中風偏癱病人左側額頂網絡的靜息態fMRI研究

寧艷哲，鄒憶懷，李匡時，付彩紅，韓 笑，任 毅，譚中建

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中風偏癱病人左側額頂網絡的靜息態fMRI研究

寧艷哲1，鄒憶懷1，李匡時2，付彩紅1，韓 笑1，任 毅1，譚中建1

目的 應用靜息態功能磁共振技術對中風偏癱病人左側額頂網絡的特征性變化進行初步研究。方法 對15例左側偏癱病人及與之性別和年齡相匹配的15名健康受試者進行靜息態功能磁共振成像，應用獨立成分分析法提取額頂網絡成分進行統計分析。結果 與健康受試者相比，中風偏癱病人的左側額頂網絡中左島葉、左中央前回、左額下回、左額中回、左中央后回等腦區的功能連接度均增強。結論 靜息態下中風偏癱病人的左側額頂網絡存在多個特定腦區功能連接度增強的特征性變化，這可能是左側中風偏癱病人對側代償的表現，這為從腦功能層面探討腦功能重塑機制提供依據。

中風；偏癱；靜息態功能磁共振；額頂網絡

中風病是致殘率最高的疾病之一，嚴重影響病人的生活質量，給家庭和社會造成了巨大負擔[1]。因此促進功能重建特別是運動功能的恢復是中風病康復的重點。隨著功能磁共振(functional magnetic resonance imaging，fMRI)技術的日漸成熟，目前已成為國內外學者探索腦功能重塑機制的有效手段。本研究以靜息態fMRI為技術手段，為從腦功能網絡層面，觀察中風偏癱后左側額頂網絡的變化特點，從腦功能層面探討腦功能重塑機制提供數據支持。

1 資料與方法

1.1 一般資料 本研究納入2013年2月—2015 年9月在北京中醫藥大學東直門醫院神經內科住院的腦梗死病人15 例，其中男9例，女6例，年齡(61.07±9.29)歲，均為右利手左側偏癱病人。同時納入健康受試者15名，其中男9名，女6名，年齡(58.40±4.90)歲。兩組年齡、性別構成差異無統計學意義(P>0.05)。診斷標準參照《各類腦血管疾病診斷要點》[2]。納入標準：符合腦梗死的診斷標準；首次發病，病灶以右側基底節和(或)放射冠為主；右利手；左側偏癱病人；發病3個月內，病情相對平穩；簽署知情同意書。排除標準：合并心、肝、腎以及造血系統等嚴重原發性疾病者；精神病病人，易合并感染及出血者；不能理解和配合檢查，或對核磁檢查有禁忌證者。所有健康受試者均無器質性疾病。

1.2 試驗設計 被納入本研究的所有受試者均進行靜息態、T1 結構像掃描：靜息態掃描：受掃描者經休息完全平靜后，連續掃描8 min 10 s 后靜息狀態掃描結束；高分辨T1 結構像掃描4 min 10 s。

1.3 數據采集 將納入的所有受試者按照試驗設計方案分別進行靜息態、針刺態的功能磁共振掃描和T1 結構像掃描。所有磁共振成像均應用北京中醫藥大學東直門醫院核磁室3.0T 西門子磁共振掃描儀完成。其中功能像的各項參數為：FOV225 mm×225 mm，matrix64×64，層厚3.5 mm，TR 2 000 ms，TE 30 ms，翻轉角為90°。結構像的各項參數為：FOV250 mm×250 mm，matrix256×256，層厚1 mm，TR1 900 ms，TE2.52 ms，翻轉角90°。

1.4 數據預處理 應用英國倫敦大學神經影像中心開發的SPM8 軟件包和北京師范大學認知實驗室研制的DPARSF2.3軟件包對影像數據進行預處理，其過程包括去掉前10個時點，再進行層面時間校正，隨之進行頭動矯正，然后將采集的每個受試者圖像標準腦模板，以體素3 mm×3 mm×3 mm 進行空間標化，平滑核取4×4 mm2，最后進行去線性漂移。

1.5 數據分析 使用GIFT 軟件包對預處理后的數據進行獨立成分分析，MDL預估成分數量，進行獨立成分分析后的數據進行功率計算。保留頻率在0.01 Hz～0.10 Hz的成分，使用GIFT 自帶額頂網絡模板及best-fit方法選取最終左側額頂網絡成分，提取每個被試者的左側額頂網絡成分。并將所得數據進行Fisher-Z轉換，得到每個受試者的功能連接度圖，最后將兩組數據進行獨立樣本t檢驗，結果使用蒙特卡羅模擬迭代1 000次進行簇校正，限定簇大小為大于186個體素，以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

與健康受試者相比，中風偏癱病人的左側額頂網絡中左島葉、左中央前回、左額下回、左額中回、左中央后回等腦區的功能連接度均增強，未出現功能連接度減弱的腦區。功能連接度增強的腦區詳見表1和圖1。

表1 中風偏癱病人左側額頂網絡功能連接度增強的腦區

圖1 中風偏癱病人左側額頂網絡功能連接度增強的腦區

3 討 論

2001年Raichle[3]發現大腦內有多個獨立的、空間連貫的靜息腦功能網絡，左側額頂網絡是其中一個重要的靜息態腦功能網絡，對左側額頂網絡的深入研究可探討疾病的生理病理機制。

額頂網絡主要參與感覺的形成與傳遞，認知的處理及語言功能，其中左側額頂網絡與工作記憶、語言、運動功能等關系密切[4-5]。既往學者研究發現：偏頭痛、肌萎縮側索硬化等多種神經科疾病病人的額頂網絡均存在特異性變化[6-7]。本研究結果表明：中風偏癱病人在左島葉、左額下回、左中央前回、左額中回、左中央后回等左側額頂網絡所包括的腦區功能連接度均表現出增強，未出現功能連接度減弱的腦區。其中中央前回與運動關系最為密切，相關研究表明中風偏癱后對側中央前回的初級運動皮層的功能連接度表現出代償性的增強[8]。另外島葉、中央后回等與認知、感覺等功能密切相關，Wang等[9]研究發現中風病人在運動功能受損后其認知等功能會代償性的增強。因此本研究中左側額頂網絡內多個腦區功能連接度增強可能是對側大腦半球代償的結果。

近年來，國內外學者應用多模態的fMRI技術對中風偏癱后腦灰質結構、靜息態腦網絡、白質纖維進行了研究。朗奕等[10]采用基于體素形態學方法發現中風偏癱病人的腦灰質結構存在廣泛損傷，且隨病程延長灰質體積可逐漸減少。Zhang等[11]發現中風偏癱病人的大腦默認模式網絡內多個腦區功能連接度減弱。對運動功能完全恢復中風病人的動態fMRI研究表明，隨著運動功能的恢復，兩側初級運動皮層功能連接度先減少再增加，最終恢復到同健康人相近的水平[12-13]。此外，對皮層下腦梗死病人的磁共振研究發現：當錐體束受損時，經胼胝體白質纖維完整性亦受到破壞[14-15]。本研究結果顯示：中風偏癱病人左側額頂網絡特定腦區的功能連接度增強，從腦功能異常變化的角度對中風偏癱后腦功能重塑機制進行分析，是對上述研究的補充和完善。

本研究僅對恢復期缺血性中風病人的左額頂網絡進行初步探討，存在著諸多不足，為更深入的研究偏癱病人左額頂網絡的特征性變化，下一步應當開展大樣本量觀察，深入探討不同病程、運動功能缺損程度等因素對額頂網絡的特征性影響。并對病人臨床量表評分與額頂網絡變化的相關性進行分析，從而對中風偏癱病人的左額頂網絡進行全面把握。研究中風偏癱病人左額頂網絡的特征性改變具有重要的臨床意義，它不僅能應用于中風腦功能重塑機制的探討，還有望成為中風臨床干預研究的客觀生物學指標之一。

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(本文編輯郭懷印)

Resting-state fMRI Research on Left Frontoparietal Network in Stroke Patients with Hemiplegia

Ning Yanzhe，Zou Yihuai，Li Kuangshi，Fu Caihong，Han Xiao，Ren Yi，Tan Zhongjian

Dongzhimen Hospital affiliated to Beijing University of Chinese Medicine，Beijing 100700，China Corresponding Author：Tan Zhongjian

Objective To study the change of left frontoparietal network (LFPN) in stroke patients with hemiplegia.Methods Fifteen stroke patients with hemiplegia were recruited to undergo resting-state functional magnetic resonance imaging (fMRI) scanning.Another 15 matched healthy subjects underwent same scanning for comparison.We analyzed the functional connectivity (FC) of the LFPN between stroke patients and healthy subjects by using the independent component analysis.Results Compared with healthy subjects，the stroke patients showed significantly increased FC in the LFPN.Conclusion The enhanced FC of the LFPN provided further evidence for the compensatory role played by the contralesional hemisphere during motor function recovery.

stroke；hemiplegia resting-state functional magnetic resonance imaging；left frontoparietal network

國家自然科學基金資助項目(No.81473667，81072773)；北京中醫藥大學校級課題(No.2015-JYB-JSMS082)

1.北京中醫藥大學東直門醫院(北京 100700)；2.北京鼓樓中醫醫院

譚中建，E-mail：tzj_1120@163.com

R743 R255.2

A

10.3969/j.issn.1672-1349.2016.19.004

1672-1349(2016)19-2219-03

2016-03-22)

引用信息：寧艷哲，鄒憶懷，李匡時，等.中風偏癱病人左側額頂網絡的靜息態fMRI研究[J].中西醫結合心腦血管病雜志，2016，14(19)：2219-2221.