学龄前先天性感音神经性耳聋患儿大脑皮层功能重组的静息态fMRI研究

来源 :贵州医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:laohe200304
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目的:通过分析学龄前先天性感音神经性耳聋(Sensorineural hearing loss,SNHL)患儿静息状态下大脑低频波动幅度(Amplitude of low-frequency fluctuation,ALFF)、局部一致性(Regional homogeneity,Re Ho)和功能连接(Functional connectivity,FC)的改变,进一步揭示学龄前先天性SNHL患儿皮层功能重组特点。方法:我们搜集了2017年5月至2020年6月63例确诊为学龄前先天性SNHL患者及32例学龄前健康对照组(Healthy controls,HC)儿童的静息态功能磁共振成像(Resting-state functional MRI,Rs-f MRI)数据,并且随访了人工耳蜗植入术后6个月时的听觉行为分级标准(Categories of auditory performance,CAP)及言语可懂度分级(Speech intelligibility rating,SIR)评分。首先使用DPABI及SPM12分析软件对Rs-f MRI数据进行预处理,包括时间处理(去除前10个时间点、时间层校正)及空间处理(头动校正、空间标准化、空间平滑、去线性漂移及滤波);其次计算全脑功能参数指标平均的ALFF(Mean ALFF,m ALFF)和Re Ho,并且将双侧初级听觉皮层(Primary auditory cortex,PAC)作为种子点(seed),使用时间序列方法分别计算出左右两侧Seed与其他脑区的FC强度图;最后以性别、年龄及头动参数作为协变量,将m ALFF、Re Ho及FC进行两独立样本t检验,进行基于簇水平FWE或FDR校正,P<0.05的结果具有统计学差异。对于m ALFF、Re Ho及FC有统计学差异脑区,将其m ALFF、Re Ho及FC值分别与临床评分CAP进行Spearman相关性分析,设P<0.05的结果具有统计学差异。结果:(1)m ALFF分析发现,与HC组相比,SNHL组中双侧额上回(BA9)、双侧额中回(BA10)、左侧额下回(BA47)、双侧眶额叶回(BA11)及双侧颞上回(BA38)的m ALFF显著减低(P<0.05,FDR校正);而双侧丘脑及距状回(BA17)的m ALFF显著增加(P<0.05,FDR校正);(2)Re Ho分析显示:与HC组相比,双侧颞上回(BA38、41)、双侧眶额叶回(BA11)、左侧额中回(BA10)、左侧额下回(BA47)及左侧岛叶(BA13)的Re Ho降低;而双侧丘脑、右侧尾状核及右侧中央前回(BA3)的Re Ho增高。(3)基于Seed的FC分析显示,以右侧PAC为Seed时,与HC组相比,SNHL组中双侧颞上回(BA41)、左侧额上回(BA6)、左侧中央旁小叶(BA4)、右侧中央后回(BA4)、右侧枕叶(BA19)、双侧丘脑及双侧岛叶(BA48)间的FC增强;以左侧PAC为Seed时,与HC组相比,SNHL组双侧中央前回(BA6)、中央后回(BA4)、左侧顶下小叶(BA40)、左侧枕叶(BA19)、右侧枕叶(BA18)、背侧前扣带回(BA24)、双侧丘脑、双侧岛叶(BA48)及右侧颞上回(BA41)间的FC增强。(4)具有差异脑区的m ALFF值与CAP评分的相关性分析发现:左右两侧额中回(r=-0.2826,P=0.0248;r=-0.2521,P=0.0463)、右侧额上回(r=-0.2728,P=0.0305)、左侧额下回(r=-0.2507,P=0.0475)、右侧眶额叶回(r=-0.2554,P=0.0434)及左侧眶额叶回(r=-0.2573,P=0.0418)的m ALFF值与CAP评分呈负相关;有统计学差异脑区的Re Ho值与临床CAP评分不存在相关性。具有统计学差异脑区的FC值与CAP评分的相关性分析显示,以右侧PAC为Seed时,左侧颞上回(r=-0.2566,P=0.0423)、右侧颞上回(r=-0.2679,P=0.0338)及左侧枕叶(r=-0.2729,P=0.0304)的FC值与CAP评分呈负相关;以左侧PAC为Seed时,右侧颞上回(r=-0.3124,P=0.0127)、左侧枕叶(r=-0.2975,P=0.0179)、右侧枕叶(r=-0.2491,P=0.0490)、左侧中央后回(r=-0.3269,P=0.0089)及右侧丘脑(r=-0.2638,P=0.0367)间的FC值与CAP评分呈负相关。结论:(1)学龄前先天性SNHL患儿听觉剥夺后,患儿的听觉、视觉、前额叶及躯体运动等皮层的m ALFF和Re Ho局部发生改变,提示耳聋患儿的这些皮层局部功能发生了改变,在这过程中前额叶皮层可能具有介导作用。(2)基于Seed的FC进一步分析发现,耳聋患儿听觉剥夺后,PAC与视觉皮层、本体感觉及运动皮层间的FC增强,提示耳聋患儿听觉与视觉皮层、本体感觉及运动皮层发生了皮层功能重组或代偿。(3)相关性分析结果提示,耳聋患儿听觉剥夺后,听觉、视觉及感觉运动皮层等发生的功能重组或补偿可能不利于患儿CI术后听觉语言的恢复。
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