先天性眼外肌纤维化(congenital fibrosis of the extraocular muscles，CFEOM)是以先天性上睑下垂、非进行性限制性眼外肌麻痹为特征的一种家族性疾病，发病率约为1∶230000。该病不仅影响外观、损害视力及双眼视功能，而且易导致颅面部发育不对称、脊柱侧弯及心理问题。病因不明。早期认为其为肌源性病变，而一例尸检结果显示脑干动眼神经核α运动神经元及动眼神经上干缺如，分子遗传学亦显示突变基因与眼运动神经核及运动神经发育密切相关，故认为其为脑干下运动神经元性病变。但单纯下运动神经元病变却无法解释部分患者存在的异常眼球运动，提示可能有核上病变的可能。本研究目的为应用多模态MRI活体研究先天性眼外肌纤维化患者脑结构及脑功能有无变化，进一步探讨其发病机制。本研究共分五部分。　　一、先天性眼外肌纤维化MRI形态学分析　　目的：应用高分辨率MRI研究先天性眼外肌纤维化眼球运动异常的结构基础。　　资料与方法：对10名先天性眼外肌纤维化患者行眼眶和颅脑磁共振成像。脑池段眼运动神经采用三维快速平衡稳态成像技术(3D-FIESTA)薄层扫描，眼外肌及眶内相应支配神经采用T1WI冠状面扫描。　　结果：患者存在不同程度眼运动神经和眼外肌发育异常。所有患者双侧动眼神经纤细，动眼神经上干6例双侧、1例单侧未显示。外展神经3例双侧、4例单侧缺如。眼外肌广泛纤细，以上直肌和提上睑肌为著。　　结论：MRI显示先天性眼外肌纤维化患者眼运动神经、眼外肌发育异常，存在眶内异常神经支配，支持神经源性学说。　　二、先天性眼外肌纤维化静息态功能MRI研究　　目的：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，分析先天性眼外肌纤维化患者脑功能活动变化。　　资料与方法：对9名患者和19名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。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，观察先天性眼外肌纤维化患者脑功能活动变化。　　结果：与对照组相比，功能连接增强区为胼胝体后部，功能连接减低区包括右侧颞极、颞下回、梭状回、左侧梭状回、颞下回及皮层下白质。低频振幅增强的脑区为:右侧顶下小叶皮层下白质、额叶眶回，未见低频振幅减低区。病患组局部一致性增强的脑区包括:左侧中央前回、左侧额叶眶回、双侧颞极及扣带回后部，病患组未见局域一致性减低的脑区。　　结论：先天性眼外肌纤维化患者脑功能发生异常改变。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，异常心理活动亦可能与其有关。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，可能与其异常视觉经验有关。与眼球运动有关的脑皮层功能无明确异常。　　三、基于VBM的先天性眼外肌纤维化脑结构MRI研究　　目的：采用基于体素的形态学分析（Voxel-based morphometry，VBM）方法分析先天性眼外肌纤维化患者和正常人灰质体积差异，探讨脑结构改变可能的原因。　　资料与方法：采用GE3.0T磁共振扫描仪对9名患者和19名正常志愿者行全脑3DBRAVOT1WI扫描。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，观察先天性眼外肌纤维化脑结构改变并分析可能的原因。　　结果：与对照组相比，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。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。　　结论：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，推测与眼运动神经核团部分缺如所致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。　　四、基于TBSS先天性眼外肌纤维化弥散张量成像研究　　目的：采用基于纤维束追踪空间统计学方法，分析先天性眼外肌纤维化患者弥散张量成像(DTI)多参数图，研究其全脑白质纤维束有无异常。　　资料与方法：采用GE3.0T磁共振扫描仪对9名患者和19名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。　　结果：与对照组比较，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)。　　结论：基于TBSS的DTI显示先天性眼外肌纤维化患者脑白质纤维束无明显损害，提示核上神经纤维束通路未见损害。　　五、基于DTI的先天性眼外肌纤维化全脑网络研究　　目的：应用DTI构建全脑结构网络，研究先天性眼外肌纤维化患者脑网络拓扑结构改变。　　资料与方法：采用GE3.0T磁共振扫描仪对9名患者和19名正常志愿者行全脑弥散张量成像。应用FSL-probtrackX软件进行纤维概率性跟踪，Brain connectivity toolbox软件计算矩阵图论属性，运用图论工具计算复杂网络测量:小世界指数(SWI)、平均聚散系数(MCC)，特征路径长度(CPL)，SPSS20进行双样本t检验。　　结果：病患组与对照组脑结构网络“小世界”指数(small-worldness index，SWI)分别为4.25、4.21，均大于1且差异无统计学意义（P值=0.669）。病患组平均聚散系数(mean clustering coefficient，MCC)、特征路径长度(characteristic path length，CPL)均较对照组减小，差别有统计意义(P＜0.05)。　　结论：先天性眼外肌纤维化患者脑结构网络仍保留“小世界”属性，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。