创伤后头痛中静态和动态功能网络连接的改变

DOI: https://doi.org/10.1186/s10194- 021- 01348- x

摘要-总结 本研究旨在探讨伴有PTH的mTBI患者中静态功能网络连接(sFNC)和动态功能网络连接(dFNC)的功能特征。

932

5 未来方向

对受试者进行了静息态功能磁共振成像(fMRI)扫描(3.0 T，飞利浦医疗系统，荷兰)、蒙特利尔认知评估(MoCA)和头痛症状测量(头痛频率和头痛强度)。

静息态fMRI序列耗时8分10秒。采用独立成分分析和滑动窗口方法，基于九个静息态网络检查功能网络连接(FNC)，即默认模式网络(DMN)、感觉运动网络(SMN)、执行控制网络(ECN)、听觉网络(AuN)、注意网络(AN)、显著性网络(SN)、视觉网络(VN)和小脑网络(CN)。

在sFNC方面，与无PTH的mTBI患者相比，伴有PTH的mTBI组表现出四种异常交互，包括SN-SMN和VN-DMN对之间交互减弱，SN-ECN和SMN-DMN对之间sFNC增强。

在dFNC方面，在状态2中发现了显著的组间差异，包括DMN与CN、DMN与SMN以及AuN与CN之间的连接改变增加。

在状态4中，DMN与VN之间的连接改变显著减少。

伴有PTH的mTBI患者以sFNC和dFNC改变为特征，这可为理解PTH潜在的神经病理机制提供新视角，以确定更适当的管理方案，并可能成为识别和预测mTBI伴PTH的有用影像学生物标志物。

扩展：本研究旨在利用静息态fMRI和滑动窗口分析，探讨伴有和不伴有PTH的mTBI患者之间sFNC和dFNC的差异。

本研究经南京医科大学地方伦理委员会批准。本研究结合sFNC和dFNC分析，探讨伴有PTH的mTBI患者的全脑特征，重点关注FNC状态及其时间属性。

伴有PTH的mTBI患者提供了头痛的详细信息，包括主要部位、头痛强度和头痛频率(天/月)。

总体而言，伴有PTH的mTBI患者的dFNC时间属性存在显著差异。

引言 PTH可归因于mTBI或中度/重度创伤性脑损伤，PTH常伴有情绪、认知自主神经和睡眠症状[190]。mTBI后PTH潜在的神经病理机制仍不清楚。

在偏头痛和伴有持续性PTH的mTBI之间发现了显著的功能连接差异[1, 7, 11, 19, 26, 30, 34, 37, 39, 40, 42, 56–192]，并在mTBI患者中识别出功能网络连接(FNC)的改变，如DMN-注意网络(AN)和VN-AN[193]。

5.1 脑震荡后综合征 933

这些结果表明，网络改变反映了mTBI和伴有PTH的mTBI中临床相关的表型。

伴有PTH的mTBI患者的dFNC改变在很大程度上仍不清楚。本研究旨在利用静息态fMRI和滑动窗口分析，探讨伴有和不伴有PTH的mTBI患者之间sFNC和dFNC的差异。

我们假设sFNC、dFNC以及动态FC状态的时间属性可以表征伴有PTH的mTBI患者的潜在本质。

材料与方法 采用三维快速回波(3D-TFE) T1WI序列获取结构3D T1加权图像，参数如下：重复时间(TR)/回波时间(TE) = 8.1/3.7 ms；层数 = 170；层间距 = 0 mm；层厚 = 1 mm；翻转角 = 8°；视野 = 256 mm × 256 mm；采集矩阵 = 256 × 256。

单次静息态fMRI扫描持续8分10秒。磁敏感加权成像(SWI)采用3D梯度回波(GRE)序列，参数如下：TR/TE = 22/34 ms；翻转角 = 20°；层厚 = 1 mm；矩阵 = 276 × 319；视野 = 220 mm × 220 mm。

数据预处理后，使用GIFT软件实现的空间独立成分分析方法对所有受试者的数据进行分析[194, 195]，将数据分解为显示独特时间历程特征的功能网络。

结果 在状态1中，mTBI+PTH组的平均驻留时间显著短于mTBI-PTH组(mTBI+PTH: 9.13 ± 15.58; mTBI-PTH: 24.83 ± 34.09, p < 0.05)。

在状态4中，mTBI+PTH组的平均驻留时间显著长于mTBI-PTH组(mTBI+PTH: 14.91 ± 21.93; mTBI-PTH: 5.96 ± 11.30, p < 0.05)。

mTBI+PTH组的状态间转换次数少于mTBI-PTH组(mTBI+PTH: 2.54 ± 2.22; mTBI-PTH: 3.64 ± 2.46, p < 0.05)。

我们未发现各状态中分数窗口的显著组间差异(所有p > 0.05)。

讨论 本研究结合sFNC和dFNC分析，探讨伴有PTH的mTBI患者的全脑特征，重点关注FNC状态及其时间属性。

我们的结果揭示了sFNC和dFNC特征以及改变的动态时间属性，此外，时间特征与mTBI+PTH组的头痛测量和认知表现相关。

我们假设疼痛过敏与高级皮层认知控制之间的关联可能被破坏，并整体参与了mTBI后的PTH，FNC的结果有助于我们理解mTBI患者PTH的病理生理机制。

934 5 未来方向

这是一项关于mTBI后PTH中dFNC变化的初步横断面研究，样本量有限，难以直接推断mTBI后PTH状态的脑功能网络与认知障碍之间的因果关系。

结论 本研究探讨了伴有PTH的mTBI患者的静态和动态FNC模式。

与无PTH的mTBI患者相比，伴有PTH的mTBI患者的功能动态时间属性(转换次数和驻留时间)发生改变，这些改变与认知表现和头痛特征相关。

致谢 本摘要基于Li, Fengfang; Lu, Liyan; Shang, Song’an; Chen, Huiyou; Wang, Peng; Muthaiah, Vijaya Prakash; Yin, Xindao; Chen, Yu-Chen 2021年发表于The Journal of Headache and Pain的工作，由机器生成。

轻度创伤性脑损伤后创伤后头痛中下丘脑功能连接的改变