摘要
功能性便秘（FunctionalConstipation，FCon）是临床上常见的功能性胃肠道疾病（FunctionalGastrointestinalDisorder，FGID），平均患病率已达16%，严重影响患者的生活质量。据临床数据显示，部分FCon患者同时伴有焦虑、抑郁状态。课题组前期脑影像研究发现，FCon患者在涉及情绪唤醒处理、感觉加工、躯体/运动控制和自我参照处理的脑区存在功能和皮层形态学异常，然而这些脑区之间的白质纤维连接是否发生变化目前尚不清楚。因此，本文基于弥散张量成像（DiffusionTensorImaging，DTI），使用概率性纤维束追踪方法研究FCon患者上述脑区间的结构连接异常，并使用基于纤维的空间统计分析方法（Tract-BasedSpatialStatistics，TBSS）从全脑角度出发，进一步研究FCon患者以及单纯功能性便秘患者（FunctionalConstipationpatientswithoutanxiety/depressivestatus，FCNAD）和伴有焦虑抑郁的功能性便秘患者（FunctionalConstipationpatientswithanxiety/depressivestatus，FCAD）大脑白质微结构异常。 首先，研究FCon患者丘脑相关网络的结构连接异常。以往报道和课题组前期研究从静息态活动水平，功能连接，皮层形态学等角度发现功能性便秘患者在涉及情绪唤醒、躯体/运动控制和自我参照处理的脑区存在以丘脑（Thalamus，THA）为核心的功能连接和结构异常，而THA是皮层下区域与皮层之间整合/传递各种信息的核心区域，因此选择THA作为种子点，其他脑区作为目标区域进行概率性纤维束追踪，研究FCon患者丘脑相关网络的结构连接异常。研究共纳入29名FCon患者和31名健康对照（HealthyControl，HC）。双样本T检验统计分析结果发现，FCon患者的左侧THA与辅助运动区（SupplementaryMotorArea，SMA）、左侧THA与中央前回（PrecentralGyrus，PreCen）、左侧THA与杏仁核（Amygdala，AMY）、右侧THA与中央后回（PostcentralGyrus，PostCen）、右侧THA与海马（Hippocampus，HIPP）以及楔前叶（Precuneus）之间的白质纤维束的部分各向异性值（FractionAnisotropy，FA）显著降低，左侧THA-AMY和右侧THA-HIPP纤维束的平均扩散系数（MeanDiffusivity，MD）和径向扩散系数（RadialDiffusivity，RD）显著升高。此外，FCon患者的左侧THA-SMA纤维束的RD值显著增加。相关分析结果显示，FCon患者组中右侧THA-PostCen、右侧THA-HIPP的FA值与排便不尽感得分呈现负相关性，左侧THA-SMA纤维束的FA值与排便困难程度呈现负相关性。研究结果表明FCon与丘脑-边缘/顶叶脑区的结构连接异常有关，凸显了THA在便秘患者大脑结构网络中的重要作用。 其次，在上述关于丘脑相关网络结构连接异常的研究基础上，使用TBSS方法，从全脑角度出发，研究FCon患者大脑白质微结构变化。研究共纳入35名FCon患者和38名HC。结果显示，与HC相比，FCon患者的胼胝体体部（BodypartofCorpusCallosum，BCC）、胼胝体膝部（GenupartofCorpusCallosum，GCC）、右侧扣带（Cingulum）、左侧上放射冠（SuperiorCoronaRadiata，SCR）和左侧后放射冠（PosteriorCoronaRadiata，PCR）的FA值显著降低，MD值、RD值显著升高。相关分析结果显示，FCon患者组中BCC的FA值与排便困难程度、焦虑程度呈现显著负相关性，左侧SCR的MD值与排便不尽感得分呈现显著正相关性。将焦虑和抑郁作为协变量回归后，仅在左侧SCR和左侧PCR存在FA值的组间差异，FCon患者组中左侧PCR的MD值与排便困难程度呈现显著正相关性。上述存在差异的纤维束主要负责感觉和情绪信息的交流以及相应的功能整合，因此我们的研究结果表明FCon患者在涉及内脏感觉处理和情绪唤醒处理的区域的白质微结构异常，这一结果也验证了上述丘脑相关网络结构连接异常的发现。 最后，研究FCon亚型患者的大脑白质微结构差异。流行病学研究表明，便秘患者存在较高比例的焦虑和抑郁状态。因此，本项研究将FCon患者分为单纯便秘患者组（FCNAD）和便秘伴有精神状态组（FCAD），共纳入54名FCAD、42名FCNAD和43名HC。单因素方差分析结果显示三组被试的BCC、左侧SCR、左侧PCR和左侧上纵束（SuperiorLongitudinalFasciculus，SLF）的FA值存在显著性差异，FCNAD和FCAD上述白质纤维束的FA值均低于HC，FCAD涉及情绪唤醒处理的纤维束的FA值均显著低于FCNAD。上述研究结果表明FCAD和FCNAD大脑白质微结构存在差异，提示焦虑、抑郁情绪进一步影响FCon患者大脑白质微结构。 本文基于弥散张量成像研究FCon患者大脑结构异常。研究发现：FCon与丘脑-边缘/顶叶脑区的结构连接异常有关，凸显了THA在便秘患者大脑结构网络中的整合作用；FCon患者有关内脏感觉处理和情绪唤醒处理的纤维束白质微结构异常；FCAD和FCNAD大脑白质微结构的差异为依据白质微结构这一影像学标记，划分FCon亚型提供了重要依据，也为临床医生对患者精神状态的诊断提供线索，以便于进行个性化治疗。
NETL