慢性皮层下脑梗死患者运动网络效应连接和功能连接的变化

摘要

目的： 利用静息态磁共振格兰杰因果效应连接，探讨皮层下脑梗死病灶不同位置是否存在运动功能恢复差异。本研究从两个方面进行相关探讨。一皮层下基底节区和脑桥梗死的中风患者初级运动皮层（primary motor cortex,M1），辅助运动区（supplementary motor area,SMA）和小脑（cerebellum,Ce）的静息态效应连接变化（resting-state effective connectivity,rsEC）及其与临床行为学的相关性。二探讨皮层下缺血性中风的梗死部位不同是否会对运动执行网络的功能连接的损害与重组产生影响。 方法： 本研究根据严格的入组和排除标准，最终选取了三家国内三级甲等医院收治的114例慢性期中风患者，其中基底节区中风（capsular stroke,CS）患者79例；脑桥中风（pontine stroke,PS）患者35例，同时选取年龄、性别与患者相匹配的50名健康成年人（healthy control,HC）作为本研究的健康对照组。所有被试均进行神经行为学量表测试及运用3.0T磁共振仪进行功能像和结构像的扫描，然后根据运动功能评分量表，将得分不满100分的患者归为不完全康复组。控制年龄、性别和扫描设备三种因素的影响，运用双因素协方差分析，将不同的组别作为主效应、将病灶侧别×组别作为交互效应，研究其rsEC与健康对照组是否不同。最后运用偏相关将有差异的rsEC与不完全康复组的脑梗死病人的FMA（Fugl-Meyer Assessment）运动功能评分量表进行相关分析。 另外，将以上病人分为左侧CS组、左侧PS组及右侧CS组、右侧PS组。根据运动执行网络的定义，将所有慢性期皮层下脑梗死患者病灶概率图叠加在其上，再将交集部分（基底节和丘脑区）剔除，得到左侧8个种子点，右侧9个种子点构成的运动执行网络。即右侧大脑半球的M1、小脑前叶下部（anterior inferior cerebellum,AICb）、齿状核（dentate nucleus,DN）、背外侧运动前区皮层（dorsolateral premotor cortex,PMd）、中央后回（postcentral gyrus,PCG）、小脑上叶（superior cerebellum,SCb）、顶上小叶（superior parietal lobule,SPL）、SMA、腹外侧运动前区皮层（ventrolateral premotor cortex,PMv）和左侧大脑半球的M1、AICb、DN、PMd、SCb、SPL、SMA、PMv共17个感兴趣区，采用种子点相关的功能连接分析方法，用一般线性模型研究左侧CS组、PS组与健康对照组功能连接之间的差异以及右侧CS、PS组与健康对照组功能连接之间的差异。 结果： 1.病灶侧别主效应和病灶侧别×组别交互效应无统计学意义，但是组别主效应存在统计学意义，与正常对照组相比，CS和PS病人患侧M1到健侧M1效应连接值减低；健侧M1到患侧M1效应连接值增高；健侧M1到患侧Ce效应连接值增高。 2.CS组健侧SMA到患侧M1效应连接值增高；PS组健侧Ce到患侧Ce效应连接值增高。 3.不完全恢复组患者的效应连接值的改变与运动行为学量表存在相关。 4.运动执行网络中功能连接增高的脑区有：左侧CS组：左侧PMd与右侧M1；右侧PMv与左侧SPL。右侧CS组：右侧PMd与左侧M1；右侧PMv与右侧PCG。左侧PS组：右侧DN与左侧SMA；左侧DN与右侧SMA。右侧PS组：左侧DN与右侧M1；左侧AICb与右侧SCb。 5.运动执行网络中功能连接减低的脑区有：左侧CS组：右侧PCG与右侧PMv。右侧CS组：左侧M1到左侧SMA。左侧PS组：右侧AICb与右侧PMd。 结论： 1.基底节区和脑桥的中风患者，其效应连接的改变均累及了M1，提示M1可能是皮层下梗死中风后运动功能恢复的重要靶点。 2.运动功能恢复不完全病人的效应连接值改变与行为学存在相关，提示从健侧M1到患侧M1以及从健侧SMA到患侧M1的正相关、患侧M1到健侧M1的负相关可能是促进患者运动功能恢复的因素之一。 3.基底节区和脑桥梗死的病人其运动执行网络内的功能连接改变不同。

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