扩散张量成像和功能性磁共振在正常儿童阅读中应用的初步探索

摘要

一、研究目的 采用扩散张量成像(Diffusion TensorImaging，DTI)定量分析正常儿童与阅读有关的神经传导通路的发育状况，以对发育性阅读障碍儿童与阅读相关的神经网络进行评价；使用fM砌(Functional Magnetic Resonance Imaging)研究图形空间位置的辨别和汉字偏旁辨别时的脑激活状态，作为了解发育性阅读障碍(developmental dyslexia)发生机制的基础。 二、材料与方法选择2006年6月到2006年9月在广州执信南路小学四、五年级就读的正常儿童12名(9男、3女，10-12岁)，全部为右利手，所有儿童母语均为汉语，IQ测试均要求在正常范围，平均值是116.5，标准差为11，并且所有被试儿童学习成绩均为在所在班级的中上水平。使用Siemens 3.0 T磁共振对12名正常儿童进行全脑的DTI数据采集，测量胼胝体压部、体部、膝部、两侧内囊前肢、后肢、半卵园中心、放射冠区及视辐射的FA值和ADC值，通过SPSS13.0计算出所有测量区域的平均值和标准差及进行统计学分析。12名儿童执行图形开口方向辨别和汉字偏旁辨别两个独立组块任务，通过按键对刺激做出反应，并记录被试的反应时间和正确率。两个实验采用相同的组块设计，每个实验持续3分钟，对照组块和任务组块交替进行，每个组块持续30s含有10个刺激，每个刺激持续2.5s，间隔0.5的黑屏，同时采集全脑的fMRI数据，用SPM2软件包进行数据处理，分别获得两种任务刺激和对照刺激对比的脑激活图。三、结果被试儿童上述感兴趣区FA值和ADC值(×10<'-4>mm<'2>/s)的平均数和标准差分别是：胼胝体膝部(0.76±0.04，7.06±0.48)、体部(0.74±0.05，7.20±0.63)、压部(0.82±0.04，6.77±0.60)、右侧内囊前肢(0.67±0.06，6.83±0.39)、左侧内囊前肢(0.64±0.05，7.24±0.34)、右侧内囊后肢(0.70±0.03，6.87±0.35)、左侧内囊后肢(0.68±0.04，6.99±0.29)、右放射冠(0.54±0.08，7.69±0.39)、左侧放射冠(0.54±0.06，7.54±0.30)、右侧半卵园中心(0.46±0.07，7.01±0.43)、左侧半卵园中心(0.47±0.05，7.22±0.51)、右侧视辐射(0.59±0.04，7.69±0.39)及左侧视辐射(0.64±0.06，8.15±0.59)。两侧对称脑白质区域FA值和ADC值比较无统计学差异(P>0.05)，胼胝体三部位FA值比较存在统计学差异(P<0.05)，胼胝体三部位ADC值没有统计学差异(P>0.05)。感兴趣区的FA值从半卵园中心到胼胝体压部有递增趋势，胼胝体压部(0.82)>胼胝体膝部(0.76)>胼胝体体部(0.74)>内囊后肢(0.69)>内囊前肢(0.65)>视辐射(0.60)>放射冠(0.54)>半卵园中心(0.47)，即联合纤维(胼胝体)>投射纤维(内囊)>联络纤维(放射冠)，本结果中上述脑白质区域的ADC值却未见上述变化趋势。在两实验的行为结果中，除汉字偏旁辨别实验中对照刺激和任务刺激的反应时间存在统计学差异外，其余正确率和反应时间都没有统计学差异。图形开口方向辨别任务的脑激活结果显示：双侧顶下回、右侧顶上回、右侧楔前叶及枕叶皮层出现激活。对汉字偏旁辨别的脑激活结果显示：左侧楔前叶、左侧顶上回、右侧中央前回、左侧海马、右侧丘脑、右侧尾状核及枕叶的多个皮层出现激活。 四、结论 1、扩散张量成像能够在活体上提供脑白质微观发育的信息，在本研究中得到了关于正常儿童白质主要纤维束的FA值和ADC值的正常指标，为评价发育性阅读障碍儿童与阅读相关的神经网络提供了一条新途径。 2、正常儿童两侧神经纤维束髓鞘化程度大致相同，双侧发育大致呈对称性，胼胝体膝部、体部和压部间在髓鞘厚度、纤维和轴突的数量及直径等存在不同。脑不同区域的FA值不尽相同，揭示了不同白质部位具有不同的解剖结构，ADC值却未见上述变化，与ADC值相比，FA值更能反映白质纤维束的特性。 3、右侧大脑半球为图形空间位置辨别的优势半球，左侧大脑半球为汉字偏旁辨别的优势半球，汉字偏旁的辨别与图形空间位置的辨别之间存在部分类似的机制，图形空间位置的辨别能力可能是对汉字偏旁辨别所需一种基本能力，若对于图形空间位置辨别能力的低下，可能会对阅读产生一定的影响。

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引 言

材料与方法

结 果

讨论

结 论

存在的问题与展望

参考文献

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致 谢