Page 93 - 南京医科大学学报自然科学版
P. 93

第43卷第12期           陈芳卿，李跃军，朱海涛，等. 迷走神经刺激对难治性癫痫脑功能连接的即时效应［J］.
                 2023年12月                    南京医科大学学报（自然科学版），2023，43（12）：1707-1713                      ·1709 ·


                激器运行和 2 个 30 s 刺激器关闭时间段的 MEG 数
                                                                  2  结 果
                据。对于每个健康被试，抽取两个 30 s 数据片段作
                为对照。然后，将每个被试抽取的共60 s MEG数据                            相比正常被试，DRE 患者在 delta、theta、alpha、
                分割成20个时长为3 s的片段。将所有数据片段分                          beta 和 gamma 频段均有显著增强的脑功能连接（图
                6 个频段进行带通滤波，包括 delta（1~4 Hz）、theta                1）。在 delta 频段，DRE 患者组相比正常组，有 1 条
               （4~8 Hz）、alpha（8~13 Hz）、beta（13~30 Hz）、gamma       显著增强的脑功能连接，即右侧颞横回⁃眶内额上回
               （30~80 Hz）和 ripple（80~250 Hz）频段。所有 MEG            （right HES⁃ORBsupmed，校正后 P=0.048 0）；在 theta
                数据均在 MATLAB 平台上使用 FieldTrip 工具包进                  频段，有 15 条显著增强的脑功能连接（表 1）；在 al⁃
                行处理与分析。                                           pha频段，有6条显著增强的脑功能连接，分别是：左
                1.2.4 脑网络重构与功能连接计算                                侧丘脑⁃颞极颞上回（left THA⁃TPOsup，校正后 P=

                    使用每个被试的MRI构造头模型。在FieldTrip                    0.007 5），左侧丘脑⁃颞极颞中回（left THA⁃TPOmid，
                工具包中，选择网格间距为8 mm的源模板作为每个                          校正后 P=0.000 2），左侧尾状核⁃颞极颞中回（left
                被试的源空间模型。将每个被试的源模型与头模                             CAU⁃TPOmid，校正后P=0.004 2），左侧颞下回⁃豆状

                型配准。使用最小模估计（minimum norm estima⁃                  苍白球（left ITG⁃PAL，校正后P=0.028 9），左侧丘脑⁃
                tion，MNE）方法将每个被试的MEG数据溯源到被试                       右侧枕下回（left THA⁃right IOG，校正后P=0.004 4），
                的源空间，源空间模型上的每个格子点可以得到一                            左侧颞上回⁃右侧颞极颞中回（left STG⁃right TPO⁃

                个源活动的时间序列。采用自动解剖标记（automat⁃                       mid，校正后 P=0.016 0）；在 beta 频段，有 1 条显著增
                ed anatomical labeling，AAL）模板将源空间的格子点             强的脑功能连接，即右侧尾状核⁃三角部额下回
                划分到90个脑皮质区。以距离每个脑区中心最近格                          （right CAU⁃IFGtriang，校正后 P=0.031 1）；在 gamma
                子点的源活动代表脑区的源活动，抽取代表90个脑                           频段，有4条显著增强的脑功能连接，包括左侧枕中
                区源活动的时间序列。对于每个被试的每个频段，                            回⁃补充运动区（left MOG⁃SMA，校正后P=0.0282），左
                通过计算90个源活动时间序列之间的同步性，可以                           侧角回⁃梭状回（left ANG⁃FFG，校正后P=0.043 7），左
                获得一个源极网络的邻接矩阵。本研究使用加权                             侧 距 状 裂 周 围 皮 层 ⁃ 右 侧 缘 上 回（left CAL ⁃ right
                相位延迟指数（weighted phase lag index，WPLI）方            SMG，校正后 P=0.029 2），左侧枕上回⁃右侧梭状回
                法 计算源极网络的邻接矩阵。WPLI 方法的计算                         （left SOG⁃right FFG，校正后 P=0.004 8）。相比正常
                  ［9］
                公式如下：                                             组，在多重比较校正后，没有发现 DRE 患者组有显

                                          Χ
                           | Ε{I{Χ  | } }  | | Ε{|I{ } |sgn(I{Χ  } ) }  | |  著降低的脑功能连接。
                    WPLI =         =                      （1）         当VNS发生时，相比无刺激时，DRE患者在theta
                           Ε{|I{ } } |    Ε{|I{ } } |
                                              Χ
                               Χ
                                                                  和alpha频段发现有显著降低的脑功能连接（图2），没
                    其中，E{.}代表期望算子，I{X}表示复数的虚部，
                                                                  有发现有显著增强的脑功能连接。在theta频段，DRE
                X 指 2 个信号的交叉谱。本研究中，将 AAL 模板的                      患者刺激态组相比静息态组，有 2 条显著降低的脑
                90个脑区作为网络节点，脑区之间的邻接矩阵（WP⁃
                                                                  功能连接，包括左侧丘脑⁃右侧距状裂周围皮层（left
                LI值）作为网络的边，即功能连接。
                                                                  THA⁃right CAL，校正后 P=0.028 4）和左侧额中回⁃
                    脑网络的可视化使用北师大软件BrainNet工具                      右侧嗅皮质（left MFG⁃right OLF，校正后P=0.039 7）；
                包 。                                               在 alpha 频段，有 1 条显著降低的脑功能连接，即左
                 ［10］
                1.3  统计学方法
                                                                  侧丘脑⁃颞极颞中回（left THA⁃TPOmid，校正后 P=
                    统计分析使用 MS Windows 平台的 IBM SPSS                0.026 9）。
               （版本22）软件或Matlab工具包。定量数据用均值±
                标准差（x ± s）表示，组间年龄差异使用独立样本t检                       3  讨 论
                验，性别差异采用卡方（χ）检验。DRE 患者和正常                             VNS治疗DRE虽已成为临床可选，但其作用机
                                       2
                组的静息态功能连接差异使用独立样本 t 检验，                           制仍然未知。本研究使用 MEG 直接记录 VNS 发生
                DRE 患者刺激组和静息态组之间的功能连接差异                           时 DRE 患者的脑磁信号，调查即时 VNS 对 DRE 患
                使用配对样本 t 检验。多重比较 P 值的校正采用                         者脑网络的影响。本研究结果显示，瞬时VNS能降
                Bonferroni方法。P<0.05为差异有统计学意义。                     低DRE患者的脑功能连接，从而降低DRE患者脑神
   88   89   90   91   92   93   94   95   96   97   98