第一部分三叉神经痛患者动态局部一致性异常的研究目的:为了探讨三叉神经痛(Trigeminal Neuralgia,TN)患者静息状态下的脑自发神经活动,利用动态局部一致性(Dynamic Regional Homogeneity,dReHo)算法来研究TN患者的脑功能特征的异常改变。材料与方法:本研究纳入28名TN患者以及28名性别、年龄以及教育水平相匹配的健康对照(Health Control,HC)组。使用两独立样本t检验来对比两组被试dReHo的差异。使用Pearson’s相关来探索异常的dReHo与临床资料以及疼痛时间的相关性。结果:TN患者组双侧丘脑的dReHo值高于HC组;左侧颞中回(MTG),顶上小叶(SPL)和中央前回(PCG)的dReHo值低于HC组。相关分析表明,丘脑的平均dReHo值与TN持续时间呈显著正相关(r=0.485,p=0.012),其他脑区的平均dReHo值和持续时间无明显正或负相关。此外,显著脑区的平均dReHo值和焦虑自评量表(Self-Rating Anxiety Scale,S AS)或抑郁自评量表(Self-Rating Depression Scale,SDS)得分之间没有发现明显的相关性。结论:我们发现了 TN患者dReHo的改变,主要位于丘脑、颞叶以及顶叶这些涉及疼痛感知和调节的区域。同时我们也发现丘脑dReHo值的增加与疼痛强度存在正相关。这些结果为TN患者脑功能改变的有限研究提供了重要信息。第二部分三叉神经痛患者功能连接异常的研究目的:利用丘脑为种子点,了解TN患者全脑水平的功能连接异常,并分析这些异常功能连接的全脑分布。以及探索丘脑的动态功能连接是否可以作为TN的影像学标记物,来有效的识别出TN患者。材料与方法:28名原发性TN患者以及28名在性别、年龄以及受教育程度相匹配的健康对照被纳入本研究。将丘脑作为种子点,进行功能连接计算。通过构建一般线性模型以及两独立样本t检验来分析两组人群的功能连接差异。另外,以SPM软件自带的灰质概率模板为掩模,将模板内的功能连接作为特征,利用线性支持向量机以及主成分分析的降维方法进行多体素模式识别。结果:以丘脑作为种子点,做全脑功能连接,发现与健康对照组相比,TN患者右侧额上回(Frontal Superior Gyrus,FSG)存在连接增强。基于丘脑种子点的功能连接识别TN患者的性能,准确度=0.70±0.21,敏感度=0.70±0.30,特异度=0.76±0.24,曲线下面积(Area Under the Curve,AUC)=0.75±0.33。识别TN 患者的受试者工作特征曲线(Receiver Operating Characteristic Curve,ROC),AUC为0.75,表示该模型有着良好的识别性能。分类权重较高的功能连接的脑区主要是:双侧丘脑(延伸到左侧壳核),前扣带回,中部扣带回,双侧颞极,辅助运动区。结论:本研究以丘脑作为种子点,探索了TN患者全脑功能连接的异常改变,另外采用基于SVM的MVPA分析法发现TN的关键节点双侧丘脑的有效功能连接可以准确的区分TN患者和正常对照者,并且探测到了相关脑区有效功能连接在TN患者和HC组之间存在差异。我们的结果提示双侧丘脑与相关脑区的有效功能连接是TN的一个潜在的生物学标志。此外,本研究通过该方法,使得我们进一步了解TN的神经学改变机制。第三部分三叉神经痛患者脑结构特征异常的分析目的:利用CAT12及TBSS的方法分别探索TN患者灰质及白质的结构改变特征。材料与方法:30名TN患者以及30名在性别、年龄以及受教育程度相匹配的健康组被纳入本研究。皮层特征分析采用CAT12,所有的图像都经过了对灰质、白质和脑脊液的自动分割并测量皮层厚度,使用组织分割来估计白质距离。高斯平滑核FWHM对新生成的图像进行平滑处理。脑白质TBSS数据处理,使用PANDA根据涡流校正后的DTI数据计算所有受试者的各向异性分数FA图,然后将FA图配准到标准MNI152空间,利用配准后的FA图来创作平均FA图并提取纤维骨架。最后,每个被试的FA图投射到平均骨架上。统计分析利用两独立样本t检验来分析两组人群灰白质特征的差异。结果:(1)与控制组相比,TN组在左侧眶额皮层及额下皮层(延伸至中央前回)皮层厚度变薄,左侧额上回区域皮层回指数降低。双侧额上皮层至前扣带回沟深减小。(2)TN患者左侧眶额皮层的平均皮层厚度与疼痛强度间存在显著负相关,左侧额上皮层的平均回指数与疼痛强度间也存在显著负相关。(3)TN组和HC组间白质纤维骨架FA没有显著差异。结论:TN患者皮层厚度、回指数及沟深存在异常改变,这些脑区主要涉及疼痛感知及管理。本研究还发现减低的皮层形态学指标与增强的疼痛强度间存在相关性。但是,TBSS分析发现TN组和HC组间白质纤维骨架FA没有显著差异,这些结果可能为揭示疼痛相关的神经生理学机制提供了重要信息。