论著-头颈部
儿童自闭症谱系障碍的大脑皮层复杂度的结构共变网络的变化模式*
作者:王宏伟1 徐锦萍2 胡庆茂2 刘隆平1 干芸根1
所属单位:1.深圳市儿童医院放射科 (广东 深圳 518000) 2.中国科学院深圳先进技术研究院 (广东 深圳 518000)
PDF摘要
目的 应用结构磁共振(structura lmagnetic resonance imaging,sMRI)技术分析儿童自闭症谱系障碍(ASD)大脑皮层的折叠模式及其网络属性,揭示ASD患者和正常人大脑功能结构共变网络的差异。方法 本研究获取了32名儿童ASD患者和20名正常人的sMRI数据,首先对sMRI数据进行预处理并计算大脑皮层复杂度,基于大脑皮层复杂度构建结构共变网络,然后基于图论,计算网络属性指标,最后进行统计分析。结果 ASD患者的全脑功能网络拓扑属性与正常对照组相比发生改变,主要表现在ASD患者的网络的聚类系数,全局效率和局部效率显著增加,同时最短路径长度显著减少。并且,与对照组相比,自闭症组的中心节点分布明显不同。结论 ASD患者的大脑网络中心节点发生改变,而全脑功能综合能力及功能分离能力有所增强。
【关键词】儿童自闭者谱系障碍;结果磁共振成像;皮层复杂度结构共变
【中图分类号】R338.2+5
【文献标识码】A
【DOI】1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 6 7 2 - 5131.2019.08.004
前言
1943年美国人Kanner首次提出自闭症(Autism Spectrum Disorder,ASD)并描述了它的核心症状:交流障碍、语言障碍以及重复刻板的行为和狭窄的兴趣爱好[1]。Sun等[2]通过Meta分析报道中国大陆ASD发病率为11.8‰(95% CI 18.5~34.6)。ASD患者的结构全脑网络连接的改变尚不明确。1986年,Ritvo等人[3]的尸体解剖研究发现自闭症谱系障碍(ASD)患者的皮层异常,例如小脑回较多。虽然有很多研究分析ASD患者的沟形态学[4]、沟深度[5]和脑回复杂度[6],但到目前为止只有2个研究测量了ASD患者整个大脑皮层的脑回。结构磁共振成像技术(structural Magnetic Resonance Imaging,sMRI)主要是通过分析脑区的灰质密度、灰质体积、皮层复杂度等的共变,来描述大脑不同区域之间的结构连接,可能为ASD的研究提供新的方向。尽管ASD的结构形态学研究已经有了大量的工作发表,但ASD的神经机制仍然不清楚。本项目采用具有高精度和灵敏度的三维局部大脑皮层复杂度度量来研究ASD患者的大脑皮层折叠, 准确定位其大脑皮层折叠异常的脑区,从而揭示导致这些折叠异常的神经机理。然后,进一步运用皮层复杂度的结构共变模式构建全脑结构网络,从结构连接角度研究ASD,为ASD的早期诊断和临床治疗提供更加全面的信息,并可望发现辅助ASD早期诊断的影像学标记。
中国CT和MRI杂志
第17卷, 第 8 期
2019年08月
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