020年第24期61卷 2184-2189页

作者：吴康徐玲玲李匡时任毅邹忆怀江澜陈琛刘蕊嘉武琳璐北京中医药大学东直门医院北京市100700

目的探讨针刺对无先兆偏头痛慢性进展的影响及其可能的作用机制。方法纳入符合诊断标准的无先兆偏头痛患者,包括短病程组10例(病程≤5年)、长病程组10例(病程>5年),并设健康者10名为对照组。长病程组、短病程组患者选取患侧丝竹空、率... 详细信息

目的探讨针刺对无先兆偏头痛慢性进展的影响及其可能的作用机制。方法纳入符合诊断标准的无先兆偏头痛患者,包括短病程组10例(病程≤5年)、长病程组10例(病程>5年),并设健康者10名为对照组。长病程组、短病程组患者选取患侧丝竹空、率谷、太阳、风池及双侧合谷、太冲、足临泣、阳陵泉、外关针刺,各穴均使用平补平泻手法,得气后留针30 min,每周针刺3次,治疗4周。对照组不作处理。通过磁共振扫描仪采集各组受试者脑结构网络的传递效率值(包括小世界属性值、网络全局效率值)并进行比较,采用视觉模拟量表评分评价两组患者治疗前后头痛强度,并对病程与小世界属性值进行相关性分析。结果治疗前各组受试者小世界属性值及网络全局效率值差异无统计学意义(P>0.05),治疗后短病程组与长病程组均有显著变化(P脑网络小世界属性值与患者病程呈中等强度负相关(r=-0.510,P脑结构网络信息传递效率的变化可能是其发病的潜在机制,针刺可能通过双向调节作用,即提高短病程患者的网络效率、降低长病程患者的网络效率,控制偏头痛的发作强度,从而缓解症状。

关键词：无先兆偏头痛针刺治疗脑结构网络小世界属性网络效率病程

基于弥散张量成像及图论分析法的孤独症谱系障碍患者脑结构网络研究进展

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磁共振成像 2023年第6期14卷 99-102,118页

作者：褚瑶陈淼淼于昊陈月芹济宁医学院临床医学院济宁272013 济宁医学院附属医院医学影像科济宁272029

孤独症谱系障碍(autism spectrum disorder, ASD)是一类以社交、情感互动障碍以及狭隘兴趣、刻板行为为基本特征的神经发育障碍性疾病,发病机制尚不明确。目前临床诊断主要基于对其行为及症状的观察,具有一定主观性且对于早期不典型患... 详细信息

孤独症谱系障碍(autism spectrum disorder, ASD)是一类以社交、情感互动障碍以及狭隘兴趣、刻板行为为基本特征的神经发育障碍性疾病,发病机制尚不明确。目前临床诊断主要基于对其行为及症状的观察,具有一定主观性且对于早期不典型患者具有一定困难。既往研究表明ASD脑结构网络的异常可能是其发病机制之一,可通过弥散张量成像(diffusion tensor imaging, DTI)技术结合图论分析法来定量评估。作者总结发现ASD脑结构网络的全局属性、部分节点属性以及富人俱乐部组织、左右大脑半球偏侧化存在异常,并且这些异常与生长发育及临床症状密切相关,其中部分研究结果异质性较明显,未来或可通过多模态MRI针对不同生物亚型的ASD患者进行大样本、纵向研究,以获得更稳定、可靠的研究成果。本文就近年来基于DTI及图论分析法的ASD患者脑结构网络的最新研究进展进行综述,旨在为深入了解ASD的神经病理学机制、寻找有助于临床早期诊断的神经影像学标记物提供参考。

关键词：孤独症谱系障碍磁共振成像弥散张量成像脑结构网络图论

抑郁症患者脑结构网络效率属性及与疾病严重程度的相关分析

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中华精神科杂志 2014年第6期47卷 321-325页

作者：陈建淮姚志剑秦姣龙汤浩阎锐花玲玲卢青南京医科大学附属脑科医院抑郁症专科 210029 东南大学学习科学研究中心南京大学医学院

目的探讨抑郁症患者与健康对照者脑结构的网络效率及节点效率属性的异同,分析抑郁症患者大脑全局信息处理模式和脑区间信息整合效率的改变,及其与疾病严重程度的关系.方法对27例抑郁症患者（抑郁症组）和36名健康对照者（对照组）进... 详细信息

目的探讨抑郁症患者与健康对照者脑结构的网络效率及节点效率属性的异同,分析抑郁症患者大脑全局信息处理模式和脑区间信息整合效率的改变,及其与疾病严重程度的关系.方法对27例抑郁症患者（抑郁症组）和36名健康对照者（对照组）进行弥散张量成像扫描,利用解剖学自动标记模板将整个大脑划分为90个区域,同时对全脑进行确定性纤维追踪,构建脑结构二值化网络.并对所得抑郁症组与对照组脑结构网络的效率属性值进行双样本t检验.结果（1）2组脑网络分别与相匹配的随机网络比较：网络全局效率均与随机网络相似;网络局部效率均大于随机网络.（2）抑郁症组网络全局效率（0.86±0.01）较对照组（0.87±0.01）下降（t=-2.31;P =0.02）.（3）抑郁症组节点全局效率属性值较对照组（右侧额上回眶部：0.41±0.04与0.44±0.02;左侧颞中回颞极：0.31 ±0.02与0.33±0.03）下降（t=-3.52、-3.84;P=0.0008、0.0003;通过多重校正）.（4）抑郁症组右侧额上回眶部全局效率属性值与HAMD17总分呈负相关（r=-0.46,P=0.02）.结论抑郁症患者与健康人大脑都具有高效经济的“小世界”式的信息处理模式.抑郁症患者脑区间信息整合的能力已受损,且与疾病严重程度呈负相关.

关键词：抑郁症磁共振成像,弥散脑结构网络效率属性

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基于图论的胶质瘤患者脑结构网络分析

解放军医学院学报 2023年第5期44卷 481-488页

作者：刘明航攸娜杨晨轩赵恺赵悦许百男解放军医学院北京100853 解放军总医院第一医学中心神经外科医学部北京100853

背景胶质瘤是颅内十分常见的恶性肿瘤,具有很强的侵袭性,既往研究表明胶质瘤的存在不仅会对病变周围造成损害,还会对肿瘤范围以外的其他远隔部位造成功能损害。对大脑网络的研究,可帮助临床医师对胶质瘤患者的手术预期及预后作出更精准... 详细信息

背景胶质瘤是颅内十分常见的恶性肿瘤,具有很强的侵袭性,既往研究表明胶质瘤的存在不仅会对病变周围造成损害,还会对肿瘤范围以外的其他远隔部位造成功能损害。对大脑网络的研究,可帮助临床医师对胶质瘤患者的手术预期及预后作出更精准的判断。目的研究不同部位胶质瘤患者脑网络拓扑属性的改变,探讨由肿瘤病变引起与大脑功能变化相关的结构网络重塑。方法纳入解放军总医院第一医学中心神经外科2018年1月-2020年12月收治的113例胶质瘤患者,采集所有受试者核磁共振扫描的弥散张量成像后,采用Mrtrix3软件对数据进行处理并构建大脑结构网络,通过GRETNA软件基于图论方法计算网络拓扑属性,观察不同位置肿瘤对脑结构网络的影响。结果额叶、颞叶、顶叶胶质瘤三组间的全局最短路径长度(the shortest path length,Lp)、聚类系数(clustering coefficient,Cp)、全局网络效率(network efficiency,Eg)、局部效率(local efficiency,Eloc)表现出现统计学差异,与额叶、颞叶胶质瘤组相比,顶叶胶质瘤组的全局拓扑属性表现为升高(P脑区节点网络属性指标相比,肿瘤所在脑区的节点介数中心性(betweenness centrality,NBc)、度中心性(degree centrality,NDc)、全局效率(nodular global efficiency,NEg)升高,节点最短路径长度(nodular shortest path length,NLp)下降,差异有统计学意义(P脑叶位置胶质瘤的网络拓扑属性发生了变化,全局属性和局部节点属性均表现出脑结构网络连接性改变。

关键词：脑结构网络胶质瘤肿瘤位置神经重塑