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研究背景及目的:中风是世界范围内仅次于冠心病的第二位致死原因。中风后,梗死灶的位置往往差异很大,这种病灶位置的差异被认为与患者的功能预后相关。基底节区中风与脑桥中风虽然都可能损伤皮层下运动通路,但二者累及的邻近的脑内结构不同。大量研究证实,中风慢性期继发性脑结构损伤与可塑性是并存的。本研究的目的是通过比较慢性期基底节区中风、脑桥中风及正常被试继发性脑结构损伤及可塑性,得到不同部位皮层下运动通路中风隐匿性脑损害模式与神经康复机制的差异。研究内容及方法:在这个前瞻性的研究中,MRI数据的采集来源于国内三家三级甲等医院的四台磁共振扫描仪。所有被试在实验前都获知情同意,自愿参加实验,并经天津医科大学总医院伦理委员会批准。基于严格的入组标准及排除标准,115名基底节区中风(capsular stroke,CS)患者、47名脑桥中风(pontine stroke,PS)患者及116名正常被试(normal control,NC)进入最终的统计学分析。评估被试的神经功能并测量中风患者的梗死灶体积。所有被试的MRI数据经预处理后进行统计学分析。根据梗死灶的位置,将所有中风患者分为左侧病灶组和右侧病灶组,分别进行基于体素的形态学分析(voxel-based morphometry,VBM),比较组间灰质体积(gray matter volume,GMV)的差异。并进一步将上述VBM分析的结果中GMV有显著差异的团块定义为感兴趣区(regions of interest,ROI),提取每个ROI的GMV值并定量地进行组间比较,进行基于体素的事后分析(ROI分析)。本文的三部分内容分别进行如下研究:1、应用独立样本T检验,比较CS与NC之间GMV的差异。2、应用独立样本T检验,比较PS与NC之间GMV的差异。3、应用单因素协方差分析,比较CS、PS与NC之间GMV的差异。最后应用基于表面的形态学分析方法Freesurfer比较GMV的组间差异,对VBM分析的结果进行验证。在Freesurfer分析中GMV有显著组间差异且团块位置与前述VBM分析结果一致的团块定义为ROI,进行基于表面的事后分析,定量评价每个ROI的GMV、皮层厚度(cortical thickness,CT)及皮层表面积(surface area,SA)的组间差异。结果:1、左侧及右侧病灶组CS患者病灶同侧感觉运动皮层(sensorimotor cortex,SMC)GMV均减低;右侧CS患者双侧小脑的GMV显著减低,而病灶对侧额中回及双侧辅助运动区(supplementary motor area,SMA)的GMV增加。2、在左侧及右侧病灶组,PS患者均表现为双侧小脑的GMV显著减低。左侧病灶组中PS患者双侧SMA的GMV增加。右侧病灶组中PS患者双侧前岛叶皮层GMV显著减低,但双侧旁中央小叶及病变同侧额中回GMV增加。3、在左侧和右侧病灶组中,CS和PS患者都表现为病灶同侧前岛叶皮层GMV的减低及双侧SMA的GMV的增加。CS患者表现为病灶同侧SMC的GMV减低,而PS患者表现为双侧小脑GMV的减低。此外,左侧病灶组PS患者还表现为楔前叶GMV的增加,右侧病灶组CS患者表现为病灶同侧额中回GMV的增加。4、在Freesurfer分析的结果中,有3个GMV有显著差异的团块与VBM分析结果的位置是一致的(包括左侧病灶组中病灶同侧SMC,右侧病灶组中病灶同侧SMC及病灶同侧前岛叶皮层)。其中,在左侧病灶组病灶同侧SMC,CS及PS患者的GMV及CT均显著下降。在右侧病灶组病灶同侧SMC,CS患者的GMV、CT及SA都减低。在右侧病灶组病灶同侧前岛叶皮层,CS患者的GMV,CT及SA均减低,且PS患者的GMV及SA减低。结论:1、基底节区中风患者的继发性损伤主要存在于感觉运动区,而脑桥中风患者主要表现为小脑的萎缩,提示这两种不同部位皮层下中风患者继发性结构损伤的解剖结构是不同的。2、基底节区中风与脑桥中风患者辅助运动区的灰质体积都增加,提示在这两种不同部位皮层下中风患者都可以将辅助运动区作为康复治疗一个潜在的靶点。3、虽然都累及运动通路,基底节区与脑桥中风患者都表现为认知相关脑区的结构损伤与重塑,可能为临床评估和监测中风后的认知功能提供一个新方法。4、基底节区中风患者与脑桥中风患者继发性脑结构损伤及可塑性的模式是存在差异的,这种差异可能为不同部位皮层下运动通路中风患者更有针对性的个体化康复治疗措施的制订提供理论支持。