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第一部分：糖尿病视网膜病变患者大尺度脑网络功能连接改变
目的：糖尿病视网膜病变(Diabetic retinopathy, DR)是一种严重的糖尿病视网膜微血管并发症。DR患者伴有认知能力下降风险增加。先前研究表明DR患者伴有大脑功能和结构的异常改变。然而，关于DR患者的大尺度脑网络(resting state networks，RSNs)的功能连接改变尚不清楚。(1)本研究拟采用独立成分分析(independent component analysis，ICA)技术探讨DR患者RSN模式变化；(2)运用FNC(functional network connectivity)技术探讨DR患者RSN网络间连接模式变化；
材料与方法：本研究从武汉大学人民医院眼科招募34例非增殖期的DR患者(18名男性和16名女性;平均年龄：53.53±8.67岁)和38例正常对照组(Health Controls，HC)(15男和23女;平均年龄：48.63±11.83岁)，所有被试接受GEDiscoveryMR7503.0T磁共振静息状态功能扫描。采用ICA法提取9个RSNs。(1)比较两组之间9个RSNs网络内部功能连接改变。(2)FNC技术评估两组间RSNs之间的交互作用。(3)通过Pearson相关分析探讨网络内部功能连接与DR组临床变量的关系。
结果：(1).和正常对照组相比，DR组在基底神经节网络(basal ganglia network ， BGN)、视觉网络(visual network,VN)、腹侧默认模式网络(ventral default mode network ， vDMN)、右侧执行控制网络(right executive control network, rECN)、突显网络(salience network ， SN)、左侧执行控制网络(left executive control network, lECN)、听觉网络(auditory network, AN)、背侧默认模式网络(dorsal default mode network, dDMN)内的功能连接(functional connecitivty， FC)明显降低。(2).和正常对照组相比，DR组VN-BGN、VN-vDMN、VN-dDMN、vDMN-lECN、SN-BGN、lECN-dDMN、AN-BGN网络间功能连接增强。(3).DR患者糖化血红蛋白水平与右侧尾状核FC值呈正相关(r=0.414,P=0.015)；低密度脂蛋白水平与双侧枕叶中回FC值呈负相关(r=?0.353,P=0.041)；低密度脂蛋白水平与双侧楔前叶FC值呈负相关(r=?0.356,P=0.039);总胆固醇水平与左侧颞叶上回FC值呈负相关(r=?0.407,P=0.017)。
结论：我们的研究发现，DR患者伴随着广泛的大尺度脑网络功能连接降低包括初级躯体感觉网络和高级认知网络，反应了DR患者可能伴随着视觉，听觉和高级认知能力损伤。这些研究结果为DR患者的视觉丧失和认知能力下降的神经机制提供了重要的见解。
第二部分：糖尿病视网膜病变患者脑网络拓扑结构改变
目的：先前研究表明DR患者伴随着大尺度脑网络改变。然而，DR患者脑网络的拓扑结构属性的变化尚不清楚。本研究是基于图论分析方法(graph theory approaches)探讨DR患者大脑网络的拓扑结构改变。
材料与方法：本研究从武汉大学人民医院眼科招募35名DR患者(18名男性和17名女性，平均年龄：53.37±8.59岁)和38名HC对照组(18名男性和20名女性，平均年龄：54.50±8.51岁)，所有被试接受GEDiscoveryMR7503.0T磁共振静息状态功能扫描。基于图论分析方法探讨DR患者大脑功能网络全局和节点水平上的拓扑属性。
结果：(1 )DR组和HC组的脑网络均表现出高效的小世界网络属性。与HC组相比，DR组脑网络的聚类系数(P=0.0572)和局部效率(P=0.0151)下降。(2)DR组在默认网络(default mode network, DMN)中节点中心性降低，而在视觉网络(visual network, VN)中节点中心性升高(P＜0.01)。DR组在视觉网络(visual network，VN)、默认网络(DMN)、突显网络(salience network，SN)、感觉运动网络(sensorimotor network，SMN)之间也有异常的功能连接改变。(3)DR组脑网络指标和节点中心的改变与DR患者的视力和血糖水平显著相关。
结论：与HC组相比，DR组的脑网络局部网络效率下降。DR患者的默认网络，视觉网络，突显网络，感觉运动网络的中心节点以及功能连接异常。这些发现为了解DR患者的视觉损失和认知缺陷的神经生理学机制提供了重要的见解。
第三部分：糖尿病视网膜病变患者脑网络度中心度改变
目的:先前的研究证实DR患者伴随着大脑功能脑网络的改变，然而DR患者是否伴有大脑功能网络中心性改变尚不清楚。本研究的目的是使用体素向度中心度(degree centrality ，DC)方法研究DR患者的功能网络中心性变化。
材料与方法：本研究从武汉大学人民医院眼科招募34名DR患者(18名男性和16名女性)和38名健康对照组(HCs)(18名男性和20名女性)接受了静息状态磁共振成像扫描。采用体素向度中心度(DC)分析技术，采用双样本T检验的方法对两组被试的脑网络度中心性进行了比较。
结果：与HCs相比，DR患者组脑桥和双侧尾状核的DC值显著升高，而左舌侧、右侧舌回和右侧角回/枕中回的DC值显著降低。此外，DR患者组左侧舌回的DC降低与患者视力、病程密切相关。
结论：我们的研究结果表明DR患者功能连接网络重组包括视觉网络、默认模式网络和基底神经节网络，可能反应了DR患者自上而下的调节和视觉空间及认知功能受损。DC可作为一种潜在的生物标志物，指示与DR患者视力丧失和血糖异常相关的脑网络重要节点的变化。
第四部分糖尿病视网膜病变患者脑血流的改变
目的:先前的研究证实DR患者伴随着脑网络的改变，然而DR患者是否伴有脑血流的改变的机制尚不清楚。本研究通过三维动脉自旋标记(3D-pseudo-continuous arterial spin labeling，3D-pcASL)技术测量DR患者在静息态的脑血流改变。
材料与方法：本研究从武汉大学人民医院眼科招募31名DR患者(15名男性和16名女性，平均年龄：53.38±9.12岁)和33名HC组(12名男性和21名女性，平均年龄：51.61±9.84岁)，所有被试接受动脉自旋标记(3D-pcASL)核磁扫描。比较两组被试静息态脑血流(cerebral blood flow，CBF)的组间差异。
结果：相比HC组，DR患者组左侧颞中回、双侧补充运动区的CBF值明显升高，然而双侧距状裂、双侧尾状核CBF值明显降低。并且DR患者的糖化血红蛋白(%)水平与双侧尾状核CBF值呈正相关(r=0.473,p=0.007)。
结论：DR患者在视觉中枢、尾状核、颞中回和补充运动区CBF值异常，可能反映了DR患者的视觉、感觉运动和认知功能障碍。这些发现可能有助于我们理解DR患者的中枢改变的神经机制。
目的：糖尿病视网膜病变(Diabetic retinopathy, DR)是一种严重的糖尿病视网膜微血管并发症。DR患者伴有认知能力下降风险增加。先前研究表明DR患者伴有大脑功能和结构的异常改变。然而，关于DR患者的大尺度脑网络(resting state networks，RSNs)的功能连接改变尚不清楚。(1)本研究拟采用独立成分分析(independent component analysis，ICA)技术探讨DR患者RSN模式变化；(2)运用FNC(functional network connectivity)技术探讨DR患者RSN网络间连接模式变化；
材料与方法：本研究从武汉大学人民医院眼科招募34例非增殖期的DR患者(18名男性和16名女性;平均年龄：53.53±8.67岁)和38例正常对照组(Health Controls，HC)(15男和23女;平均年龄：48.63±11.83岁)，所有被试接受GEDiscoveryMR7503.0T磁共振静息状态功能扫描。采用ICA法提取9个RSNs。(1)比较两组之间9个RSNs网络内部功能连接改变。(2)FNC技术评估两组间RSNs之间的交互作用。(3)通过Pearson相关分析探讨网络内部功能连接与DR组临床变量的关系。
结果：(1).和正常对照组相比，DR组在基底神经节网络(basal ganglia network ， BGN)、视觉网络(visual network,VN)、腹侧默认模式网络(ventral default mode network ， vDMN)、右侧执行控制网络(right executive control network, rECN)、突显网络(salience network ， SN)、左侧执行控制网络(left executive control network, lECN)、听觉网络(auditory network, AN)、背侧默认模式网络(dorsal default mode network, dDMN)内的功能连接(functional connecitivty， FC)明显降低。(2).和正常对照组相比，DR组VN-BGN、VN-vDMN、VN-dDMN、vDMN-lECN、SN-BGN、lECN-dDMN、AN-BGN网络间功能连接增强。(3).DR患者糖化血红蛋白水平与右侧尾状核FC值呈正相关(r=0.414,P=0.015)；低密度脂蛋白水平与双侧枕叶中回FC值呈负相关(r=?0.353,P=0.041)；低密度脂蛋白水平与双侧楔前叶FC值呈负相关(r=?0.356,P=0.039);总胆固醇水平与左侧颞叶上回FC值呈负相关(r=?0.407,P=0.017)。
结论：我们的研究发现，DR患者伴随着广泛的大尺度脑网络功能连接降低包括初级躯体感觉网络和高级认知网络，反应了DR患者可能伴随着视觉，听觉和高级认知能力损伤。这些研究结果为DR患者的视觉丧失和认知能力下降的神经机制提供了重要的见解。
第二部分：糖尿病视网膜病变患者脑网络拓扑结构改变
目的：先前研究表明DR患者伴随着大尺度脑网络改变。然而，DR患者脑网络的拓扑结构属性的变化尚不清楚。本研究是基于图论分析方法(graph theory approaches)探讨DR患者大脑网络的拓扑结构改变。
材料与方法：本研究从武汉大学人民医院眼科招募35名DR患者(18名男性和17名女性，平均年龄：53.37±8.59岁)和38名HC对照组(18名男性和20名女性，平均年龄：54.50±8.51岁)，所有被试接受GEDiscoveryMR7503.0T磁共振静息状态功能扫描。基于图论分析方法探讨DR患者大脑功能网络全局和节点水平上的拓扑属性。
结果：(1 )DR组和HC组的脑网络均表现出高效的小世界网络属性。与HC组相比，DR组脑网络的聚类系数(P=0.0572)和局部效率(P=0.0151)下降。(2)DR组在默认网络(default mode network, DMN)中节点中心性降低，而在视觉网络(visual network, VN)中节点中心性升高(P＜0.01)。DR组在视觉网络(visual network，VN)、默认网络(DMN)、突显网络(salience network，SN)、感觉运动网络(sensorimotor network，SMN)之间也有异常的功能连接改变。(3)DR组脑网络指标和节点中心的改变与DR患者的视力和血糖水平显著相关。
结论：与HC组相比，DR组的脑网络局部网络效率下降。DR患者的默认网络，视觉网络，突显网络，感觉运动网络的中心节点以及功能连接异常。这些发现为了解DR患者的视觉损失和认知缺陷的神经生理学机制提供了重要的见解。
第三部分：糖尿病视网膜病变患者脑网络度中心度改变
目的:先前的研究证实DR患者伴随着大脑功能脑网络的改变，然而DR患者是否伴有大脑功能网络中心性改变尚不清楚。本研究的目的是使用体素向度中心度(degree centrality ，DC)方法研究DR患者的功能网络中心性变化。
材料与方法：本研究从武汉大学人民医院眼科招募34名DR患者(18名男性和16名女性)和38名健康对照组(HCs)(18名男性和20名女性)接受了静息状态磁共振成像扫描。采用体素向度中心度(DC)分析技术，采用双样本T检验的方法对两组被试的脑网络度中心性进行了比较。
结果：与HCs相比，DR患者组脑桥和双侧尾状核的DC值显著升高，而左舌侧、右侧舌回和右侧角回/枕中回的DC值显著降低。此外，DR患者组左侧舌回的DC降低与患者视力、病程密切相关。
结论：我们的研究结果表明DR患者功能连接网络重组包括视觉网络、默认模式网络和基底神经节网络，可能反应了DR患者自上而下的调节和视觉空间及认知功能受损。DC可作为一种潜在的生物标志物，指示与DR患者视力丧失和血糖异常相关的脑网络重要节点的变化。
第四部分糖尿病视网膜病变患者脑血流的改变
目的:先前的研究证实DR患者伴随着脑网络的改变，然而DR患者是否伴有脑血流的改变的机制尚不清楚。本研究通过三维动脉自旋标记(3D-pseudo-continuous arterial spin labeling，3D-pcASL)技术测量DR患者在静息态的脑血流改变。
材料与方法：本研究从武汉大学人民医院眼科招募31名DR患者(15名男性和16名女性，平均年龄：53.38±9.12岁)和33名HC组(12名男性和21名女性，平均年龄：51.61±9.84岁)，所有被试接受动脉自旋标记(3D-pcASL)核磁扫描。比较两组被试静息态脑血流(cerebral blood flow，CBF)的组间差异。
结果：相比HC组，DR患者组左侧颞中回、双侧补充运动区的CBF值明显升高，然而双侧距状裂、双侧尾状核CBF值明显降低。并且DR患者的糖化血红蛋白(%)水平与双侧尾状核CBF值呈正相关(r=0.473,p=0.007)。
结论：DR患者在视觉中枢、尾状核、颞中回和补充运动区CBF值异常，可能反映了DR患者的视觉、感觉运动和认知功能障碍。这些发现可能有助于我们理解DR患者的中枢改变的神经机制。