无灶性脑瘫患儿脑静息态功能磁共振成像初步研究

摘要

背景:
　　脑瘫(cerebralpalsy,CP)是儿童时期发病率较高且致残的主要疾病之一。其在中国约为3‰[1];在早产儿中,发病率更高,可达5‰。但是,国内外仍未找到有效的治疗方法,尽管如此,有国外学者认为在3岁之前,脑瘫患者的临床症状、智力水平及运动能力在经过积极的康复治疗后,可有一定程度的改善或治愈。(神经干细胞特别是神经营养素3联合神经干细胞移植有着良好的治疗前景)[2],因此对脑瘫的早期诊断显得尤其重要。
　　脑瘫的诊断以往主要依据临床病史及体征,由于认知功能不同程度地损害和患儿配合度相对较差,临床往往难以进行全面的神经功能检查。如今超声、电子计算机X射线断层扫描技术(computedtomography,CT)、磁共振成像(magneticresonanceimaging,MRI)等影像学检查在脑瘫的早期诊断中发挥着越来越重要的作用。MRI具有无辐射、软组织分辨率高、多方位成像等优势,使其成为脑瘫患者检查的重要手段。MRI能较好的提供颅脑形态学和信号改变依据,有助于明确脑瘫病因的分析和预后判断,对脑瘫的诊断和制定康复计划具有积极意义。文献报道,有70％-90%脑瘫患者在常规MRI可发现颅脑形态学改变[3],但是仍有10%-30%脑瘫患者其常规MRI表现为阴性。故近年来对脑瘫患儿的影像学研究逐步由形态学转向微观结构及功能学方面研究。关于婴幼儿脑功能磁共振成像(functionalmagneticresonanceimaging,fMRI)的研究虽受到许多限制,如数据采集相对困难等,但是因为婴幼儿时期其大脑处于快速发育中,其研究价值更显重要。部分学者已经使用fMRI对导致脑瘫患者的高危因素,如新生儿缺血缺氧性脑病(hypoxic–ischemicencephalopathy,HIE)、新生儿低血糖等进行研究,但是基于无灶性脑瘫患儿的静息状态网络研究相对较少。
　　目的:
　　本次研究尝试应用静息状态fMRI对常规MRI检查阴性、即形态学检查未见异常,但临床诊断为脑瘫患者的静息状态脑功能情况作初步的研究探讨。
　　(1)采用静息态功能磁共振成像的低频振幅技术,探讨无灶性脑性瘫痪患儿大脑活动功能区是否出现异常。
　　(2)初步探讨及明确出现异常激活的脑区,并尝试解释不同脑区激活与临床症状相关性。
　　材料与方法:
　　研究对象分为两组:病例组为根据神经科及儿科临床诊断标准确诊20例无灶性脑性瘫痪患者,对照组为7例健康儿童对照组。其中脑瘫组男性13例,女性7例,平均年龄为(3.2±1.1)岁,肌张力低下3例,肌张力变化型5例,痉挛型12例;其中健康儿童对照组男性为5例,女性为2例,平均年龄为(3.8±0.5)岁。所有受试者均采用GESigna3.0TEXCITEHDMRI成像系统进行常规扫描(T1FLAIR、T2WI、T2FLAIR、DWI)、3D-T1WI、RS-fMRI扫描。3D-T1WI、RS-fMRI成像原始图像采集后通过Xiphoid软件传入图像后处理工作站,采用REST及DPARSF、SPM8软件计算其ALFFmap、fALFFmap值,应用ALFF统计方法计算并对比显示无灶性脑性瘫痪患者相对于健康儿童对照组ALFF增高和减弱的区域,对上述的20例无灶性脑性瘫痪患者和7例健康儿童对照组观察其大脑功能活动是否有变化,并评价无灶性脑性瘫痪患者静息态fMRI其脑部变化程度,即以正激活及负激活脑区分别进行显示。采用假阳性率(falsepositiverate,FPR)方法进行多重比较校正(p<0.05,30<体素数<85个)。
　　以上数据采集在佛山市第一人民医院影像科MRI室完成,图像后处理在广东省人民医院医学影像中心MRI室完成。
　　结果:
　　(1)无灶性脑性瘫痪组和健康儿童对照组相比,ALFF会出现显著增强的脑区分布在双侧颞叶海马区(15,-90,-21)、双侧岛叶(40,-58,12)、腹侧前扣带回(15,-90,21)、双侧顶叶(28,-36,54)、双侧枕叶脑皮层(-6,-54,0);
　　(2)无灶性脑性瘫痪患儿组和健康儿童对照组相比,ALFF减弱的脑区分布在双侧额叶(0,24,-24)、右侧基底节区(60,-21,30)。
　　结论:
　　(1)无灶性脑性瘫痪患者静息状态下脑默认网络依然存在,但表现出现异常脑功能活动方式。脑瘫患者会出现正激活脑区,位于双侧颞叶海马区、双侧岛叶、腹侧前扣带回、双侧顶叶、双侧枕叶脑皮层;负激活脑区位于双侧额叶、右侧基底节区。提示静息态fMRI检查对于脑瘫患者的诊断具有重要的价值,尤其是常规颅脑MRI显示为正常的可疑脑瘫患儿,进行fMRI检查是必须的。静息态fMRI技术可以提高脑瘫患儿诊断阳性率;
　　(2)正、负激活脑区同时出现,可能与脑瘫患儿脑部功能平衡缺失及代偿能力降低、神经协调性处于较低水平有关。

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中文摘要

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英文缩略词表

第一部分 绪论

1.1 引言

1.2 国内外研究现状

1.3 静息态脑fMRI及ALFF基本原理

第二部分 材料和方法

2.1 研究对象纳入标准

2.2 检查设备、检查方法及成像参数

2.3构建时间序列的脑功能网络

2.4静息态低频振幅分析的内容

第三部分 结果

3.1一般统计资料

3.2无灶性脑性瘫痪和健康对照组单样本t检验分析结果显示

3.3无灶性脑瘫组与正常对照组激活脑区对比图及出现异常激活脑区所占比例

第四部分 讨论

4.1 脑瘫患者出现性别差异的可能解释

4.2 ALFF与脑自发性神经元活动之间的关系

4.3 顶、枕叶联合异常激活的可能解释

4.4 颞叶、额叶联合异常激活脑区的可能解释

4.5 基底节区异常激活的可能解释

4.6 额叶直回激活的可能解释

4.7水合氯醛与脑功能之间的关系

第五部分 研究不足和展望

5.1存在问题

5.2 展望

第六部分 小结

参考文献

附图

综述

攻读学位期间的研究成果

致谢

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