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目的:应用功能磁共振成像(Functional Magnetic Resonance Imaging,fMRI)研究食管癌伴发抑郁的患者在重复经颅磁刺激(Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation,rTMS)治疗后的即时颅脑反应,治疗前后的自发神经活动变化及功能连接改变,探讨rTMS对食管癌伴发抑郁患者的治疗效果、治疗引起的神经活动反应及作用机制。方法:收集2015年8月至2015年12月在我院肿瘤防治中心住院的食管癌伴发抑郁(Major Depression,MD)的患者。对纳入的11例MD患者行单次rTMS治疗,治疗前后分别对患者进行静息态fMRI检查,治疗后fMRI采集在rTMS治疗结束后立即进行。对比rTMS治疗前后食管癌伴发抑郁的患者低频振幅(Amplitude of Low Frequency,ALFF)的变化,计算ALFF改变量与汉密尔顿抑郁量表(Hamilton Depression Scale,HAMD)改变量的相关性,以及ALFF差异脑区之间的功能连接网络在rTMS治疗前后的改变情况。结果:与rTMS治疗前相比,rTMS治疗后食管癌伴发抑郁患者的HAMD评分显著降低(t=-7.63,p=0.000);右侧额上回、双侧额中回、右侧眶叶额下回、双侧前扣带回、右侧海马、双侧颞中回、左侧颞下回ALFF显著增加;双侧壳核、左侧丘脑、左侧后扣带回、右侧颞中回ALFF显著降低(p=0.02);且前扣带回区域的ALFF改变量与HAMD评分改变量呈显著负相关(r=-0.76,p=0.0065)。此外,rTMS治疗后MD患者皮层-边缘系统-纹状体-丘脑神经环路之间的功能连接增加。结论:rTMS可能通过改善MD患者的自发神经活动,调节皮层-边缘系统-纹状体-丘脑环路的神经连接网络达到康复治疗的效果。