基于图论分析探究2型糖尿病脑网络结构全局拓扑属性的改变

摘要

目的：通过扩散谱成像（Diffusion spectrum imaging,DSI）及图论分析探究2型糖尿病（T2DM）患者脑网络全局拓扑属性改变及其与相关临床指标和认知功能评分的相关性。方法：收集符合诊断标准的27例T2DM患者（T2DM组）及招募性别、年龄、受教育年限相匹配的19例健康志愿者（HC组），采用认知量表等检测受试者MoCA、VFT、焦虑相关评分，并收集空腹血糖、甘油三酯、高密度脂蛋白等临床指标。均使用3.0T MRI行DSI扫描，通过DSI-STUDIO软件构建全脑结构网络并计算全局网络拓扑属性。分析两组被试脑网络全局拓扑属性的差异，将年龄、性别作为协变量，采用spearman偏相关分析评估T2DM患者脑结构网络相关特征参数与临床相关指标及认知评分的相关性，以P<0.05为差异具有统计学意义。结果：T2DM组的小世界系数、全局效率、聚类系数及富人俱乐部（rich-club）系数（k=5、15）均低于HC组（P<0.05），而T2DM组特征路径长度高于HC组(P<0.05)。此外，rich-club系数（k=5）与焦虑呈负相关（r=-0.630,P=0.001）,rich-club系数（k=15）与FPG呈负相关（r=-0.398,P=0.049）。结论：T2DM患者小世界系数、全局效率及聚类系数的全局传输能力均显示下降并伴纤维富集区域损伤，其中焦虑及空腹血糖的改变可能与全局拓扑属性之间存在一定关联。

关键词

糖尿病,2型 / 脑 / 磁共振检查

基金资助

国家自然科学基金（82071911）;; 大连市科技创新基金（2021JJ12SN38）