目的:脊髓型頸椎病(cervical spondylotic myelopathy,CSM)是最常見的慢性頸椎病,是由于間盤退變引起的肢體功能障礙,感覺缺失和疼痛等癥狀。脊髓型頸椎病是一種特殊的脊髓損傷(spinal cord injury,SCI)。因?yàn)榧顾栊皖i椎病的病因是由于脊髓壓迫引起,所以傳統(tǒng)的治療觀念都是集中于頸椎和脊髓受壓迫節(jié)段。然而脊髓受壓同時(shí)會(huì)由于大腦長(zhǎng)時(shí)間感覺輸入和運(yùn)動(dòng)輸出刺激缺失,致使影響大腦結(jié)構(gòu)和功能的重塑發(fā)生。既往研究通過任務(wù)態(tài)磁共振證實(shí)了脊髓型頸椎病患者術(shù)前大腦存在代償性的大腦功能改變,尤其是在運(yùn)動(dòng)感覺皮層。然而脊髓型頸椎病患者的大腦運(yùn)動(dòng)感覺皮層的結(jié)構(gòu)改變?nèi)匀皇俏粗�。本研究目的是通過使用形態(tài)磁共振去探測(cè)是否有運(yùn)動(dòng)感覺皮層體積改變,并且體積改變與臨床評(píng)分是否存在線性相關(guān)。方法:本研究一共分為三部分:1.脊髓型頸椎病患者腦結(jié)構(gòu)改變本研究一共招募30名脊髓型頸椎病患者和年齡,性別,受教育程度相匹配的25名健康志愿者�；颊呔谑中g(shù)前行形態(tài)磁共振掃描。使用基于體素的全腦形態(tài)學(xué)測(cè)量(voxel-based morphometry,VBM)通過DARTEL算法將大腦分割成灰質(zhì)和白質(zhì)。使用BA1區(qū),BA2區(qū),BA3a區(qū),BA3b區(qū),BA4a區(qū),BA4p區(qū),BA5區(qū),BA6區(qū),丘腦和小腦作為感興趣區(qū)間去比較脊髓型頸椎病患者和健康志愿之間的灰質(zhì)體積區(qū)別。然后將患者大腦的萎縮體積和日本骨科協(xié)會(huì)評(píng)分(Japanese Orthopedic Association,JOA)及其分項(xiàng)評(píng)分進(jìn)行線性相關(guān)分析,分項(xiàng)評(píng)分包括上肢功能評(píng)分、下肢功能評(píng)分、感覺評(píng)分和膀胱功能評(píng)分。2.脊髓型頸椎病患者腦功能改變30名需要手術(shù)治療的脊髓型頸椎病患者和25名匹配的健康志愿者進(jìn)行靜息態(tài)功能磁共振掃描。使用SPM12和DPARSF工具箱對(duì)功能圖像進(jìn)行后處理,使用低頻震蕩振幅(amplitude of low frequency fluctuations,ALFF)方法去分析大腦的功能改變。接下來,利用功能連接(functional connectivity,FC)去分析大腦網(wǎng)絡(luò)水平改變。低頻震蕩振幅和功能連接強(qiáng)度通過REST軟件提取出并和JOA評(píng)分及其分項(xiàng)評(píng)分進(jìn)行線性相關(guān)分析。圖論的屬性通過gretna工具箱獲得并對(duì)比脊髓型頸椎病患者和健康志愿者之間的不同。3.脊髓型頸椎病患者減壓手術(shù)的大腦結(jié)構(gòu)和功能改變及運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)機(jī)制一共15名脊髓型頸椎病患者術(shù)前和術(shù)后6個(gè)月分別進(jìn)行功能磁共振,結(jié)構(gòu)磁共振和彌散張量成像技術(shù)掃描。結(jié)構(gòu)磁共振圖像使用Freesurfer縱向分析方法進(jìn)行后處理。對(duì)比脊髓型頸椎病患者術(shù)前和術(shù)后之間的低頻震蕩振幅和功能連接強(qiáng)度差別。圖論的屬性通過gretna工具箱獲得并對(duì)比兩組之間的不同。利用FSL使用TBSS方法去后處理DTI圖像。對(duì)比脊髓型頸椎病術(shù)前和術(shù)后之間,脊髓型頸椎病術(shù)前和健康志愿者之間的FA,MD,AD和RD值。結(jié)果:1.脊髓型頸椎病患者腦結(jié)構(gòu)改變與健康志愿者相比,脊髓型頸椎病患者在左側(cè)BA1區(qū),左側(cè)BA2區(qū),左側(cè)BA3a區(qū),右側(cè)BA3a區(qū),左側(cè)BA3b區(qū),左側(cè)BA4a區(qū),右側(cè)BA4p區(qū),左側(cè)BA5區(qū),右側(cè)BA6區(qū),左側(cè)和右側(cè)丘腦顯示顯著的灰質(zhì)萎縮。并且灰質(zhì)萎縮體積在初級(jí)感覺區(qū)(BA1,BA2和BA3),初級(jí)運(yùn)動(dòng)區(qū)(BA4)和丘腦的改變與JOA的運(yùn)動(dòng)功能評(píng)分呈正線性相關(guān)。輔助運(yùn)動(dòng)區(qū)(BA6)的體積萎縮區(qū)域與膀胱功能評(píng)分呈正線性相關(guān)。2.脊髓型頸椎病患者腦功能改變脊髓型頸椎病患者左側(cè)BA1區(qū),右側(cè)BA6區(qū)和左側(cè)小腦與健康志愿者對(duì)比顯示了顯著ALFF值增高,ALFF值改變與臨床評(píng)分并無線性相關(guān)。脊髓型頸椎病患者在右側(cè)BA6區(qū)與左側(cè)丘腦和左側(cè)小腦的功能連接較健康志愿者有顯著性提高。而且右側(cè)BA6區(qū)與左側(cè)丘腦的功能連接強(qiáng)度與上肢運(yùn)動(dòng)功能評(píng)分呈正線性相關(guān)(p=0.029,r=0.04)。與健康對(duì)照組比較,脊髓型頸椎病患者在頂部運(yùn)動(dòng)感覺區(qū)和枕部的運(yùn)動(dòng)感覺區(qū)度中心度減低,在左側(cè)小腦的內(nèi)側(cè)和中部的局部網(wǎng)絡(luò)效率減低,在右側(cè)小腦、左側(cè)丘腦、扣帶回后側(cè)、前額葉皮層和背側(cè)額葉皮層的度中心度增高。3.脊髓型頸椎病患者減壓手術(shù)后大腦結(jié)構(gòu)和功能改變及運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)機(jī)制對(duì)脊髓型頸椎病患者術(shù)前和術(shù)后六個(gè)月的全腦ALFF值進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)術(shù)后6個(gè)月患者右側(cè)小腦ALFF值減低。以右側(cè)小腦為異常活動(dòng)區(qū)域?yàn)榉N子點(diǎn),對(duì)脊髓型頸椎病患者術(shù)前及術(shù)后6個(gè)月功能連接強(qiáng)度對(duì)比發(fā)現(xiàn),在脊髓型頸椎病患者術(shù)后可見左側(cè)小腦與右側(cè)小腦、右側(cè)初級(jí)感受區(qū)(S1)、右側(cè)初級(jí)運(yùn)動(dòng)區(qū)(M1)和右側(cè)輔助運(yùn)動(dòng)區(qū)功能連接強(qiáng)度較術(shù)前可見顯著性減弱。與脊髓型頸椎病患者術(shù)前進(jìn)行比較,脊髓型頸椎病患者術(shù)后六個(gè)月在右側(cè)丘腦、前部額葉皮層和腹外側(cè)額葉皮層的度中心度減弱,左側(cè)小腦外側(cè)的最短路徑和扣帶回后側(cè)局部網(wǎng)絡(luò)效率減低。頂部運(yùn)動(dòng)感覺區(qū)、左側(cè)側(cè)部和中部小腦的度中心度增高。脊髓型頸椎患者術(shù)前較健康對(duì)照組左側(cè)上縱束顳葉區(qū)FA值減低,右側(cè)上縱束的MD值較正常人增高,脊髓型頸椎病患者術(shù)后6個(gè)月較術(shù)前在中部小腦腦橋和右側(cè)皮質(zhì)脊髓束FA值減弱,在右側(cè)扣帶束可見MD,AD和RD增強(qiáng),右側(cè)前丘腦輻射束可見AD和RD增強(qiáng)。結(jié)論:1.脊髓型經(jīng)頸椎病患者運(yùn)動(dòng)感覺腦區(qū)出現(xiàn)萎縮。同時(shí)萎縮體積與臨床評(píng)分之間呈正線性相關(guān)。2.脊髓型頸椎患者在左側(cè)BA1區(qū),右側(cè)BA6區(qū)和左側(cè)小腦為針對(duì)運(yùn)動(dòng)感覺腦區(qū)萎縮,ALFF值代償性增高。3.右側(cè)BA6區(qū)與左側(cè)丘腦和左側(cè)小腦功能連接有顯著增高,而且與左側(cè)丘腦的連接強(qiáng)度與上肢運(yùn)動(dòng)功能評(píng)分呈正線性相關(guān)。4.在全腦網(wǎng)絡(luò)水平,脊髓型頸椎病患者左側(cè)運(yùn)動(dòng)感覺區(qū)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的度中心度下降,其他區(qū)域出現(xiàn)代償性度中心度增高。5.患者術(shù)后與術(shù)前對(duì)比在左側(cè)小腦與右側(cè)運(yùn)動(dòng)感覺區(qū)功能連接強(qiáng)度顯著減低。6.在減壓術(shù)后,脊髓型頸椎病患者左側(cè)小腦代償性ALFF值增高消失。7.減壓術(shù)前的脊髓型頸椎病患者與健康志愿者對(duì)比,可見在對(duì)側(cè)上縱束FA值減低,對(duì)側(cè)上縱束代償性彌散系數(shù)增高。減壓術(shù)后患者雙側(cè)皮質(zhì)脊髓束FA較前降低,扣帶束和前部丘腦輻射束彌散系數(shù)增高。8.脊髓型頸椎病患者運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)機(jī)制為脊髓壓迫后大腦運(yùn)動(dòng)感覺區(qū)皮層出現(xiàn)萎縮,相關(guān)腦區(qū)出現(xiàn)活動(dòng)性和功能連接強(qiáng)度增加以彌補(bǔ)信號(hào)的缺失,減壓術(shù)后信號(hào)恢復(fù),代償反應(yīng)會(huì)伴隨功能的恢復(fù)逐漸減弱,同時(shí)左側(cè)的運(yùn)動(dòng)感覺區(qū)和小腦活動(dòng)效率和度中心度增加,輔助恢復(fù)運(yùn)動(dòng)感覺功能。
【學(xué)位單位】：中國醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：R445.2;R681.55

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本文編號(hào)：2809067