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磁共振成像 2024年7月第15卷第7期 Chin J Magn Reson Imaging, Jul, 2024, Vol. 15, No. 7 临床研究｜｜Clinical Articles

图 2 通过聚类方法提取的 5 种动态功能连接模式。方块的色阶代表对应网络间的功能连接强度。AUD：听觉网络；BGC：基底节网络；LECN：左侧执行控
制网络；LAN：语言网络；MOTOR：运动网络；PCUN：楔前叶网络；RECN：右侧注意网络；SA：突显网络；VIS_spatial：视觉空间网络；VIS_prim：初级视觉网
络；vDMN：腹侧默认网络。
Fig. 2 Five states were identified using K-means clustering method. The color corresponds to the level of correlation. AUD: auditory network; BGC: basal ganglia
network; LECN: left executive control network; LAN: language network; MOTOR: motor network; PCUN: precuneus network; RECN: right executive control
network; SA: salience network; VIS_spatial: visuospatial network; VIS_prim: primary visual network; vDMN: ventral default mode network.

有相对广泛的正向功能连接。对比state1到5，可以发
现相对稳定的功能连接，而也有功能连接在不同state
下表现不同。既往研究表明，大脑功能连接存在时变
特性 [22-23] 。结合本研究结果，可见进行dFNC分析可有
效识别传统功能连接分析观察不到的时变特征。
图 3 两组平均滞留时间和时间分数对比。HC：健康对照；T2DM：2 型
糖尿病。 每个受试者可根据 K-means 聚类结果得到状态
Fig. 3 Comparisons of mean dwell time and fraction time between 转移向量 ，进而计算 MDT 和 FT 指标。本研究中
groups. HC: healthy control; T2DM: type 2 diabetes mellitus.
T2DM 患者在 state5 的平均滞留时间及时间分数显
著高于健康对照组，表明T2DM患者脑网络间连接有
减弱倾向。既往报道发现阿尔茨海默病患者及其他神
经退行性疾病患者dFNC分析出现功能连接减低 [24-27] ，
与本研究结果一致。因此可以推断早在认知障碍发生
前T2DM患者全脑范围内即有出现广泛的功能连接下
降的趋势，提示可以通过对高风险人群的脑功能网络
进行分析来进行认知障碍发生的早期预警。
3.2 T2DM患者视觉相关网络连接改变
图 4 健康对照组和 T2DM 组在 state5 中网络间功能连接对比。 本研究发现在 T2DM 组在 state5 中，视觉空间网
AUD：听觉网络 ；BGC：基底节网络 ；LECN：左侧执行控制网络 ；
LAN：语言网络；MOTOR：运动网络；PCUN：楔前叶网络；RECN：右 络（IC2）与基底节网络（IC13）的功能连接显著增强，
侧注意网络；SA：突显网络；VIS_spatial：视觉空间网络；VIS_prim： 而初级视觉网络（IC18）与突显网络（IC7）的功能连
初级视觉网络；vDMN：腹侧默认网络。
Fig. 4 Comparisons of inter-network connectivity differences in 接则明显降低。视觉空间网络主要参与视觉空间线
state5 between groups. AUD: auditory network; BGC: basal ganglia 索的定位 ，初级视觉网络接收丘脑传来的视觉信
[28]
network; LECN: left executive control network; LAN: language
network; MOTOR: motor network; PCUN: precuneus network; 息 ，基底节网络则涉及运动控制、情绪、认知等诸多
[29]
RECN: right executive control network; SA: salience network; [30]
VIS_spatial: visuospatial network; VIS_prim: primary visual network; 功能 ，突显网络则主要调节其他脑网络对于新信息
vDMN: ventral default mode network. 与刺激的反应 。既往研究发现，突显网络和执行控
[31]
功能连接显著增强，而初级视觉网络与突显网络的 制网络、默认网络共同组成而认知功能相关的核心
功能连接显著减低。但是，异常的 dFNC 指标均未发 网络 [32-33] 。随着年龄的增长，认知核心网络与初级视
现与 T2DM 患者临床指标或 MoCA评分存在相关性。 觉网络、视觉空间网络、基底节网络间的连接均会出
[35]
[34]
本研究从动态脑网络分析的角度探索了认知损伤发 现不同程度的功能连接降低 。QI 等 还发现随着
生前 T2DM 相关的动态脑功能改变，为揭示 T2DM 患 认知损伤的发生，T2DM患者距状回与默认网络的功
者认知损伤发生的神经病理机制提供了更多信息。 能连接进一步降低，而楔前叶与默认网络的功能连
[36]
3.1 基于dFNC的T2DM患者脑功能改变 接则出现增强。同时，WANG 等 发现 T2DM 患者
基于GICA的dFNC计算主要包括滑窗和聚类两 丘脑与额叶、顶叶、枕叶存在代偿性的功能连接增
个步骤。本研究中通过滑窗法共计得到12 240个时间 强，且与认知评分呈正相关。因此，视觉网络与基底
[21]
窗对应的功能连接矩阵，通过聚类得到 5 种 state 。 节网络增强的功能连接可能是代偿性神经重塑的结
其中，state5的出现频率最高，各网络成分之间的功能 果。我们推测视觉相关网络的功能连接改变是
连接较弱。相对地 state4 出现频率最低，但是却出现 T2DM相关认知损伤发生的前驱性改变，同时伴随具

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