脑梗死后初级运动皮层结构及功能改变的动态MRI研究

摘要

目的：
　　累及运动通路的皮层下脑梗死患者慢性期患侧初级运动皮层（primary motor cortex， M1）出现继发性的结构损伤及功能重组已有报道。但是结构损伤区及功能重组区的空间位置关系及这两个区域神经功能活动的动态变化过程尚不清楚。本研究通过采集累及运动通路皮层下脑梗死患者纵向的功能磁共振数据，利用基于体素的形态学分析（voxel-based morphometry， VBM）及静息态fMRI技术对这一问题进行探讨。
　　对象与方法：
　　选择新近发病的皮层下脑梗死患者13例（男性5例，女性8例），均为累及基底节区的单发病灶。另选择性别、年龄相匹配的健康志愿者12例（男性5例，女性7例）作为正常对照组。使用GE3.0 T HDX磁共振扫描仪在脑梗死患者发病后1周内、2周、1个月、3个月、6个月分别对受试者行全脑高分辨率T1WI解剖像、静息态fMRI等序列扫描。对照组采用相同序列扫描，但只采集一次数据。
　　首先利用VBM、低频振幅（Amplitude of low-frequency fluctuation, ALFF）及局部一致性(Regional Homogeneity, ReHo)方法分析患者组慢性期（发病后6个月）与对照组之间患侧M1区灰质体积及静息态fMRI局部功能指标的差异，将灰质体积减小区域作为结构损伤区；将ReHo、ALFF水平增高区域作为功能重组区。利用感兴趣区（region of interest，ROI）之间的功能连接方法分别计算结构损伤区与患侧M1区、功能重组区与患侧M1区功能连接，利用SPSS软件一般线性模型（general linear model，GLM）中的重复度量设计分别比较患者组5次检查之间的差异，利用SPSS软件两独立样本t检验分别比较对照组与患者组5次检查的差异。
　　结果：
　　1．最终，符合纳入标准并完成检查的7例中风患者（男性4例，女性3例，年龄47-67岁，平均年龄51.7±3.2岁）被纳入本研究，作为患者组。12例健康志愿者共有10例符合要求并纳入本研究（男性5例，女性5例，年龄48-64岁，平均年龄55.7±4.5岁），作为对照组。
　　2．患者组慢性期患侧M1区出现灰质体积减小区域（p<0.01,cluster size>50,未校正），并出现ALFF、ReHo水平增高区域（p<0.01,cluster size>50,未校正）。ALFF与ReHo水平增高区域基本重合，灰质体积减小区域与ALFF水平增高区域相邻但不重合。
　　3．中风患者患侧M1结构损伤区（灰质体积减小区域）与健侧M1区功能连接于发病1周内至发病后2周明显减低，并于发病后2周达最低水平；发病1个月后开始缓慢升高；至发病后6个月结构损伤区与健侧M1区功能连接相比发病后2周内显著增强，与对照组相比功能连接水平有升高的趋势（p=0.09）。
　　4．中风患者功能重组区（ALFF水平增高区域）与健侧M1区功能连接于发病1周内明显减低；发病2周至发病1个月连接逐渐恢复；发病1个月至发病6个月恢复速度减缓并趋于稳定；至发病后6个月，功能重组区与健侧M1区功能连接较发病后1周显著升高，与对照组相比差异无统计学意义。
　　结论：
　　1.累及运动通路的皮层下脑梗死患者慢性期患侧M1区出现结构损伤区及功能重组区。
　　2.皮层下脑梗死患者患侧M1结构损伤区与健侧M1功能连接呈“先显著减低，再逐渐升高，最后高于正常水平”的变化过程，表明结构损伤区存在某种功能恢复。
　　3.皮层下脑梗死患者患侧M1功能重组区与健侧M1功能连接呈现“明显减低后迅速恢复，最终恢复至正常水平”的变化过程，结合结构损伤区功能改变，表明脑梗死后同一脑区的不同功能可以出现不同的变化模式。

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缩略语/符号说明

前言

研究现状、成果

研究目的、方法

1对象和方法

1.1 研究对象

1.2 图像采集

1.3图像处理

2 统计分析及结果

2.1中风患者人口学、临床及影像资料

2.2 VBM统计分析及结果

2.3 ALFF统计分析及结果

2.4 ReHo数据分析及结果

2.5 ALFF与ReHo结果的比较

2.6 VBM结果与ALFF结果比较

2.7 患侧M1结构损伤区与健侧M1区功能连接动态变化的统计分析及结果

2.8 患侧M1功能重组区与健侧M1区功能连接动态变化的统计分析及结果

3讨论

3.1 皮层下脑梗死患者患侧M1区出现灰质体积减小区域（结构损伤区）

3.2 脑梗死患者慢性期患侧M1区出现ALFF及ReHo水平增高区域（功能重组区）

3.3 皮层下脑梗死患者患侧M1结构损伤区与功能重组区空间位置关系

3.4 皮层下脑梗死患者患侧M1结构损伤区与健侧M1区功能连接的动态变化

3.5 皮层下脑梗死患者患侧M1功能重组区与健侧M1区功能连接的动态变化

4 小结

结论

创新性：

研究的不足和进一步的研究方向：

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

综述: 脑梗死后结构与功能可塑性的多模态MRI研究进展

致谢

个人简历