终末期肾病指肾小球的滤过率低于15 ml/min/1.73m~2,必须进行持续性透析或肾脏移植等替代治疗的阶段。透析治疗可以清除患者体内部分代谢产物和过量的毒素,维持患者基本的生命体征。研究表明,经过单次透析治疗终末期肾病患者的神经心理学表现趋于改善,特别是记忆力、执行力和运动速度。另一方面,规律性透析治疗可能会引起动脉血氧浓度降低,血压降低,电解质紊乱,从而导致中枢神经系统异常,最终影响患者对复杂药物治疗的依从性及透析治疗方面的自我管理能力。然而,终末期肾病、透析治疗与大脑中枢神经系统之间关系的潜在生理机制还不甚清楚。近年来,神经影像学已被广泛的应用于终末期肾病的研究当中,通过观察大脑的功能活性和结构连接为理解该疾病的神经病理机制提供了新视角。本研究以终末期肾病患者为研究对象,基于静息态功能磁共振成像技术及弥散张量成像技术获取大脑相关信息,构建大脑功能、结构连接网络,借助复杂网络理论,考察终末期肾病患者与健康被试的大脑功能、结构网络拓扑属性差异,讨论异常网络连接与临床数据之间的关系,深入分析慢性肾衰竭和透析治疗对大脑中枢神经系统的影响。主要结果如下:1.使用静息态功能磁共振影像技术,构建被试的大脑功能网络,借助复杂网络理论,定位健康被试与持续性透析终末期肾病患者的大脑网络组间差异,评估大脑异常连接与临床指标之间存在的关系。结果发现,相比于健康被试,持续性透析的终末肾病患者的全局、局部效率显著降低,并集中分布在杏仁核、额下回脑区,同时杏仁核的节点效率与认知控制能力呈显著相关。此外,与杏仁核有关的模块和与额下回有关的模块之间的功能连接也表现出显著下降。2.基于静息态功能脑网络的研究结果,我们进一步利用大脑白质纤维追踪技术构建健康被试、持续性透析以及首次透析前终末期肾病患者的大脑结构连接网络,探索终末期肾病和透析治疗对大脑结构连接网络的影响。研究发现三组被试两两之间的大脑结构网络拓扑参数均表现出显著差异,包括小世界特性、标准化的集聚系数、标准化的最短路径以及大脑核心节点拓扑属性。此外,与核心节点相连的平均纤维束长度均与首次透析前终末期肾病患者的临床血液指标呈明显相关,然而在持续性透析的患者中不存在相关性。综上所述,终末期肾病可能对大脑连接网络产生不利影响,同时透析治疗或许与患者大脑的微观组织完整性的异常有关,这在某种程度上为深入了解终末期肾病、透析治疗的病理学机制提供了影像学证据。