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致不同的腦功能受損，而對于缺血性腦梗塞的卒中患者，偏癱則是常見的臨床癥狀

2、，嚴重者常嚴重影響患者及其家人的生活質量。 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微結構的變化方面具有重要臨床價值。 BOLD—fMRI的價值體現(xiàn)在：其一，可以將梗塞后運動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對照，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)的變化情況來指導調整治療方案，

3、評價臨床治療效果。 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值的變化來認識腦梗死后細胞、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)律同患者預后之間的關系，根據(jù)梗死區(qū)ADCavg值、FA值的變化情況來指導

4、調整治療方案，評價臨床治療效果。 因此，在本研究中，BOLD—fMRI成像時，我們將重點觀察功能區(qū)或運動傳導通路缺血性腦梗塞的患者各運動相關腦區(qū)的激活同對照組的異同以及患者在急性期(6小時～3天)、慢性早期(2周左右)各運動相關腦區(qū)激活的異同，以期發(fā)現(xiàn)該段時期皮層激活的變化規(guī)律；DTI成像時，我們將重點關注梗死區(qū)ADCavg值、FA值同對照區(qū)以及梗死區(qū)不同時期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值的變化來指導調整治療方案，評價臨床治療效果，將腦梗塞的研究推入到微觀結構和腦功能相結合的新水平。 目的： 1.探討食指被動運動任務下對照組及患者組急性期、慢性早期各運動相關腦區(qū)的激活特點。 2.比較患者組同對照組各運動相關腦區(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.對不同時期腦梗塞病人的激活情況進行縱向比較，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、病人預后之間的關系，實現(xiàn)對臨床療效的評價作用。 5.探討梗死區(qū)同對照區(qū)以及梗死區(qū)不同時期ADCavg值、FA值的變化規(guī)律。 6.探討ADCavg值、FA值變化同病人預后之間的關系，實現(xiàn)對臨床療效的評價作用。 材料與方法： 受試者共28人，其中對照組12人，腦梗塞患者組16人。對照組志愿者均行常規(guī)掃描證實無顱內重大病變，體檢無明顯神經(jīng)系統(tǒng)癥狀和體征，行BOLD時均知情同意。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；同時記錄腦梗塞急性期、慢性早期時的肌力及一個月時的MBI評分；行BOLD、DTI時均知情同意。 對于BOLD成像，選定各運動相關腦區(qū)作為感興趣區(qū)，重點分析激活頻率、激活體積，比較患者組同對照組的激活頻率、激活體積以及患者組不同時期激活頻率、激活體積的差別。 對于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)域為ROI，分別測得梗塞區(qū)的ADCavg值、FA值；同時選取同ROI面積相同、位置對稱的健側部位作為對照ROI，測得對照區(qū)的ADCavg值、FA值，重點分析、比較梗死區(qū)同對照區(qū)的ADCavg值、FA值以及梗死區(qū)ADCavg值、FA值在不同時期的差別。 結果： 1.BOLD—fMRI成像 1.1對照組： (1)12例志愿者食指被動運動的BOLD成像主要激活對側SM1(prima

9、ry sensorimotor cortex，初級感覺運動區(qū))，對側SM1區(qū)有恒定激活，其它運動相關腦區(qū)時有激活。 (2)激活頻率：對側SM1區(qū)激活頻率較其它運動相關腦區(qū)要高；激活體積：各運動相關腦區(qū)的激活體積，以對側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，各運動相關腦區(qū)的激活體積、頻率的差異無統(tǒng)計學意義(p>0.05)；同時，兩期肌力的差異也無統(tǒng)計學意義(p>0.05)。 (3)康復較好的患者，對比急性期、慢性早期，肌力后期較前期升高(p<0.05)，對側SM1區(qū)的激活體積增大，但在本組病例尚無統(tǒng)計學意義(p>0.05)。 (4)觀察對側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)，其中康復較好患者組7例中出現(xiàn)5例，康復較差患者組9例中有3例；激活體積前后無變化(共4例)，其中康復較好患者組出現(xiàn)1例，康復較差患者組有3例；激活體積減小(共4例)，其中康復較好患者組出現(xiàn)1例，康復較差患者組有3例。 1.3對照組、患者組比較 (1)同對照組相比，患者組對側SM1的激活頻率比對照組要小(p<0.05)。 (2)同對照組相比，患者組對側SM1區(qū)的激活體積要小于正常對照組(

12、p<0.05)。 2.DTI成像 (1)梗死區(qū)急性期ADCavg值較對照組低(p<0.05)，慢性早期ADCavg值同對照組之間差異無統(tǒng)計學意義(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值均較對照組低(p<0.05)，慢性早期FA值較急性期降低(p<0.05)。 (3)康復較好組、康復較差組的ADCavg值在急性期、慢性早期均無統(tǒng)計學差異(p>

13、0.05)；康復較好組、康復較差組的FA值在急性期、慢性早期均無統(tǒng)計學差異(p>0.05)。 結論： 1.被動運動的BOLD—fMRI是一種研究腦梗塞后運動功能變化情況的有效方法，可以對腦梗塞后激活區(qū)的位置、大小變化進行追蹤。 2.食指被動運動時對側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，對側SM1區(qū)的變化最明顯，同對照組相比，激活體積和激活頻率明顯減小。 4.對側S

14、M1區(qū)的變化形式多樣，一個總趨勢是：康復較好，則激活體積增大出現(xiàn)機會較大，康復較差，則激活體積減小出現(xiàn)機會較大。 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構、功能變化的無創(chuàng)性成像技術。 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，可恢復到正常范圍(假正?；?，也可高于正常范圍。 7.FA值：急性期、