本文關(guān)鍵詞： 靜息 fMRI 功能 皮質(zhì) 位及 重塑 中的 應(yīng)用 研究　出處：《復(fù)旦大學(xué)》2014年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：第一部分靜息態(tài)功能磁共振在腦腫瘤術(shù)前語言皮質(zhì)定位中的研究目的：靜息態(tài)功能磁共振(Resting-state functional magnetic resonance imaging, R-fMRI)是目前進(jìn)行腦功能定位的新技術(shù)。本研究旨在探討R-fMRI技術(shù)在腦腫瘤術(shù)前語言皮質(zhì)定位中的應(yīng)用價(jià)值。方法：12例主側(cè)半球腦膠質(zhì)瘤患者行術(shù)前R-fMRI掃描,結(jié)合語言任務(wù)態(tài)功能磁共振成像(Language functional magnetic resonance imaging, L-fMRI)定位腦語言皮質(zhì),采用喚醒開顱結(jié)合術(shù)中直接皮質(zhì)電刺激(Direct cortical stimulation, DCS)技術(shù)記錄語言陽性位點(diǎn),將這些位點(diǎn)記錄到MRI結(jié)構(gòu)像上,以DCS陽性位點(diǎn)周圍10mm×10mm范圍和功能磁共振顯示的功能區(qū)有明顯交集認(rèn)為是匹配。對(duì)每一例患者,在骨窗范圍內(nèi)每一10 mm×10mm范圍為單位,進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)比較,獨(dú)立地記錄結(jié)果,以DCS語言陽性位點(diǎn)為標(biāo)準(zhǔn),驗(yàn)證R-fMRI和L-fMRI在術(shù)前定位語言皮質(zhì)的敏感度和特異度,繪制受試者工作特征曲線(receiver operating characteristic curve, ROC曲線),計(jì)算曲線下面積。同時(shí),計(jì)算將R-fMRI和L-fMRI兩種fMRI結(jié)合定位語言皮質(zhì)的敏感度和特異度。結(jié)果：成功利用DCS對(duì)12例患者進(jìn)行語言皮質(zhì)定位。對(duì)12例患者均進(jìn)行了R-fMRI的掃描并對(duì)其進(jìn)行了數(shù)據(jù)分析,得到R-fMRI定位語言皮質(zhì)的敏感度和特異度分別為47.7%和95.3%。由于2例患者不能配合完成L-fMRI的掃描,10例患者的L-fMRI數(shù)據(jù)得到采集和分析,與相對(duì)應(yīng)的DCS刺激位點(diǎn)進(jìn)行比較,得到L-fMRI定位語言皮質(zhì)的敏感度和特異度分別為34.3%和88.1%。R-fMRI的ROC曲線下面積為0.69, L-fMRI的ROC曲線下面積為0.61。將R-fMRI和L-fMRI兩種fMRI結(jié)合定位語言皮質(zhì)的敏感度和特異度分別為60.0%和83.5%,ROC曲線下面積為0.73。結(jié)論：R-fMRI有助于腦膠質(zhì)瘤術(shù)前語言皮質(zhì)定位,但其敏感度不高,單獨(dú)定位語言皮質(zhì)的價(jià)值不大,不能以此替代傳統(tǒng)L-fMRI如將R-fMRI及L-fMRI兩者結(jié)合,則有助于更好地定位語言皮質(zhì)。第二部分靜息態(tài)功能磁共振在腦腫瘤術(shù)前運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)定位中的研究目的：靜息態(tài)功能磁共振(Resting-state functional magnetic resonance imaging, R-fMRI)是目前進(jìn)行腦運(yùn)動(dòng)功能定位的新技術(shù)。本研究旨在以直接皮質(zhì)電刺激(Direct cortical stimulation, DCS)技術(shù)為金標(biāo)準(zhǔn),探討R-fMRI定位腦腫瘤術(shù)前手運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)的敏感度和特異度。同時(shí),我們還將該技術(shù)與傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)功能磁共振(Motor functional magnetic resonance imaging, M-fMRI)定位技術(shù)相比較。方法：在17例擬診為膠質(zhì)瘤的患者手術(shù)前,同時(shí)采集R-fMRI以及M-fMRI,并進(jìn)行手運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)定位。采用DCS技術(shù)記錄手運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)陽性位點(diǎn),將這些位點(diǎn)記錄到MRI結(jié)構(gòu)像上,以DCS陽性位點(diǎn)周圍10mm×10mm范圍和功能磁共振顯示的功能區(qū)有明顯交集認(rèn)為是匹配,進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)比較。對(duì)每一例患者,在骨窗范圍內(nèi)每一10mm×10mm范圍為單位,獨(dú)立地記錄結(jié)果,以DCS手運(yùn)動(dòng)陽性位點(diǎn)為標(biāo)準(zhǔn),驗(yàn)證R-fMRI和M-fMRI在術(shù)前定位運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)的敏感度和特異度,繪制受試者工作特征曲線(receiver operating characteristic curve, ROC曲線),計(jì)算曲線下面積。結(jié)果：成功利用DCS對(duì)17例患者進(jìn)行手運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)定位,得到609個(gè)刺激位點(diǎn)。對(duì)17例患者均進(jìn)行了R-fMRI的掃描并對(duì)其進(jìn)行了數(shù)據(jù)分析,得到R-fMRI定位手運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)的敏感度和特異度分別為90.91%和89.41%。由于2例患者不能配合完成M-fMRI的掃描,15例患者的M-fMRI數(shù)據(jù)得到采集和分析,與相對(duì)應(yīng)的520個(gè)DCS刺激位點(diǎn)進(jìn)行比較,得到M-fMRI定位手運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)的敏感度和特異度分別為78.57%和84.76%。對(duì)同時(shí)完成R-fMRI及M-fMRI掃描的15例患者的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn),R-fMRI及M-fMRI兩種方法的敏感度和特異度無明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(p=0.3198和p=0.1431)。R-fMRI的ROC曲線下面積為0.89,M-fMRI的ROC曲線下面積為0.82。結(jié)論：R-fMRI技術(shù)在腦腫瘤術(shù)前手運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)定位的敏感度和特異度均較高,較之傳統(tǒng)M-fMRI技術(shù)無明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,可有望替代M-fMRI,使患者免于M-fMRI掃描時(shí)必須配合的任務(wù)。第三部分靜息態(tài)功能磁共振在腦腫瘤術(shù)前、術(shù)中運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)定位中的初步應(yīng)用目的：初步探討靜息態(tài)功能磁共振(Resting-state functional magnetic resonance imaging, R-fMRI)在術(shù)中運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)定位中的應(yīng)用價(jià)值。方法：30例腦運(yùn)動(dòng)區(qū)腫瘤患者行術(shù)前及術(shù)中R-fMRI掃描,通過功能連接法進(jìn)行運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)定位,按不同的麻醉方式和掃描環(huán)境分析成像質(zhì)量的相關(guān)因素,通過術(shù)中直接皮質(zhì)電刺激(Direct cortical stimulation, DCS)觀察腫瘤切除前后運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)有無重塑。將DCS陽性位點(diǎn)記錄到MRI結(jié)構(gòu)像上,以DCS陽性位點(diǎn)周圍10 mm ×10mm范圍和功能磁共振顯示的功能區(qū)有明顯交集才認(rèn)為是匹配,進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)比較。對(duì)每一例患者,在骨窗范圍內(nèi)每一10mm×10mm范圍為單位,獨(dú)立地記錄結(jié)果,以DCS運(yùn)動(dòng)陽性位點(diǎn)為標(biāo)準(zhǔn),驗(yàn)證術(shù)中R-fMRI實(shí)時(shí)定位運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)的敏感度和特異度,繪制受試者工作特征曲線(receiver operating characteristic curve, ROC曲線),計(jì)算曲線下面積。結(jié)果：30例患者成功行術(shù)前及術(shù)中R-fMRI掃描,27例獲得滿意的術(shù)前運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)圖像,21例獲得滿意的術(shù)中運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)圖像。術(shù)中圖像成像是否滿意與喚醒麻醉還是全麻沒有相關(guān)性,而與瘤腔是否灌水有明顯相關(guān)性。在4例患者腫瘤切除前后均進(jìn)行DCS,比較了共19個(gè)運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)陽性位點(diǎn),它們?cè)谀[瘤切除前后均無任何位置變化。對(duì)其中同時(shí)獲得滿意術(shù)中R-fMRI圖像和DCS結(jié)果的14例患者數(shù)據(jù)進(jìn)行比較后得到術(shù)中R-fMRI定位運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)的敏感度和特異度分別為61.7%和93.7%。術(shù)中R-fMRI的ROC曲線下面積為0.78。結(jié)論：本研究利用R-fMRI技術(shù)進(jìn)行術(shù)中腦運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)實(shí)時(shí)定位,取得了相關(guān)技術(shù)方法,并得到了術(shù)中DCS的證實(shí)。該技術(shù)在腦腫瘤手術(shù)中實(shí)時(shí)定位腦功能具有很好的應(yīng)用前景。第四部分靜息態(tài)功能磁共振評(píng)估臂叢損傷后腦皮質(zhì)重塑的初步應(yīng)用目的：外周神經(jīng)損傷后能引起即刻和長(zhǎng)期的腦功能重塑。這種重塑在很大程度上影響著神經(jīng)修復(fù)手術(shù)的療效。本課題旨在研究臂叢損傷后上肢和手對(duì)應(yīng)的腦皮質(zhì)代表區(qū)功能的改變情況。方法：13例確診為全臂叢根性撕脫傷且無任何上肢或手功能康復(fù)的患者進(jìn)行了靜息態(tài)功能磁共振(Resting-state functional magnetic resonance imaging, R-fMRI)的掃描,其中三例在第一次掃描后的7-8月再次進(jìn)行了R-fMRI的掃描。臂叢損傷后R-fMRI掃描的時(shí)間間隔為1-16個(gè)月。同時(shí),我們對(duì)9例正常成年人也進(jìn)行了R-fMRI的掃描,作為正常對(duì)照。我們利用基于種子點(diǎn)相關(guān)的功能連接法對(duì)所有R-fMRI的結(jié)果進(jìn)行了數(shù)據(jù)分析。結(jié)果：9例患者在傷后1-4月進(jìn)行R-fMRI掃描,圖像顯示在受傷臂叢對(duì)側(cè)的上肢和手的腦皮質(zhì)代表區(qū)和輔助運(yùn)動(dòng)區(qū)(supplementary motor area, SMA)的功能連接明顯弱于另一側(cè)。其中3例在第一次掃描后7-8月復(fù)查了R-fMRI,雖然他們的上肢功能均沒有任何康復(fù),但R-fMRI結(jié)果提示：原本減弱一側(cè)的功能連接變?yōu)榕c對(duì)側(cè)基本對(duì)稱甚至強(qiáng)于對(duì)側(cè)。其他4例患者在傷后7-16月進(jìn)行R-fMRI掃描,圖像顯示雙側(cè)上肢和手的腦皮質(zhì)代表區(qū)和SMA的功能連接基本對(duì)稱。結(jié)論：全臂叢根性撕脫傷后上肢和手的腦皮質(zhì)代表區(qū)經(jīng)歷了從“靜止”到“激活”的重塑過程。由于沒有任何上肢或手功能的康復(fù),這種重塑暗示了在失去了外周神經(jīng)沖動(dòng)傳入后,相應(yīng)的腦皮質(zhì)代表區(qū)的功能被其周圍皮質(zhì)的功能占領(lǐng)了。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：復(fù)旦大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：R445.2;R739.4

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