脊髓型颈椎病患者初级感觉皮层功能连接及颈髓DTI的相关性研究

摘要

目的：通过研究脊髓型颈椎病（cervical spondylotic myelopathy，CSM）患者大脑初级感觉皮层（primary somatosensory cortex，S1）功能连接（functional connectivity，FC）、颈髓弥散张量成像（diffusion tensor imaging，DTI）的改变及两者之间的相关性，探讨CSM患者静息态下大脑感觉功能连接重组的神经机制、颈髓慢性微结构损伤，以及两者之间的联系。 研究方法：搜集我院经临床及影像确诊的CSM患者33例和23例年龄及性别均匹配的健康志愿者为对照组（healthy controls，HC），两组均接受静息状态下脑功能磁共振成像（resting-state functional magnetic resonance imaging， rs-fMRI）扫描及颈髓DTI扫描；rs-fMRI数据经DPARSFA软件预处理后，选取左、右侧中央后回各6个区域（胸部、背部、手指、上肢、下肢和头面部）作为感兴趣区（regions of interest，ROI），提取ROI信号与大脑其他区域每一个体素进行相关分析，得到功能连接系数并构建功能连接图，运用独立双样本t检验在CSM组、HC组构建的功能连接图内比较CSM组与HC组之间大脑功能连接差异；测量CSM组颈髓主要受压水平节段（多节段受压者取压迫最严重节段）及HC组C2/3~C6/7节段的脊髓横断面DTI参数（ADC、FA），运用IBM SPSS24.0软件比较HC组不同节段颈髓ADC、FA值，将CSM组和HC组颈髓ADC、FA值分别进行比较；然后将差异脑区功能连接（FC）系数、颈髓DTI参数（ADC、FA）分别与临床功能评分量表（JOA评分、NDI评分）进行相关性分析，并将差异脑区 FC值与颈髓 DTI参数（ADC、FA）进行相关性分析（p<0.05）。 结果：（1）与HC组比较，静息状态下CSM组S1左侧上肢感觉区与左侧角回、左侧颞下回、右侧颞中回功能连接减低；S1左侧下肢感觉区与左侧角回功能连接减低；S1右侧胸部感觉区与双侧角回、双侧额上回、左侧内侧额上回、左侧额中回、左侧颞中回/颞下回、右侧小脑后叶功能连接减低；S1右侧下肢感觉区与左侧角回功能连接减低（FDR校正，p<0.05，簇体素≥10）。（2）CSM组S1左侧上肢感觉区-左侧角回的FC值与NDI评分呈负相关；S1左侧上肢感觉区-左侧颞下回的FC值与上肢感觉JOA评分呈正相关；S1右侧下肢感觉区-左侧角回的FC值与下肢感觉JOA评分呈正相关（p<0.05）。（3）HC组颈髓ADC值自C2/3~C6/7节段呈上升趋势，而FA值呈下降趋势；C2/3节段颈髓ADC值较C3/4、C4/5、C5/6和C6/7节段明显低，而FA值明显高；C3/4节段颈髓ADC值较C5/6、C6/7节段明显低，而FA值较C4/5、C5/6和C6/7节段明显高；C4/5、C5/6节段颈髓ADC值均较C6/7节段明显低，而FA值均明显高（p<0.05）。（4）CSM组颈髓ADC值较HC组增加（p<0.05），而FA值减小（p<0.05）。（5）CSM组颈髓的FA值与JOA评分存在正相关，与运动功能JOA评分呈正相关，与下肢运动功能JOA评分呈正相关；后索FA值与JOA评分存在正相关，与感觉功能JOA评分呈正相关，与下肢感觉功能JOA评分呈正相关（p<0.05）。（6）CSM组 S1左侧下肢感觉区-左侧角回、右侧胸部感觉区-左侧颞中回/颞下回的FC值与后索ADC值呈正相关；S1右侧胸部感觉区-右侧小脑后叶的FC值与后索FA值呈正相关（p<0.05）。 结论：（1）CSM患者存在与感觉运动相关的功能连接异常，表明CSM患者存在大脑皮层功能重组；（2）CSM患者颈髓DTI成像参数（ADC、FA值）能够评估脊髓损伤后的功能损害；（3）CSM患者慢性颈髓微结构损伤与大脑皮层感觉功能代偿重组存在同步性，且颈髓后索的DTI参数一定程度上可以客观反映患者大脑皮层感觉功能受损程度。

目录

声明

中英文缩略词表

第1章 引言

第2章 材料与方法

2.1研究对象

2.2 数据采集

2.3 数据处理与统计分析

2.4 临床相关性统计分析

2.5脑异常区域FC值与颈髓ADC、FA值及后索ADC、FA值相关性分析

第3章 结果

3.1 CSM组与HC组一般情况及临床数据比较

3.2 双侧初级感觉皮层（S1）静息态功能连接分析

3.3 颈髓DTI（ADC值、FA值）分析

3.4 CSM组脑异常区域FC值与颈髓ADC值、FA值及后索ADC值、FA值相关性分析

第4章 讨论

4.1静息态功能连接的基本原理及分析方法

4.2 CSM患者S1静息态功能连接的异常改变及意义

4.3 CSM患者颈髓ADC、FA值及后索ADC、FA值的异常改变及意义

4.4 CSM组S1连接改变脑区FC值与颈髓ADC值、FA值及后索ADC值、FA值相关性分析

第5章 结论与展望

5.1结论

5.2展望

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果

综述:脊髓型颈椎病MRI的研究现状