北京白癜风专科医院电话 http://pf.39.net/bdfyy/bjzkbdfyy关键词:卒中、DTI、连接组、上肢运动
1研究背景
提高卒中对局部及全脑范围内神经功能网络损害的认识,有助于卒中后运动功能的恢复,增加目的性介入治疗的效果。扩散张量成像(Diffusiontensorimaging,DTI)技术可以无创的检测人脑内白质纤维的完整性及走向。因此,DTI能用来检测神经束内的缺血,评估白质的完整性,为卒中后的相关功能恢复提供重要信息。已经有DTI研究证明:无论是在急性还是慢性卒中患者中,上肢运动障碍和皮质脊髓束(corticospinaltract,CST,控制上肢运动的主要神经通路)的破坏存在相关性。
目前,针对卒中后上肢运动功能的恢复研究相对较多,而对于下肢运动功能的恢复了解则比较少。人类运动功能是一个复杂的系统,上升到大脑网络层面,会涉及到包括皮层(如:初级感觉运动区,辅助运动区,运动前区、前扣带回、扣带运动区、枕叶视觉区等等),皮下核团(如:基底神经节、丘脑、中脑脚盖、小脑等等)以及脑干。这一复杂的系统导致一些卒中患者在CST侧部完全损坏的情况下还能保留运动功能。
即使病灶的大小和位置相似,由卒中导致的上肢和下肢运动功能障碍以及卒中后的恢复情况也因人而异。急性卒中往往伴随沃勒变性(Walleriandegeneration,WD),这一最终导致纤维束萎缩及纤维化的症状可以在卒中后的前两周内通过DTI技术检测到。已经有研究发现在伴随WD的卒中患者中,纤维束的各向异性分数(fractionalanisotropy,FA)减小。同时,CST中的信号衰减也与运动功能的损伤成正比。
来自南卡莱罗纳大学的Peters博士及其同事使用连接映射(connectome-mapping)技术,通过分析初级运动皮层(M1),运动前区皮层(PMC)和辅助运动区(SMA)间的连接以及上述三个区同皮下核团(大脑脚、红核、丘脑均与运动功能密切相关)的连接,研究了慢性卒中患者上肢和下肢间运动损伤的关系以及结构连接模式。
2方法
本研究共收集52名志愿者的行为数据,排除九名因磁共振数据不完整的志愿者,共保留满足条件的志愿者43名,具体信息见表1。志愿者平均年龄(16位女性,27位男性)为59.7岁,年龄范围31-80岁。平均距卒中后时间64.4个月,范围10-个月。
表1志愿者行为、影像数据统计
表中所列数值格式为:均值(标准差);范围。
an(百分比)
b健侧半球
缩写:yr,年龄;mo,月份;M1,初级运动皮层;PMC,运动前区;SMA,辅助运动区;aff,受影响部位;kg,千克;m/s,米每秒。
所有的志愿者均接受双侧上肢、下肢运动功能的测试以及行走(gait)评估。BoxandBlock测试(BBT)用来评估志愿者手的灵活性。手握式测力计用来评估志愿者握力。Motricity运动力指数(MI)用来评估志愿者上下肢的运动功能及力量。步行速度通过GAITRite设备自行选择调整。
筛选出的志愿者均采集高清3DT1像,体素大小1.0x1.0x1.0mm。3DT2像,体素大小1.0x1.0x1.0mm。DTI像,体素大小2.3x2.3x2.3mm,36个方向,b值为s/mm2。DTI序列采集两次,第二次采集时反转相位编码方向。
卒中病灶由神经科医师在T2像上手动勾画,之后再和T1像配准。T1像再通过SPM12提供的工具包标准化到MNI模板。使用网上公开的代码,链接: