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南京航空航天大学
硕士学位论文
基于功能磁共振的脑功能连接分析及在癫痫病理中的应用
姓名:许新梅
申请学位级别:硕士
专业:生物医学工程
指导教师:王惠南
20080101
南京航空航天大学硕士学位论文
摘要
功能磁共振成像(functional ic resonance imaging, fMRI)是一种探测
脑功能的新技术。它具有无创伤性、无放射性、较高的时间和空间分辨率及可
多次重复操作等优势。fMRI已成为现今进行脑科学和生命科学研究的重要工具。
脑的功能具有两个基本的组织原则:功能分化与功能整合。人脑总是作为
一个复杂网络完成其功能的。因此,从网络的角度研究人脑的功能非常必要。
静息fMRI的研究考察基于血氧水平依赖(blood-oxygen level dependent, BOLD)
的fMRI信号中低频成分的同步性,从功能整合的角度研究脑区之间的功能连接
(functional connectivity)。
本文旨在利用静息fMRI技术,研究人脑的功能网络,并研究在癫痫的病理
条件下脑功能网络是否发生异常。具体研究内容和取得的创新之处如下:
出了基于回归分析的脑功能连接检测方法,通过仿真数据和临床fMRI数据分析
验证了回归分析在探测脑功能连接方面的有效性及可靠性。
的功能连接分析,提取并验证了正常被试静息时脑默认功能网络的存在。研究
结果进一步支持了正常人脑静息时存在有组织的功能网络。
下从功能整合的角度研究了颞叶癫痫(temporal lobe epilepsy, TLE)的后扣带回功
能网络异常模式。研究发现,与正常人相比,TLE患者静息时海马、颞极、额
叶、颞叶、丘脑及楔前叶等脑区与后扣带回的功能连接增强。研究结果表明了
TLE患者的固有脑功能组织模式有可能出现紊乱。这一研究将有助于从脑功能
的角度了解癫痫患者某些临床症状的发病机理,为今后癫痫诊治的发展提供一
定的帮助。

关键词:功能磁共振,功能连接,默认功能网络,回归分析,颞叶癫痫
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基于功能磁共振的脑功能连接分析及在癫痫病理中的应用
Abstract
Functional ic resonance imaging (fMRI) is a new technology which can
be used to explore functional activities of brain. It is non-invasive and non-radialized
technology with high temporal and spatial resolution and can be operated repeatedly.
fMRI has e an important tool to do researches on brain and life sciences.
Functional segregation and functional integration are two anizational
principles of the human brain functions. The brain always functions as plicated
work. Therefore, it is necessary to explore the human brain from a
view work. More and more resting-state fMRI studies have been carried out
recently. These studies investigated the synchrony of low frequency fluctuations
(LFF) of blood-oxygen level dependent (BOLD) signals.
The aims of the dissertation are to investigate the human brain functional
network by using resting-state fMRI, and to explore the alterations of the brain
work under the pathophysiology of epilepsy. The contents and
innovations of these studies are as follows: 1. A new meth