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目的:本研究应用静息态功能磁共振(resting state functional magneticresonance imaging, rest-fMR)探讨一氧化碳中毒(carbon monoxidepoisoning, CO)患者分别基于两侧苍白球(globus pallidus)的功能连接(functional connectivity, FC)模式是否发生改变及其改变后的功能连接特点,并在三个月后对患者进行第二次扫描,纵向比较观察一氧化碳中毒患者静息态功能磁共振功能连接模式前后的变化。方法:本研究入组8名CO患者,10名与患者年龄、性别、教育程度匹配的正常人以及43名较大样本组,均进行静息态脑功能成像。感兴趣区域(region of interest, ROI)苍白球的选择采用哈佛-牛津结构图(Harvard-Oxford StructuralAtlas)谱。这是一个基于标准解剖界限的概率图谱。为了确保每一个被试的ROI位于苍白球内部,而且降低临近的非苍白球组织的混杂因素,每一侧苍白球的概率的阈值设为80%,这样产生两个较小的苍白球ROI。为了进一步比较,双侧的苍白球ROI被重新采样为3×3×3mm3。由于图谱中双侧半球的不对称性,种子点ROI也是不对称的,左侧ROI为32个体素(864mm3)的团块,右侧ROI为33个体素(891mm3)的团块。利用DPARSFA2.3、REST1.8、SPM8处理原始数据得到CO患者、正常对照组以及较大样本组的分别基于两侧苍白球的功能连接图,采用单样本t检验分别获得三组与苍白球功能连接显著的脑区,取并集作为模版,在模版内采用双样本t检验分析病人组基于苍白球功能连接强度异常的区域。三名患者进行了有效随访。由于随访被试量少,我们没有做统计检验,在个体水平上我们观察了前后两次扫描功能连接的变化:以每个病例组与正常对照组功能连接差异显著团块中显著性最强体素为圆心,4mm为半径,绘制球形ROI,提取前后两次扫描球形ROI内的平均zFC值绘制折线图观察变化趋势。结果:单样本t检验组内分析,在较大样本组中一些脑区显示与双侧苍白球的呈正向功能连接(positive connectivity),这些区域包括双侧壳核,苍白球,尾状核,丘脑,脑岛,中央前回,缘上回,前扣带回,和双侧小脑的一些区域;另外一些脑区与双侧苍白球呈负向功能连接(negativeconnectivity),主要在包含在默认网络(default model network,DMN)内,包括双侧的后扣带回,楔前叶,顶下小叶和内侧前额叶。病例组和正常对照组呈现的结果包含在较大样本中,包括双侧壳核,苍白球,尾状核,丘脑和左侧视觉皮层。双样本t检验组间分析显示:与正常对照相比,CO患者的双侧壳核、双侧中央前回皮质、岛叶与左侧苍白球的正向功能连接显著增强,双侧视觉皮层与左侧苍白球的负向功能连接增强(P<0.05AlphaSim corrected);右侧苍白球与双侧壳核、岛叶正向功能连接增强,与左侧视觉皮层的负向功能连接增强,与额上回的正向连接减弱,与后扣带回(默认网络的主要脑区)的负向功能连接减弱(P<0.05AlphaSimcorrected)。在三例随访患者中,于左侧苍白球连接强度增高的双侧壳核和双侧运动区在第二次扫描中出现均减弱,呈现恢复趋势,并且在三名被试间存在很好的一致性。于右侧苍白球连接强度增高的双侧壳核壳核也存在类似左侧的趋势,三名被试间一致性稍差,个别被试出现相反趋势。其余区域变化规律性差,被试间一致性较差。结论:1苍白球的静息态功能连接模式,主要由正向连接的基底节,丘脑,额叶和运动区,以及负向连接的默认网络构成。2一氧化碳中毒后,基底节环路出现代偿性的功能增强,这种代偿的变化能很好的提示预后,指导临床治疗。3一氧化碳中毒后,额叶纹状体环路减弱,提示可能存在亚临床状态的大脑高级功能损伤,如认知,精神,行为等损伤。4任务相关网络连接增强导致与默认网络连接减弱。患者可能存在自我关注,内省,情景记忆检索等高级功能减弱。5静息态功能磁共振对于一氧化碳中毒患者亚临床损伤评估,治疗和康复有重要的指导作用。