腦梗塞急性期、慢性早期的BOLD和DTI研究.pdf

1、引言： 腦卒中(Stoke)，也稱中風(fēng)或腦血管意外(Cerebrovascular accident)，包括腦出血和腦梗塞，是一組突然起病、以局灶性神經(jīng)功能缺失為共同特征的急性腦血管疾病。腦卒中是目前中國人群主要的死亡原因之一，在總死亡中所占比例，城市為20％，農(nóng)村為19％[1]，其中腦梗塞(包括腦血栓形成及腦栓塞)約占腦卒中的60％左右。卒中部位的不同可導(dǎo)致不同的腦功能受損，而對(duì)于缺血性腦梗塞的卒中患者，偏癱則是常見的臨床癥狀

2、，嚴(yán)重者常嚴(yán)重影響患者及其家人的生活質(zhì)量。 血氧水平依賴性功能磁共振(BOLD—fMRI)和彌散張量成像(DTI)均為無創(chuàng)性的影像檢查方法，在研究腦梗塞患者腦功能和細(xì)微結(jié)構(gòu)的變化方面具有重要臨床價(jià)值。 BOLD—fMRI的價(jià)值體現(xiàn)在：其一，可以將梗塞后運(yùn)動(dòng)功能的缺失情況在活體上直觀顯現(xiàn)出來；其二，可以同正常人或正常側(cè)對(duì)照，發(fā)現(xiàn)梗塞后激活區(qū)的變化情況，推斷功能重組的規(guī)律；其三，可以根據(jù)激活區(qū)的變化情況來指導(dǎo)調(diào)整治療方案，

3、評(píng)價(jià)臨床治療效果。 而DTI，一方面，我們可以獲得ADCavg(Averaged diffusivity or Mean diffusivity，ADCavg或MD，平均彌散率))圖、FA(Fractional anisotropy)圖，通過ADCavg值、FA值的變化來認(rèn)識(shí)腦梗死后細(xì)胞、分子水平的病理、生理改變，另一方面，尋找ADCavg值、FA值的變化規(guī)律同患者預(yù)后之間的關(guān)系，根據(jù)梗死區(qū)ADCavg值、FA值的變化情況來指導(dǎo)

4、調(diào)整治療方案，評(píng)價(jià)臨床治療效果。 因此，在本研究中，BOLD—fMRI成像時(shí)，我們將重點(diǎn)觀察功能區(qū)或運(yùn)動(dòng)傳導(dǎo)通路缺血性腦梗塞的患者各運(yùn)動(dòng)相關(guān)腦區(qū)的激活同對(duì)照組的異同以及患者在急性期(6小時(shí)～3天)、慢性早期(2周左右)各運(yùn)動(dòng)相關(guān)腦區(qū)激活的異同，以期發(fā)現(xiàn)該段時(shí)期皮層激活的變化規(guī)律；DTI成像時(shí)，我們將重點(diǎn)關(guān)注梗死區(qū)ADCavg值、FA值同對(duì)照區(qū)以及梗死區(qū)不同時(shí)期ADCavg值、FA值的變化規(guī)律。最終期望能通過激活區(qū)、ADCavg值

5、、FA值的變化來指導(dǎo)調(diào)整治療方案，評(píng)價(jià)臨床治療效果，將腦梗塞的研究推入到微觀結(jié)構(gòu)和腦功能相結(jié)合的新水平。 目的： 1.探討食指被動(dòng)運(yùn)動(dòng)任務(wù)下對(duì)照組及患者組急性期、慢性早期各運(yùn)動(dòng)相關(guān)腦區(qū)的激活特點(diǎn)。 2.比較患者組同對(duì)照組各運(yùn)動(dòng)相關(guān)腦區(qū)激活的異同，以探索腦梗塞急性期、慢性早期腦功能的重組規(guī)律。 3.對(duì)不同時(shí)期腦梗塞病人的激活情況進(jìn)行縱向比較，以探索腦功能的變化規(guī)律。 4.探討腦功能的重組情況同腦梗塞

6、病人預(yù)后之間的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)對(duì)臨床療效的評(píng)價(jià)作用。 5.探討梗死區(qū)同對(duì)照區(qū)以及梗死區(qū)不同時(shí)期ADCavg值、FA值的變化規(guī)律。 6.探討ADCavg值、FA值變化同病人預(yù)后之間的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)對(duì)臨床療效的評(píng)價(jià)作用。 材料與方法： 受試者共28人，其中對(duì)照組12人，腦梗塞患者組16人。對(duì)照組志愿者均行常規(guī)掃描證實(shí)無顱內(nèi)重大病變，體檢無明顯神經(jīng)系統(tǒng)癥狀和體征，行BOLD時(shí)均知情同意。腦梗塞患者組除行常規(guī)T1WI、T2

7、WI、FLAIR掃描外，還行BOLD、DTI檢查；同時(shí)記錄腦梗塞急性期、慢性早期時(shí)的肌力及一個(gè)月時(shí)的MBI評(píng)分；行BOLD、DTI時(shí)均知情同意。 對(duì)于BOLD成像，選定各運(yùn)動(dòng)相關(guān)腦區(qū)作為感興趣區(qū)，重點(diǎn)分析激活頻率、激活體積，比較患者組同對(duì)照組的激活頻率、激活體積以及患者組不同時(shí)期激活頻率、激活體積的差別。 對(duì)于DTI成像，將原始資料傳輸?shù)焦ぷ髡?，利用Philips公司提供的分析軟件，參考T2WI、FLAIR、及DWI圖選

8、取梗塞灶中央面積約15m㎡的區(qū)域?yàn)镽OI，分別測得梗塞區(qū)的ADCavg值、FA值；同時(shí)選取同ROI面積相同、位置對(duì)稱的健側(cè)部位作為對(duì)照ROI，測得對(duì)照區(qū)的ADCavg值、FA值，重點(diǎn)分析、比較梗死區(qū)同對(duì)照區(qū)的ADCavg值、FA值以及梗死區(qū)ADCavg值、FA值在不同時(shí)期的差別。 結(jié)果： 1.BOLD—fMRI成像 1.1對(duì)照組： (1)12例志愿者食指被動(dòng)運(yùn)動(dòng)的BOLD成像主要激活對(duì)側(cè)SM1(prima

9、ry sensorimotor cortex，初級(jí)感覺運(yùn)動(dòng)區(qū))，對(duì)側(cè)SM1區(qū)有恒定激活，其它運(yùn)動(dòng)相關(guān)腦區(qū)時(shí)有激活。 (2)激活頻率：對(duì)側(cè)SM1區(qū)激活頻率較其它運(yùn)動(dòng)相關(guān)腦區(qū)要高；激活體積：各運(yùn)動(dòng)相關(guān)腦區(qū)的激活體積，以對(duì)側(cè)SM1最大(中位數(shù)851k，四分位間距1009k)，其它腦區(qū)激活體積相對(duì)較小。 1.2患者組： (1)16例腦梗塞患者均前后兩次BOLD成像，主要激活SM1區(qū)，而部分患者激活區(qū)較散、亂，部分病例可見

10、額葉、頂葉、顳葉等非SM11區(qū)的皮層激活。 (2)本組16例患者，急性期、慢性早期縱向比較，各運(yùn)動(dòng)相關(guān)腦區(qū)的激活體積、頻率的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p>0.05)；同時(shí)，兩期肌力的差異也無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p>0.05)。 (3)康復(fù)較好的患者，對(duì)比急性期、慢性早期，肌力后期較前期升高(p<0.05)，對(duì)側(cè)SM1區(qū)的激活體積增大，但在本組病例尚無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p>0.05)。 (4)觀察對(duì)側(cè)SM1區(qū)，發(fā)現(xiàn)其變化有三種形式：激活

11、體積增大(16例中有8例)，其中康復(fù)較好患者組7例中出現(xiàn)5例，康復(fù)較差患者組9例中有3例；激活體積前后無變化(共4例)，其中康復(fù)較好患者組出現(xiàn)1例，康復(fù)較差患者組有3例；激活體積減小(共4例)，其中康復(fù)較好患者組出現(xiàn)1例，康復(fù)較差患者組有3例。 1.3對(duì)照組、患者組比較 (1)同對(duì)照組相比，患者組對(duì)側(cè)SM1的激活頻率比對(duì)照組要小(p<0.05)。 (2)同對(duì)照組相比，患者組對(duì)側(cè)SM1區(qū)的激活體積要小于正常對(duì)照組(

12、p<0.05)。 2.DTI成像 (1)梗死區(qū)急性期ADCavg值較對(duì)照組低(p<0.05)，慢性早期ADCavg值同對(duì)照組之間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p>0.05)；慢性早期ADCavg值較急性期升高(p<0.05)。 (2)急性期、慢性早期梗死區(qū)FA值均較對(duì)照組低(p<0.05)，慢性早期FA值較急性期降低(p<0.05)。 (3)康復(fù)較好組、康復(fù)較差組的ADCavg值在急性期、慢性早期均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(p>

13、0.05)；康復(fù)較好組、康復(fù)較差組的FA值在急性期、慢性早期均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(p>0.05)。 結(jié)論： 1.被動(dòng)運(yùn)動(dòng)的BOLD—fMRI是一種研究腦梗塞后運(yùn)動(dòng)功能變化情況的有效方法，可以對(duì)腦梗塞后激活區(qū)的位置、大小變化進(jìn)行追蹤。 2.食指被動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)側(cè)SM1區(qū)恒定激活，且激活最明顯。 3.急性期、慢性早期缺血性腦梗塞后，對(duì)側(cè)SM1區(qū)的變化最明顯，同對(duì)照組相比，激活體積和激活頻率明顯減小。 4.對(duì)側(cè)S

14、M1區(qū)的變化形式多樣，一個(gè)總趨勢(shì)是：康復(fù)較好，則激活體積增大出現(xiàn)機(jī)會(huì)較大，康復(fù)較差，則激活體積減小出現(xiàn)機(jī)會(huì)較大。 5.ADCavg值、FA值可以從分子水平反映梗塞后梗塞區(qū)的微觀變化，DTI是一種從微觀角度研究腦的結(jié)構(gòu)、功能變化的無創(chuàng)性成像技術(shù)。 6.ADCavg值：在梗塞急性期明顯降低，然后逐漸升高；在慢性早期可觀察到ADCavg值可低于正常，可恢復(fù)到正常范圍(假正?；?，也可高于正常范圍。 7.FA值：急性期、