屈光參差性弱視Brodmann17、18、19區(qū)功能改變的fMRI研究.pdf

1、目的和意義：屈光參差性弱視是一種兒童常見(jiàn)病。其發(fā)病本質(zhì)在于視通路及視皮層的長(zhǎng)期廢用導(dǎo)致其功能及結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，影響視覺(jué)信號(hào)的傳導(dǎo)和處理。目前已經(jīng)有研究證實(shí)，弱視者患眼外側(cè)膝狀體及初級(jí)視覺(jué)皮層(紋狀區(qū))存在著明顯的功能障礙。而我們知道，視覺(jué)皮層包括低級(jí)別的紋狀皮層(Brodmann17區(qū))和高級(jí)別的紋旁皮層(Brodmann18區(qū))及紋周皮層(Brodmann19區(qū))，那么，高級(jí)別的紋旁皮層、紋周皮層是否同樣存在功能障礙?其程度如何?矯正弱

2、視眼屈光不正能否提高皮層神經(jīng)元活動(dòng)范圍?弱視眼的視力損害與皮層功能損害是何關(guān)系?本研究擬采用血氧水平依賴性功能性磁共振成像(BOLD-fMRI，Blood-Oxygen-Level-Dependent-FunctionMagneticResonanceImaging)技術(shù)，探索屈光參差性弱視不同區(qū)域視覺(jué)皮層功能改變情況，矯正屈光不正對(duì)弱視眼皮層神經(jīng)元活動(dòng)的影響，及弱視眼視力損害與皮層功能損害是否呈線性相關(guān)。以加深對(duì)弱視發(fā)病機(jī)制及皮層功能

3、損害特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)。 材料與方法：采用BOLD-fMRI技術(shù)及組快(BLOCKS)設(shè)計(jì)模式，以1.5T磁共振成像系統(tǒng)掃描圖像獲取數(shù)據(jù)。視覺(jué)刺激采用SA-8800視覺(jué)刺激系統(tǒng)設(shè)計(jì)和執(zhí)行。視覺(jué)刺激及圖像掃描通過(guò)位于磁共振操作間的任務(wù)控制電腦控制。刺激任務(wù)為注視閃爍頻率為8Hz空間頻率為1cycle/degree的圓形黑白棋盤格，基底任務(wù)為注視固定于刺激屏中央的白色+點(diǎn)。受試者通過(guò)注視額前方固定的反光平面鏡觀察毛玻璃屏上的刺激圖像，刺激圖

4、像距受試者雙眼約0.6m。實(shí)驗(yàn)獲取數(shù)據(jù)時(shí)，除了來(lái)自刺激屏的光線外，被試所處環(huán)境中無(wú)其它光源，盡量減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中眼球眨動(dòng)的影響。實(shí)驗(yàn)中受試者患眼裸眼、患眼配鏡矯正及對(duì)側(cè)眼分別注視接受刺激。組塊由激活狀態(tài)(activationstate)與控制狀態(tài)(controlstate)交替組成，每個(gè)狀態(tài)兩個(gè)周期，共采集40組數(shù)據(jù)；每個(gè)周期持續(xù)30s，采集10次數(shù)據(jù)；舍棄每一個(gè)周期前2次采集的數(shù)據(jù)。從我院眼科門診連續(xù)選取10例屈光參差性弱視患兒作為實(shí)驗(yàn)

5、組，選取8例正常志愿者作為對(duì)照組。實(shí)驗(yàn)前均在我院眼科進(jìn)行小瞳驗(yàn)光及試鏡，入選標(biāo)準(zhǔn)：實(shí)驗(yàn)組：?jiǎn)窝廴跻?，弱視眼矯正視力為0.6或0.6以下，對(duì)側(cè)眼矯正視力1.0以上。正常對(duì)照組：雙眼裸眼視力為0.5或0.5以上，矯正視力為1.0以上。實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組均無(wú)其它嚴(yán)重眼部疾病及神經(jīng)系統(tǒng)疾患，無(wú)全身疾病病史。實(shí)驗(yàn)中先使用快速自旋回波(TSE，TurboSpinEcho)序列采集20層T1WI結(jié)構(gòu)圖像，掃描基線平行于前后聯(lián)合連線。BOLD數(shù)據(jù)采集采用E

6、PI(EchoplanarImaging)序列，層厚及位置與T1WI完全相同。采集三維解剖圖像，采用MPRAGE(MagnetizationPreparedRapidGradientEcho)序列作失狀位薄層掃描，層厚1.3mm，層距0.65mm。被試完成視覺(jué)任務(wù)及數(shù)據(jù)采集后，以AFNI軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。首先進(jìn)行頭動(dòng)矯正及三維空間平滑。采用相關(guān)分析法，閾值設(shè)定為0.001，獲取時(shí)間-信號(hào)強(qiáng)度動(dòng)態(tài)曲線圖及功能激活圖像。將功能激活圖像及三維

7、解剖圖像Talairach標(biāo)準(zhǔn)化后，進(jìn)行相關(guān)測(cè)量及分析。采用AFNI(AnalysisofFunctionalNeuroimages)自帶軟件，選擇Brodmann17、18、及19區(qū)作為興趣區(qū)(ROI，RegionofInterest)，取ROI總激活的體素?cái)?shù)為視覺(jué)皮層激活范圍；對(duì)Brodmann17、18、19區(qū)激活體素?cái)?shù)分別進(jìn)行計(jì)算測(cè)量，各區(qū)激活的體素?cái)?shù)為各區(qū)激活范圍。采用SPSS12.0統(tǒng)計(jì)軟件，對(duì)同一受試者弱視眼屈光矯正前后、

8、弱視眼與對(duì)側(cè)眼及正常對(duì)照組雙眼皮層激活范圍的差異進(jìn)行兩樣本配對(duì)t檢驗(yàn)，取p＜0.05為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。測(cè)量實(shí)驗(yàn)組雙眼中心視力，分析弱視眼視力損害情況與皮層損害情況是否呈線性相關(guān)。 結(jié)果分析：由于實(shí)驗(yàn)組患兒年齡大多較小，部分配合較差。其中8例完成了弱視眼與對(duì)側(cè)眼的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，7例完成了弱視眼戴眼鏡前后對(duì)比的實(shí)驗(yàn)，5例既完成了弱視眼與對(duì)側(cè)眼的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，又完成了弱視眼戴眼鏡前后的對(duì)比實(shí)驗(yàn)。對(duì)照組全部完成所有實(shí)驗(yàn)程序。結(jié)果顯示，實(shí)驗(yàn)組及對(duì)照

9、組所有受試者弱視眼、對(duì)側(cè)眼的興奮區(qū)域均位于以枕極為中心的視覺(jué)皮層，即距狀裂周圍的Brodmann17、18、19區(qū)。完成弱視眼戴眼鏡前后對(duì)比實(shí)驗(yàn)的7例中，戴眼鏡后有6例皮層活動(dòng)范圍明顯增大，1例激活范圍減小。對(duì)激活范圍進(jìn)行兩樣本配對(duì)t檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析表明，戴眼鏡后皮層激活范圍明顯增大。完成弱視眼與對(duì)側(cè)眼相比的8例中，其視覺(jué)皮層激活范圍均明顯小于對(duì)側(cè)眼。在紋狀皮層、紋外皮層的分區(qū)比較中，除1例在紋狀皮層激活范圍與對(duì)側(cè)眼相等外，其余在紋狀皮層及

10、紋外皮層均明顯小于對(duì)側(cè)眼。對(duì)激活范圍進(jìn)行兩樣本配對(duì)t檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析表明，弱視眼視覺(jué)皮層激活范圍在紋狀皮層及紋外皮層均明顯小于對(duì)側(cè)眼。實(shí)驗(yàn)組所有10例弱視患者均既存在嚴(yán)重的中心視力損害，又存在明顯的皮層功能損害，但對(duì)視力損害程度及皮層功能損害程度的對(duì)比分析表明，二者并不呈線性相關(guān)。 結(jié)論： 1.屈光參差性弱視在紋狀皮層、紋外皮層均發(fā)生了明顯的功能損害，高級(jí)別紋外皮層有可能比低級(jí)別紋狀皮層損害更加明顯； 2.弱視眼矯正