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目的:脑损伤所致意识障碍患者的诊断和预后判断,一直以来都是困扰临床的难题,本文联合应用结构磁共振成像、静息态功能磁共振成像(Resting-state functional magnetic resonance imaging,rs-fMRI)及弥散张量成像(Diffusion tensor imaging,DTI),分析脑损伤部位、半球间的失连接、脑网络损伤程度与意识障碍(Disorders of consciousness,DOC)的关系,探讨多模态脑功能磁共振成像指标用于意识障碍水平的评估及预后的判断作用。方法:第一部分:收集南京鼓楼医院神经外科2013年至2016年脑损伤引起意识障碍的患者19例,其中包括创伤性脑损伤(Traumatic brain injury,TBI)5例、脑血管病8例、自发性脑出血4例及颅内感染2例。同时招募年龄性别匹配的正常志愿者14例作为对照组。所有被试根据意识水平及耐受情况进行多模态磁共振成像检查(脑损伤患者数据采集时间为脑损伤后9-20天),通过观察磁共振结构相统计脑损伤患者的损伤部位及胼胝体损伤区域;分析DTI数据比较脑损伤组及正常对照组肼胝体纤维束的各项异性分数(Fractional anisotropy,FA),平均扩散度(Mean diffusivity,MD)、长度及数量的差异;通过rs-fMRI功能连接分析伴有胼胝体(Corpus callosum,CC)损伤的意识障碍患者两侧大脑半球的对称性改变。第二部分:收集南京鼓楼医院神经外科2013年至2016年脑损伤引起意识障碍的患者14例,包括TBI 5例、脑血管病4例、自发性脑出血3例及颅内感染2例。同时招募年龄性别匹配的正常志愿者14名作为对照组。所有被试均进行rs-fMRI检查,同时记录脑损伤患者数据采集时(基线)及随访时(三个月)的格拉斯哥昏迷量表(Glasgow coma scale score,GCS)评分,评估脑损伤患者的默认模式网络(Default mode network,DMN),执行控制网络(Executive control network,ECN)的功能连接及两者对抗性的改变,并计算这两个网络功能连接与GCS评分的相关性。结果:第一部分:脑损伤伴意识障碍的患者(n=19)中,CC、内侧前额叶(Medial prefrontal cortex,MPFC)及脑干的损伤概率较高;脑损伤患者(n=13)胼胝体纤维束的FA及数量较正常对照组(n=14)明显减低;伴有胼胝体损伤的患者(n=8),损伤的部位多在CC的Ⅲ、Ⅳ区,并且CC损伤区域的FA及其所对应的大脑皮层区域的对称性较无损伤区域及正常对照组减低。第二部分:与正常对照组(n=14)相比,脑损伤伴意识障碍的患者(n=10)的DMN功能连接强度减低,包括后扣带回(Posterior cingulate cortex,PCC)、双侧顶下小叶及MPFC,并且楔前叶的功能连接强度与预后的GCS评分相关;脑损伤伴意识障碍患者的ECN功能连接强度减低,包括额顶叶皮质及双侧后顶叶皮质,并且ECN中左侧的颞下回及枕下回的功能连接强度与基线的GCS评分相关;我们同样发现大多数脑损伤患者DMN和ECN的对抗性减低。结论:1.脑损伤伴意识障碍患者的病灶部位通常发生在CC、MPFC及脑干,提示这些部位损伤更容易导致DOC,其中CC损伤概率更高,其损伤多集中于Ⅲ、Ⅳ区,并且DTI结果显示CC白质微结构受到损坏,损伤区域更显著,并且其对应的大脑皮层区域的对称性减低。2.脑损伤伴意识障碍患者,DMN及ECN的功能连接受损,ECN的功能连接损害程度可以评估患者的意识水平,DMN的功能连接损害程度可以作为预后的临床指标,DMN和ECN的对抗性可以作为判断意识水平的辅助指标。