目的本研究在以往关于慢性非特异性腰痛(Chronic Non-specific Low Back Pain,CNLBP)静息态功能磁共振元分析研究的基础上,构建了31个预定脑区的腰痛相关功能网络,并通过图论分析方法比较CNLBP患者与健康受试者间脑功能网络拓扑属性的差异,分析其与腰痛症状以及神经心理表现之间的相关性,旨在进一步探讨CNLBP的中枢病理机制,为其临床诊疗提供新思路。方法在福建中医药大学屏山校区的周边社区招募潜在受试者,根据诊断标准、纳入标准和排除标准,筛选符合条件的31例CNLBP患者以及31例年龄、性别相匹配的健康受试者入组。利用简化Mc Gill疼痛问卷(SF-MPQ)、疼痛敏感性调查问卷(PSQ)、Oswestry功能障碍指数(ODI)评价受试者的疼痛症状,利用疼痛灾难化量表(PCS)、恐惧-回避信念问卷(FABQ)、贝克抑郁量表第2版(BDI-Ⅱ)以及贝克焦虑量表(BAI)评价受试者的神经心理表现。在福建中医药大学附属康复医院影像科采集所有受试者的脑结构像、静息态功能像数据。利用GRETNA2.0.0A工具包对静息态功能像数据进行预处理,功能网络构建以及拓扑属性分析等操作。本研究基于以往CNLBP相关的静息态功能磁共振元分析研究,提取了31个静息状态下功能活动异常且空间坐标互不重叠的脑区作为节点,将脑区之间的功能连接作为边,从而Elexacaftor临床试验建立腰痛相关功能网络矩阵。采用基于稀疏度阈值的选取方法,将稀疏度范围设置为0.10～0.50,步长为0.01,并与100个预设的随机网络进行对比,最终得到腰痛相关功能网络在41个稀疏度下的具体拓扑属性参数值以及对应的曲线下面积(AUC)值。拓扑属性分为节点属性与全局属性,节点属性包括核心枢纽(Hub)、节点度(Dc)、介数中心性(Bc)、节点效率(Ne)以及节点聚类系数(Ncp)。全局属性包括小世界属性(σ)、标准化聚类系数(γ)、标准化特征路径长度(λ)、聚类系数(Cp)、特征路径长度(Lp)、全局效率(Eglob)、局部效率(Eloc)以及枢纽中断指数(HDI,κ)。利用SPSS24.0统计软件对两组受试者的人口学资料以及临床数据进行统计,根据数据是否符合正态分布采用独立样本t检验或Mann-Whitney U检验来比较两组间差异。使用GRETNA2.0.0A软件对脑网络拓扑属性指标的AUC值进行统计,采用两样本t检验来评估两组之间的全局属性和节点属性的差异,对节点属性指标的结果进行Bonferroni校正。将有统计学差异的拓扑属性指标与CNLBP患者的疼痛症状和神经心理相关量表评分进行Pearson或Spearman相关性分析,P<0.05认为有统计学意义。结果1.人口学指标与临床症状:两组受试者在年龄、性别、体质量指数等的差异均无统计学意义(P>0.05)。但相比于健康受试者,CNLBP患者的PCS、BDI-Ⅱ以及BAI量表评分更高,差异具有统计学意义(P<0.05)。2.全局拓扑属性:两组受试者腰痛相关功能网络均具有小世界属性特征。与健康受试者相比,CNLBP患者σ、γ、Eglob等指标在稀疏度0.10～0.50内的AUC值显著降低(P<0.05),Lp的AUC值显著增加(P<0.05),两组间λ、Cp以及Eloc等指标的AUC值差异无统计学意义(P>0.05)。枢纽中断指数分析结果显示,CNLBP患者基于Bc的枢纽中断指数值为负,且显著低于健康受试者(P<0.05)。3.节点拓扑属性:基于节点拓扑属性指标筛选腰痛相关功能网络中的核心枢纽,结果显示CNLBP患者与健康受试者核心枢纽分布一致,分别为右侧杏仁核、左侧壳核以及中扣带回皮层。与健康受试者相比,CNLBP患者左侧初级躯体感觉皮层、右侧前岛叶皮层以及右侧背外侧前额叶皮层的Bc AUC值显著降低,左侧初级躯体感觉皮层、右侧后岛叶皮层以及右侧背外侧前额叶皮层的Ne AUC值显著降低,左侧丘脑、右侧背外侧前额叶皮层的Ncp AUC值以及左侧杏仁核Dc AUC值均显著增加(Bonferroni校正,P<0.05)。4.指标相关性分析:在性别、年龄、体质量指数无组间显著差异的前提下,相关性分析结果显示,CNLBP患者的ODI指数(r=0.558,P=0.001)、SF-MPQ评分(r此网站=0.662,P<0.001)均与BAI评分呈正相关;Eglob AUC值与BDI-Ⅱ评分呈正相关(r=0.391,P=0.033);左侧丘脑的Ncp AUC值与BAI评分(r=-0.394,P=0.031)以及BDI-Ⅱ评分(r=-0.509,P=0.004)呈负相关;右侧后岛叶皮层的Ne AUC值与腰痛病程(r=-0.386,P=0.035)以及PSQ评分(r=-0.426,P=0.019)呈负相关。其余指标与临床资料之间未见明显相关性。结论本研究基于静息态功能磁共振技术通过图论分析方法对比观察CNLBP患者与健康受试者间腰痛相关功能网络的拓扑属性差异。研究结果发现,CNLBP患者的网络小世界属性受损,基于介数中心性的枢纽中断指数显著降低,提示全局水平的脑区间信息传输能力减弱,脑功能网络重组。不仅如此,CNLBP患者还存在丘脑、背外侧前额叶皮层、杏仁核、初级躯体感觉皮层以及岛叶皮层等节点的拓扑属性显著增加或降低,表明网络内部分脑区功能受损或存在代偿性改变。CNLBP患者在涉及疼痛感觉、情绪以及认知等脑区的拓扑属性异常,并与腰痛症状及神经心理表现有关,这为CNLBP患者复杂Flexible biosensor多维的疼痛症状提供了新的中枢病理机制。