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基于多模态神经影像的先天性颅神经异常疾病机理的研究
  • 项目名称:基于多模态神经影像的先天性颅神经异常疾病机理的研究
  • 项目类别:面上项目
  • 批准号:81070762
  • 申请代码:H1210
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2011-01-01-2013-12-31
  • 项目负责人:焦永红
  • 负责人职称:副教授
  • 依托单位:首都医科大学
  • 批准年度:2010
中文摘要:

先天性颅神经异常支配疾病是一组先天性、非进行性散发或家族性的颅神经肌肉疾病。一条或多条颅神经发育异常引起原发或继发的对肌肉的异常支配。可表现为垂直眼球运动异常,水平眼球运动异常和面肌麻痹。分子遗传学研究显示,这组疾病与眼球运动神经元的早期发育缺陷密切相关。而患者表现出异常的眼球运动则提示核上白质连接和上运动元的损害。本项目拟综合多模态影像技术,设计特异的眼动任务激活皮质眼球运动区和眼球运动神经核区,用匹配的成像参数对皮质眼球运动区和眼球运动神经核区间的白质纤维束进行纤维跟踪,将二者结合对这组疾病患者的眼球运动神经系统做整体追踪和分析,对其核上白质连接和上运动神经元的异常功能区定位。本研究旨在初步阐明先天性颅神经异常支配疾病的眼球运动递阶调控系统损害的病理机制,为了解正常眼球运动神经功能-结构机制提供思路,进而提高MRI在眼球运动系统相关疾病的临床定位诊断技术。

结论摘要:

对先天性颅神经支配异常疾病进行多模态影像研究。结构MRI继续对本组疾病和其他复杂性斜视进行诊断研究,取得眼球运动神经和眼外肌及周围组织病变的影像学诊断信息,拓展了MRI在斜视学的诊断应用。采用静息态功能磁共振功能连接、局域一致性及低频振幅方法,对 先天性眼外肌纤维化患者和正常志愿者行静息态血氧水平依赖功能磁共振成像和三维脑结构成像。眼外肌纤维化一型属常染色体显性遗传,对本组患者进行候选基因筛查均显示KIF21A基因突变,从而证实患者临床诊断的可靠性。功能连接分析时取后扣带回为感兴趣区。运用统计参数图SPM8 和RESET 软件进行数据处理和分析,对病患组与对照组的功能连接、局域一致性及低频振幅的变化进行统计学分析,观察脑功能活动变化。发现患者存在脑功能异常改变,胼胝体默认网络功能连接增强,与患者双侧视皮层跨胼胝体连接异常有关,推测异常心理活动与其有关。边缘系统存在广泛异常,与患者社会心理活动、情绪异常相关。颞叶腹侧功能连接降低,提示患者腹侧视觉通路存在一定损害,推测与异常视觉经验有关。采用基于体素的形态学分析法(Voxel-based morphometry,VBM)分析患者脑灰质体积变化,探讨脑结构改变可能的原因。应用SPM8 和FSL-VBM 软件进行数据处理及分析,应用非参数检验进行统计分析,发现先天性眼外肌纤维化患者双侧额叶眶回、杏仁核、右侧海马旁回灰质体积增加(p<0.05,置换检验矫正),未见灰质体积减少区。认为先天性眼外肌纤维化患者脑结构存在异常可能与患者的异常心理活动有关。与眼球运动有关脑皮层体积未见明显变化,推测是眼运动神经核团部分缺如所致,与眼球运动神经控制回路异常有关,亦可能与相应脑区的可塑性改变有关。采用基于纤维束追踪空间统计学方法,对患者和正常志愿者行全脑扩散张量成像。应用FSL-TBSS 软件对部分各向异性、平均弥散、轴向弥散、径向弥散图进行基于体素的非参数统计学比较。显示先天性眼外肌纤维化患者DTI 各参数图(FA、MD、AD、RD)未见明显异常(p>0.05)。提示核上神经纤维束通路未见损害。利用 DTI 构建脑结构成像发现先天性眼外肌纤维化患者脑网络仍保留“小世界”属性,但平均聚散系数和特征路径长度指标下降提示脑网络拓扑结构发生改变,考虑与眼球运动控制通路异常及脑代偿性改变有关。本课题将延续进行。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
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