基于體素的形態學分析在脊髓損傷中的研究進展

包書圣，趙璨，包星星，饒家聲，4

1.北京航空航天大學生物與醫學工程學院生物材料與神經再生北京市重點實驗室，北京100083；2.中國康復科學所康復工程研究所，北京100068；3.首都醫科大學康復醫學院，北京100068；4.北京航空航天大學生物醫學工程高精尖創新中心，北京100083

前言

創傷性脊髓損傷（Spinal Cord Injury, SCI）是由外傷引起的脊髓結構與功能的損傷，會導致損傷水平以下感覺、運動功能的損害，對患者造成嚴重的生理、心理傷害，給家庭與社會帶來巨大的經濟負擔［1］。長期以來，對SCI的研究都主要聚焦于受損水平的局部結構、功能重建［2］。而隨著實驗設備和方法的改進，有研究發現SCI同樣會引起腦內神經結構與功能的可塑性改變［3-6］，這些變化可能會對SCI 患者的康復治療產生重要的影響。

基于體素的形態學（Voxel-based Morphometry,VBM）是一種基于高分辨率3D T1加權圖像的全腦組織形態學分析方法［7］，能夠逐體素地定量計算分析腦灰、白質的體積，敏感地檢測出大腦形態的局部變化，精確顯示其它常規影像學方法難以檢測到的細微結構改變［8］，為監測SCI 的繼發性腦損傷提供有力工具。本文主要針對VBM 在SCI患者大腦微觀結構變化研究中的應用展開綜述。

1 SCI患者大腦的病理性變化

近年來的研究表明SCI 會對大腦產生復雜的結構、功能方面的影響。一些研究者從細胞層面對這種變化進行了分析，Sobrido-Camean 等［9］發現SCI 患者的大腦內細胞凋亡機制可能會被激活，caspase-8抗體與Fas 受體在這種激活機制中發揮重要作用，它們的活性對于SCI 患者的大腦神經元正常結構功能的維持意義重大。……