脑梗死后非流利性运动性失语患者脑静息态磁共振成像研究

发布时间：2018-02-02 13:36

本文关键词： 非流利性运动性失语功能磁共振成像静息态局部一致性非流利性运动性失语功能磁共振成像静息态比率低频振幅　出处：《南方医科大学》2014年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：第一部分基于fMRI的脑梗死后非流利性运动性失语患者患者静息态脑活动的局部一致性初步研究目的：本研究将功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging, fMRII)技术应用于静息态研究,且将ReHo方法用于数据分析,从ReHo的角度探讨静息态下非流利性运动性失语患者的脑功能特点材料和方法：对17例梗死后运动性失语患者(男性10例,女性7例,平均49.61±2.92年龄)和19例正常对照被试(男性13例,女性6例,平均年龄52.71±3.21岁)进行静息状态下的功能磁共振成像扫描,采用局部区域一致性(ReHo)的分析方法计算两组静息态下脑区局部一致性情况。所有研究对象均无神经性或精神性神经障碍,无颅脑肿瘤性病变,无假牙或者曾经做过支架植入手术等影响图像质量的头部金属异物。所有被试均采用1.5T磁共振扫描仪(Achieva Nova-Dual; Philips, Best, the Netherlands)进行数据采集。扫描时受试者仰卧并用配套的泡沫垫固定头部位置以减少被试的头部运动；在进行功能像数据采集时,嘱咐每位被试安静的平卧于检查床,闭眼,尽量避免精神活动,禁止进入睡眠状态。相关扫描序列及参数如下：横轴T1WI加权像：共22层,层厚4.5mm,层距0mm,矩阵256*256, FOV230*230mm,重复时间4000毫秒,回波时间29毫秒；静息态脑功能像：共22个层面,层厚4.5mmm,层距0mm,矩阵64*64, FOV230*230mm,重复时间2000毫秒,回波时间50毫秒,翻转角90°,240次采集(8分钟),扫描线平行于前后联合线；全脑3D高分辩率T1WI结构像：共132层,重复时间25毫秒,回波时间4.1毫秒,层厚1.0mm,层距0mm,矩阵231*231, FOV230*230mm,翻转角30°。采用软件SPM8对图像原始数据进行预处理。为确保数据的稳定性,剔除每位被试的前10个时间点数据,被试任意方向头动超过1mm时将被剔除。在进行头动校正后,把全部数据空间平滑到蒙特利尔神经科学研究所提出的MNI模板(重采样体素大小为3*3*3mm),最后把数据转换成Talairach and Tournoux坐标。ReHo计算通过软件REST,数据处理包括消除线性趋势,消除低频漂移及高频噪声。ReHo计算是采用肯德尔系数(Kendall's coefficient of concordance, KCC)对团块(本文采用27个体素)进行时间序列变化一致性进行度量。得到每个被试的KCC脑。为了减少KCC个体差异影响,采用全脑平均KCC,通过对每个体素的KCC划分,把KCC脑进行ReHo图标准化。使用SPSS13.0统计分析软件,采用Mann-Whitney U检验评估两组间的年龄、受教育程度差异,以P0.05(双尾)为有统计学意义。采用Pearson x2检验评估两组间的性别差异,以P0.05(双尾)为有统计学意义。为避免头动干扰,对两组间的头部移动及旋转参数差异采用软件SPM5进行重组,并采用Mann-WhitneyU检验分析。采用SPM5软件对病例组及对照组的ReHo值进行双样本t检验,以评估2个组(失语、健康对照组)的ReHo值差异,设置的阈限水平为P0.01(Alphasim校正,簇团大小16)。结果：失语患者组及健康对照组的人口统计学及临床数据差异无明显统计学意义。与正常对照组相比,失语症患者等脑区左侧额上回、右侧额下回、右侧脑岛及右侧缘上回ReHo增高；右侧小脑半球、左侧颞上回、颞中回及右侧颞下回脑区ReHo降低。结论：静息状态下,梗死后非流利性运动性失语患者脑区局部一致性异常,这一异常改变可能与其功能损伤后修复的代偿作用有关。第二部分脑梗死后非流利性运动性失语患者静息态功能磁共振比率低波振幅的研究目的：本研究应用静息态fMRI中的比率低频振幅(fALFF)分析方法,对比正常组与失语患者间脑局部功能区域活动的差异性,并结合功能性磁共振技术,从大脑神经元活动的层面探讨静息状态下运动性失语的损伤和恢复机制,旨在为其早期的康复治疗提供一些理论依据,便于临床及时有效的治疗该类型的失语。材料和方法：对17例梗死后运动性失语患者(男性10例,女性7例,平均49.6I±2.92年龄)和19例正常对照被试(男性11例,女性10例,平均年龄35.91±14.76岁)进行静息状态下的功能磁共振成像扫描。所有研究对象均无神经性或精神性神经障碍,无颅脑肿瘤性病变,无假牙或者曾经做过支架植入手术等影响图像质量的头部金属异物。所有被试均采用1.5T磁共振扫描仪(Achieva Nova-Dual；Philips, Best,the Netherlands)进行数据采集。扫描时受试者仰卧并用配套的泡沫垫固定头部位置以减少被试的头部运动；在进行功能像数据采集时,嘱咐每位被试安静的平卧于检查床,闭眼,尽量避免精神活动,禁止进入睡眠状态。相关扫描序列及参数如下：横轴T1WI加权像：共22层,层厚4.5mm,层距0mm,矩阵256*256,OV230*230mm,重复时间4000毫秒,回波时间29毫秒；静息态脑功能像：静息态BOLD-fMRI脑功能像：轴位22层,脉冲重复时间/回波时间(TR/TE)=2000ms/50ms,层厚/层距=4.5mm/0mm,矩阵(Matrix)=128*128,视野(FOV)=230*230mm,翻转角(Flip Angle)=90°,240次采集(8分钟),扫描线平行于前后联合线；全脑3D高分辩率T1WI结构像：轴位160层,脉冲重复时间/回波时间(TR/TE)=25ms/4.1ms,层厚/层距=1mm/0mm,视野(FOV)=256*256mm,翻转角30°。将影像学数据的前10个时间点数据剔除,以排除开始扫描时由于磁场不均匀及受试者不适应对结果造成的影响。剩余的230个时间点数据进行后续分析。(1)预处理：图像数据经MRIcro软件转化格式后,使用DPARSF(fMRI)软件对数据进行预处理,包括将数据在时间及空间上的对齐,进行头动校正,排除头部平动大于1mm、转动大于10秒的被试对象,所有受试对象的数据均未被去除。而后将校正后的图像进行标准化、平滑,全宽半高值(FWHM)为4mm。DPARSF软件是建立在SPM和REST一些功能基础上的,可以对静息态数据进行批处理,包括预处理以及相关的后期数据分析[3]。(2)fALFF分析：本研究使用比率低频振幅为基础的数据处理方法来分析静息状态fMRI数据。比率低频振幅是对低频振幅方法的一种改进,在探测大脑自发活动方面,也就是在低频率的范围内,比率低频振幅具有很高的敏感度和特异度[4]。本研究利用DPARSF软件进行fALFF的的分析,进行去除线性漂移,无须经过带通滤波。将低频率(0.01f0.08Hz)范围内的各个频率的能量除以整个频率(0f0.25Hz)范围的各个频率的能量,就是每个体素的fALFF值。为消除个体间全脑fALFF值总体水平的差异,每个体素的fALFF值除以全脑信号幅值的均值,对全脑体素做标准化,最后进入统计分析。利用SPM8软件对IBS组和对照组标准化后fALFF脑图进行独立双样本t检验分析,设置的阈限水平为P0.01(未校正),同时只有不小于10个连续体素的区域才被当作有效激活。将所得的MNI坐标转换为Talairach坐标,查看脑区解剖位置。结果：失语患者组及健康对照组的人口统计学及临床数据差异无明显统计学意义。与正常对照组相比,失语症患者组右侧颞上回、顶下小叶、中央后回及额叶皮层的fALFF值增高；右侧丘脑及双侧的小脑半球的fALFF值明显降低。结论：静息状态下,梗死后非流利性运动性失语患者在某些脑区存在异常激活,反映其脑功能失调的病理变化,为临床从大脑神经活动层面进一步了解失语症损伤及代偿过程提供了客观依据。
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【学位授予单位】：南方医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R743.3;R445.2

【参考文献】