基于獨(dú)立成分分析腦卒中運(yùn)動(dòng)功能障礙患者的多網(wǎng)絡(luò)靜息態(tài)功能連接異常研究
本文關(guān)鍵詞:基于獨(dú)立成分分析腦卒中運(yùn)動(dòng)功能障礙患者的多網(wǎng)絡(luò)靜息態(tài)功能連接異常研究 出處:《華東師范大學(xué)》2017年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
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【摘要】:腦卒中后超過(guò)半數(shù)以上的病人都會(huì)遺留一定程度的運(yùn)動(dòng)功能障礙,對(duì)患者的日常生活十分不利。靜息態(tài)功能磁共振成像(resting-state functional magnetic resonance imaging,rs-fMRI)因其簡(jiǎn)單易行的操作模式和對(duì)人腦自發(fā)神經(jīng)活動(dòng)的有效解讀,現(xiàn)已成為研究腦卒中運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)神經(jīng)機(jī)制的一種有效手段。越來(lái)越多的rs-fMRI功能連接研究表明,感覺(jué)運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)是易遭受卒中病變攻擊損傷的核心網(wǎng)絡(luò)。與感覺(jué)運(yùn)動(dòng)功能相關(guān)的運(yùn)動(dòng)高級(jí)認(rèn)知調(diào)控網(wǎng)絡(luò),例如額頂網(wǎng)絡(luò)、執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)及運(yùn)動(dòng)注意網(wǎng)絡(luò)等也會(huì)發(fā)生功能損傷或代償,即所謂功能重組;跀(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的獨(dú)立成分分析(independent component analysis,ICA)具有構(gòu)建多個(gè)網(wǎng)絡(luò)的功能,即選擇網(wǎng)絡(luò)適宜的成分?jǐn)?shù),可以同時(shí)考察腦卒中病變導(dǎo)致的這些多網(wǎng)絡(luò)變化,甚至能夠進(jìn)一步弄清這些網(wǎng)絡(luò)之間的相互作用影響,這即是本課題研究關(guān)注的重點(diǎn)。課題研究主要內(nèi)容包括:(1)收集33名慢性期左側(cè)皮層下腦卒中偏癱患者和34名年齡、性別相匹配的健康被試的rs-fMRI數(shù)據(jù),采用組ICA方法提取出健康對(duì)照組與腦卒中患者組的感覺(jué)運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)并比較其差異。結(jié)果發(fā)現(xiàn),ICA提取出的患者組的感覺(jué)運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)(背側(cè)、腹側(cè)、左側(cè)和右側(cè)感覺(jué)運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò))均顯示功能連接明顯下降,這說(shuō)明卒中病變對(duì)偏癱患者的感覺(jué)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)造成了多范圍損傷。(2)同樣以該組被試為研究對(duì)象,采用組ICA方法提取出11個(gè)靜息態(tài)功能網(wǎng)絡(luò)。與健康對(duì)照組比較,患者組出現(xiàn)多個(gè)網(wǎng)絡(luò)功能連接異常,包括感覺(jué)運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、視覺(jué)網(wǎng)絡(luò)、背側(cè)注意網(wǎng)絡(luò)、右額頂網(wǎng)絡(luò)和執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)。其中背側(cè)注意網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的頂下小葉功能連接指數(shù)與患手運(yùn)動(dòng)功能評(píng)分(fugl-meyer assessment,FMA)值呈正相關(guān)(r = 0.357,p=0.041),而執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)中的頂下小葉的功能連接指數(shù)與患手運(yùn)動(dòng)功能評(píng)分FMA值呈負(fù)相關(guān)(r =-0.518,p = 0.002)。網(wǎng)絡(luò)間分析進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),背側(cè)注意網(wǎng)絡(luò)與感知覺(jué)網(wǎng)絡(luò)(感覺(jué)運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、視覺(jué)網(wǎng)絡(luò))的功能連接顯著降低,默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)與右額頂網(wǎng)絡(luò)的功能連接顯著升高,但默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)后端與視覺(jué)網(wǎng)絡(luò)的功能連接顯著降低,而執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)與右額頂網(wǎng)絡(luò)的功能連接幾乎消失。以上結(jié)果證實(shí)了腦卒中偏癱患者的靜息態(tài)多網(wǎng)絡(luò)內(nèi)和網(wǎng)絡(luò)間功能連接異常,尤其是背側(cè)注意網(wǎng)絡(luò)的功能明顯下降和執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)的過(guò)度功能代償對(duì)偏癱患者手運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)并非好的征象。
[Abstract]:After stroke, more than half of the patients have left motor dysfunction to a certain extent, is very detrimental to the daily life of the patients. Resting state functional magnetic resonance imaging (resting-state functional magnetic resonance imaging, rs-fMRI) because of its simple operation mode and the spontaneous neural activity of the brain and effective interpretation, has become a kind of effective means of nerve study on the mechanism of recovery of motor function of stroke. More and more rs-fMRI functional connectivity studies show that the sensorimotor network is vulnerable to the core network of stroke attack damage. Sports advanced cognitive regulation network related sensorimotor function, such as the frontal parietal network, executive control network and the network will pay attention to injury or compensatory function that is, the so-called functional reorganization. Independent component analysis based on data driven (independent component analysis, ICA) with Construction of a plurality of network functions, namely network selection scores into appropriate, can these network changes while studying stroke lesions result, even can affect the interaction between the further understanding of these networks, which is the focus of this research focus. The main contents of this research include: (1) collection of hemiplegic stroke patients 33 chronic left cortex and 34 rs-fMRI data of age, gender matched healthy subjects, extract the sensorimotor network healthy control group and stroke group and compared group by ICA method. The results showed that patients with sensorimotor network ICA extract (dorsal, ventral side, left and right sensorimotor network) showed decreased functional connectivity, indicating that the lesions of hemiplegic patients with stroke sensorimotor system caused by multi range damage. (2) in the same group as the research subjects of As the group ICA, extracted 11 resting state functional network. Compared with healthy controls, patients with abnormal function of multiple network connections, including sensorimotor network, visual network, dorsal attention network, network and executive control network. The dorsal frontoparietal attention function in the network under the top lobule connecting the hand movement function index and risk score (Fugl-Meyer assessment, FMA) were positively correlated (r = 0.357, p=0.041), and the executive control network in the inferior parietal lobule function connecting the hand movement function index and the risk of FMA score was negatively correlated (R =-0.518, P = 0.002). Further analysis showed that the network. The dorsal attention network and perception network (sensorimotor network, sports network, visual network connectivity) decreased significantly, the default network and the right frontoparietal network connectivity increased significantly, but the default network terminal and the visual function of the network connection Decreased significantly, but the executive control network and the right frontoparietal network connectivity almost disappeared. The above results confirmed the abnormal resting state of stroke patients in the multi network and inter network connection function, especially the dorsal attention over compensatory function of network function decreased significantly and executive control network of hand motor function in patients with hemiplegia recovery is not a good sign.
【學(xué)位授予單位】:華東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:R743.3;O157.5
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