【摘要】：背景及目的:缺血性腦損傷不僅導(dǎo)致病灶累及的局部腦區(qū)和纖維束發(fā)生急性損傷,也造成一系列繼發(fā)損傷,包括細(xì)胞凋亡、炎癥反應(yīng)、神經(jīng)機(jī)能聯(lián)系不能和神經(jīng)退行性變等。因此,腦卒中患者不僅存在病灶本身的變化,還存在一系列繼發(fā)改變,包括病灶周圍和具有連接基礎(chǔ)的更廣泛的功能網(wǎng)絡(luò)水平的結(jié)構(gòu)和功能改變,甚至發(fā)生在健側(cè)大腦半球。研究表明盡管腦卒中致殘率很高,但多數(shù)患者在發(fā)病后幾周至幾個(gè)月不論是否有臨床干預(yù)均存在不同程度的功能康復(fù)。目前研究認(rèn)為這種運(yùn)動(dòng)功能自發(fā)康復(fù)是相關(guān)腦區(qū)功能重組的結(jié)果。首先,腦卒中運(yùn)動(dòng)損傷患者中病灶對(duì)側(cè)初級(jí)感覺運(yùn)動(dòng)皮層在康復(fù)過程中變化顯著,但是其在康復(fù)過程中的作用是促進(jìn)還是阻遏依然存在爭(zhēng)議。本研究第一部分從縱向的角度探索病灶對(duì)側(cè)感覺運(yùn)動(dòng)皮層靜息態(tài)功能連接在皮層下腦卒中后運(yùn)動(dòng)康復(fù)中的動(dòng)態(tài)變化以及與運(yùn)動(dòng)康復(fù)的關(guān)系。其次,一系列研究發(fā)現(xiàn)腦卒中后運(yùn)動(dòng)損傷患者在感覺運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)存在雙側(cè)大腦半球間功能連接的顯著改變,但是其他腦區(qū)功能連接是否也有這種動(dòng)態(tài)變化規(guī)律,以及這種變化是否參與損傷后運(yùn)動(dòng)功能重組目前還缺乏進(jìn)一步研究。本研究第二部分應(yīng)用同源體素功能連接(voxel-mirrored homotopic connectivity,VMHC)分析皮層下腦卒中患者雙側(cè)大腦半球同源腦區(qū)間功能連接與正常人的差異及縱向變化規(guī)律,并研究這種變化規(guī)律與功能康復(fù)的關(guān)系。最后,感覺運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)雙側(cè)大腦半球間功能連接變化對(duì)腦卒中后運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)有重要意義已經(jīng)在多項(xiàng)研究及本文前兩部分中得到證實(shí),但是這種變化的潛在機(jī)制及其與結(jié)構(gòu)損傷的關(guān)系仍未知。盡管功能連接分析在組水平得到大量認(rèn)可,但是至今沒有對(duì)于功能連接在個(gè)體水平縱向變化的研究。本研究第三部分旨在結(jié)合皮質(zhì)脊髓束損傷情況分析腦卒中后雙側(cè)大腦半球間功能連接在個(gè)體水平縱向變化。對(duì)象及方法:本研究入組19名首發(fā)缺血性腦卒中患者,均為單發(fā)皮層下運(yùn)動(dòng)通路損傷病灶伴顯著運(yùn)動(dòng)功能損傷,同時(shí)納入19名性別、年齡匹配的健康人作為正常對(duì)照組。應(yīng)用西門子3.0T磁共振掃描儀依次于患者發(fā)病后1周、2周、1月、3月及1年分五次采集靜息態(tài)功能影像數(shù)據(jù),并且使用運(yùn)動(dòng)力指數(shù)(motricity index,MI)作為對(duì)相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)運(yùn)動(dòng)康復(fù)狀態(tài)的評(píng)估指標(biāo)。1.病灶對(duì)側(cè)感覺運(yùn)動(dòng)皮層被定義為健康對(duì)照進(jìn)行動(dòng)手任務(wù)時(shí)激活最強(qiáng)體素為核心的腦區(qū)。靜息態(tài)功能數(shù)據(jù)的預(yù)處理、功能連接分析及統(tǒng)計(jì)采用基于Matlab平臺(tái)開發(fā)的SPM8軟件及REST軟件包。預(yù)處理后的靜息態(tài)功能影像數(shù)據(jù)以病灶對(duì)側(cè)感覺運(yùn)動(dòng)皮層為種子點(diǎn)與感覺運(yùn)動(dòng)皮層其他體素計(jì)算功能連接,應(yīng)用混合效應(yīng)模型(Linear Mixed-Effect Model)計(jì)算得到其靜息態(tài)功能連接隨著發(fā)病后時(shí)間顯著變化的腦區(qū),并統(tǒng)計(jì)分析其與運(yùn)動(dòng)力指數(shù)縱向變化的相關(guān)性。2.靜息態(tài)功能數(shù)據(jù)采用DPARSFA工具包進(jìn)行預(yù)處理、VMHC計(jì)算及結(jié)果統(tǒng)計(jì)。之后采用ANOVA統(tǒng)計(jì)分析方法比較患者與正常對(duì)照VMHC存在差異的腦區(qū),并應(yīng)用混合效應(yīng)模型計(jì)算得到VMHC隨著病程顯著變化的腦區(qū),并分析其與運(yùn)動(dòng)力指數(shù)縱向變化的相關(guān)性。3.選取符合入組條件的五個(gè)時(shí)間點(diǎn)采集完整的6名患者以及與其性別年齡完全匹配的健康對(duì)照6名,在腦卒中患者病后1周內(nèi)、2周、1月、3月及1年設(shè)5個(gè)時(shí)間點(diǎn)縱向跟蹤采集靜息態(tài)功能影像數(shù)據(jù)及DTI數(shù)據(jù)并評(píng)估相應(yīng)運(yùn)動(dòng)康復(fù)狀態(tài)。針對(duì)DTI數(shù)據(jù)使用感興趣區(qū)方法提取腦橋下端相對(duì)分?jǐn)?shù)各向異性(r FA)作為皮質(zhì)脊髓束(corticospinal tract,CST)華勒氏變性程度指標(biāo)。靜息態(tài)功能數(shù)據(jù)采用DPARSFA工具包進(jìn)行預(yù)處理、VMHC分析及結(jié)果統(tǒng)計(jì)。最后在個(gè)體水平同時(shí)分析VMHC隨時(shí)間線性變化顯著腦區(qū)及早期減低顯著腦區(qū)隨時(shí)間變化曲線。另外我們也嘗試了兩種不同的標(biāo)準(zhǔn)化方法并觀察其對(duì)結(jié)果的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果:1.相較于正常對(duì)照,患者病灶對(duì)側(cè)感覺運(yùn)動(dòng)皮層與雙側(cè)大腦半球初級(jí)感覺運(yùn)動(dòng)皮層的功能連接均表現(xiàn)為急性期減弱之后隨著病程逐漸增強(qiáng),并于1年后恢復(fù)到接近正常水平。同時(shí)我們發(fā)現(xiàn)腦卒中患者雙側(cè)大腦半球初級(jí)感覺運(yùn)動(dòng)皮層之間靜息態(tài)功能連接的動(dòng)態(tài)變化與MI值變化呈顯著正相關(guān)。而病灶對(duì)側(cè)大腦半球內(nèi)初級(jí)感覺運(yùn)動(dòng)皮層之間靜息態(tài)功能連接的動(dòng)態(tài)變化與MI值變化不存在相關(guān)性。2.腦卒中患者與正常對(duì)照相比VMHC顯著減低的腦區(qū)包括基底節(jié)、丘腦、初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮層、頂上小葉、頂下小葉、緣上回、角回、前額葉、顳中回;腦卒中患者顳下回較正常對(duì)照組VMHC顯著增高。同時(shí)我們發(fā)現(xiàn)初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮層、頂下小葉、楔前葉、小腦、杏仁核的VMHC在腦卒中患者中隨病程顯著線性增強(qiáng);而顳下回的VMHC隨發(fā)病時(shí)間線性減低。進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)這些VMHC的隨時(shí)間線性變化與MI值變化具有顯著相關(guān)性。3.腦卒中患者皮質(zhì)脊髓束r FA在發(fā)病早期逐漸減低,并于三個(gè)月后達(dá)到穩(wěn)定。腦卒中患者感覺運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)VMHC隨病程線性增強(qiáng)的腦區(qū)為初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮層和運(yùn)動(dòng)前區(qū);腦卒中急性期VMHC較對(duì)照減低顯著腦區(qū)主要為初級(jí)感覺運(yùn)動(dòng)皮層。分析腦卒中后VMHC縱向變化情況發(fā)現(xiàn)急性期(TP1、TP2)均有所減低并與損傷情況無明顯規(guī)律,康復(fù)較好患者亞急性期(TP3)出現(xiàn)反彈,慢性期緩慢增長(zhǎng),其中于TP4達(dá)到接近正常水平的患者康復(fù)較好。結(jié)論:1.本研究縱向描繪病灶對(duì)側(cè)感覺運(yùn)動(dòng)皮層的靜息態(tài)功能連接變化規(guī)律,并提示雙側(cè)大腦半球初級(jí)感覺運(yùn)動(dòng)皮層之間靜息態(tài)功能連接的增強(qiáng)可能促進(jìn)腦卒中患者運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)。2.皮層下腦卒中后雙側(cè)大腦半球同源腦區(qū)間功能連接較正常人發(fā)生顯著變化,這種差異不僅發(fā)生在運(yùn)動(dòng)直接相關(guān)腦區(qū),也發(fā)生于認(rèn)知相關(guān)腦區(qū),并且運(yùn)動(dòng)相關(guān)腦區(qū)和認(rèn)知相關(guān)腦區(qū)具有不同的動(dòng)態(tài)演變模式。雙側(cè)大腦半球間功能連接在腦卒中患者運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)中有重要作用。3.本研究縱向描繪個(gè)體水平感覺運(yùn)動(dòng)皮層VMHC及皮質(zhì)脊髓束r FA變化規(guī)律,對(duì)組水平研究進(jìn)行了補(bǔ)充驗(yàn)證,表明不同康復(fù)程度患者雙側(cè)大腦半球間靜息態(tài)功能連接具有不同的變化模式。
[Abstract]:Background and Objective : In this study , the changes of functional connections between the cerebral hemisphere and the cerebral hemisphere in the cerebral hemisphere of stroke after stroke have been studied . The results were as follows : 1 . Compared with the normal control group , the dynamic changes of VMHC in the cerebral hemisphere were significantly correlated with the changes of MI value .
【學(xué)位授予單位】：天津醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R743.3

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2133156