磁共振弥散张量成像评定四通道功能性电刺激治疗缺血性脑卒中后遗症的可行性

目的:探讨3.0T磁共振成像(MRI)弥散张量成像(DTI)评定四通道功能性电刺激(FES)治疗缺血性脑卒中后遗症患者的可行性。方法:收集2020年2月至2022年11月于山东省立第三医院收治的缺血性脑卒中后遗症患者(n=100),通过Excel产生的随机数字将其以1:1比例分为两组,均接受常规康复训练,观察组在此基础上给予四通道FES模仿正常人行走时肌肉收缩的时序刺激患侧下肢的股四头肌、胫骨前肌、腓肠肌及腘绳肌治疗,对照组在此基础上使用双通道FES治疗仪,将电极置于患肢胫前肌、腓骨长短肌两组肌群的肌肉点上进行刺激。两组患者于治疗前、后均接受脑部3.0TMRI检查,记录并对比两组患者经DTI检查的相关参数,同时使用Berg平衡量表(BBS)及Fugl-Meyer下肢功能评定量表(FMA-LE)评定两组缺血性脑卒中后遗症患者治疗后的临床效果。最后探讨观察组患者BBS、FMA-LE评分与DTI各参数的相关性。结果:对照组与观察组治疗后的FMA-LE、BBS评分均呈现上升趋势,且观察组升高显著(P<0.05);治疗2周后,观察组的FMA-LE、BBS评分高于对照组(P<0.05)。治疗2周后,观察组的各向异性指数(FA)、平均弥散系数(DCavg)、容积比(VRA)显著高于对照组,衰减指数(Exat)显著低于对照组(P<0.05)。经分析,观察组患者的FMA-LE评分与FA、DCavg、VRA呈正相关,与Exat呈负相关。观察组的BBS评分与FA、VRA呈正相关,与Exat呈负相关,与DCavg无明显相关性。结论:通过DTI可以对四通道FES治疗缺血性脑卒中后遗症患者的疗效进行评价,其各项参数与BBS、FMA-LE评分呈现明显相关性,提示可通过MRI协助医生认识神经功能缺损与神经病理学改变之间的相关性,为准确评估预后及制定个体化康复方法提供参考。

同步脑电-功能磁共振信号处理进展

同步脑电-功能磁共振(Simultaneous EEG-fMRI)整合了脑电的高时间分辨率和功能磁共振的高空间分辨率,是无创的大脑观测技术。但目前,该技术仍然存在信噪比过低、受试者舒适性差和数据融合困难等问题。本综述在介绍同步EEG-fMRI硬件系统的基础上,从EEG伪迹去除、基于EEG信息的fMRI分析、同步EEGfMRI的应用、未来研究前景四个方面,综述该领域的最新进展,特别是在信号处理方面的新突破。本文介绍了一个对强磁场环境下脑电的信号处理的技术分级框架,为此新技术的应用分流和推广提供了重要参考。

微生物群-肠-脑轴失调的磁共振成像研究进展

肠-脑轴是一个双向的信息交流通路,肠道微生物群作为肠-脑轴的关键调节因子之一,不仅参与维持肠道稳态和调节肠道功能,还可以通过肠神经系统与大脑直接交流并相互传递信息。目前已有研究证实肠道微生物群的失调可能与神经退行性疾病、精神心理及代谢性疾病之间存在联系,但其背后的作用机制仍未阐明清楚。本文围绕磁共振成像技术在肠道微生物群失调与神经退行性疾病、精神心理及代谢性疾病的作用及研究进展,综述了肠道菌群与脑结构及功能的关联性,旨在探究肠道微生物在疾病中的作用机制以及为临床治疗提供理论支持。

人脑对不同频率穴位电刺激反应的功能性磁共振成像

利用功能性磁共振方法研究人脑对不同频率穴位体表电刺激 (transcutaneouselectricnervestimulation ,TENS)的反应。实验对 11名志愿者进行了 2 2次脑部功能性磁共振成像。成像过程中 ,每名志愿者分别接受了 2和 10 0HzTENS刺激 ,刺激部位为左腿足三里和三阴交穴。结果为不同频率TENS都激活了初级和次级躯体感觉区。频率特异性的激活信号出现在与运动相关的区域、丘脑、边缘系统和联络皮层。结果显示 ,在相同穴位给予不同频率的TENS可以在大脑引起不同的反应 ,提示 2和 10 0HzTENS可能激活了不同的神经通路 ,这些神经通路分别在中枢神经系统起着不同的作用。

基于功能磁共振成像探讨针灸治疗肠易激综合征患者脑功能改变的研究进展

肠易激综合征(IBS)是一种慢性功能性胃肠病,虽然不会危及患者生命,但影响其生活质量,并增加抑郁症等精神疾病的发生风险。鉴于此,有必要对IBS的中枢发病机制进行探讨。功能磁共振成像是研究脑功能的一种非常有效、非侵入性活体观测技术,为评估IBS的“脑-肠轴”异常提供了新的视角。针灸治疗IBS效果肯定,但其中枢机制不完全清楚。本文对近几年国内外针灸相关文献进行回顾,并对几种功能磁共振成像研究方法在IBS中的应用进行综述。

基于静息态功能磁共振成像观察持续性姿势知觉性头晕患者脑功能改变研究

目的分析持续性姿势-知觉性头晕(persistent postural-perception dizziness,PPPD)患者静息状态下脑自发功能活动的变化,以探讨PPPD的发病机制。材料与方法患者组纳入2021年4月至2022年4月就诊的16名PPPD患者。收集与PPPD患者年龄、男女比例相仿的16例同期健康体检者为对照组。通过病史、体征、眼震电图、甩头实验、前庭诱发肌源性电位和影像学等检查排除其他类型头晕疾病的可能,并进行头晕残障量表、汉密尔顿焦虑量表、汉密尔顿抑郁量表评估和静息态功能MRI扫描,计算分数低频振幅(fractional amplitude of low frequency fluctuation,fALFF)、局部一致性(regional homogeneity,ReHo)。结果患者组左侧楔前叶(t=4.52)的fALFF值较对照组显著升高(P<0.05),而左侧前运动皮质(t=-6.60)和左侧布罗德曼48区(t=-7.61)的ReHo值较对照组显著降低(P<0.05)。结论PPPD患者的楔前叶的功能障碍可能与视觉和前庭信息的异常整合有关;左侧前运动皮质的功能障碍可能与患者主动被动运动时症状加重的现象有关;左侧布罗德曼48区的功能障碍可能与患者的情绪障碍有关。PPPD患者的脑自发功能活动的异常可能是导致PPPD发生的原因,这为PPPD患者的诊断和疗效评价提供了一种新的思路。

脑内5-HT参与SⅠ及SⅡ脑区痛觉调控的功能磁共振成像研究(英文)

目的:利用功能磁共振成像技术(fMRI),分别在施加色氨酸耗竭氨基酸混合物(TRP-)和配平氨基酸混合物(BAL)前后,对健康志愿者施加痛性电刺激,观察健康志愿者应用TRP-或BAL前后SⅠ区及SⅡ区的激活情况差异,探讨脑内5-羟色胺(5-HT)在SⅠ及SⅡ区中的分布情况及其在痛觉调控中的作用。方法:实验采用两阶段交叉设计。TRP-和BAL配方参照经典的Young氏方法。右利手健康志愿者6名,分别于服用TRP-和BAL前后施加1倍痛阈(服药前痛阈)电刺激,同期进行全脑fMRI扫描,应用功能性神经图像分析(AFNI)软件包进行后处理,以显示服用TRP-或BAL前后SⅠ及SⅡ区的激活差异。使用SPSS14.0统计软件对结果进行统计分析。结果:(1)服用TRP-前后,双侧SⅠ区、SⅡ区均出现激活,其激活体积在服用TRP-前后具有明显差异(P<0.05),服用TRP-后,上述脑区激活体积增大;(2)服用BAL前后,上述脑区激活体积未见明显差异(P>0.05);(3)服用TRP-前后,志愿者1倍痛阈具有明显差异(P<0.01),服用TRP-后,志愿者痛阈明显降低。服用BAL前后,志愿者1倍痛阈未见明显差异(P>0.05)。结论:在中枢神经系统中,5-HT起着重要的镇痛作用。服用TRP-后引起急性色氨酸耗竭(ATD),可以降低脑内5-HT水平,引起志愿者痛阈降低。应用TRP-前后,SⅠ区,SⅡ区激活体积具有明显差异(P<0.05),提示这些脑区不仅参与痛觉调控,而且可能直接参与5-HT对痛觉的镇痛作用。

单侧下肢电刺激对正常人大脑皮质影响的功能磁共振成像研究

目的探讨单侧电刺激肢体运动对中枢神经系统的影响。方法 8名健康男性右利腿志愿者,电刺激诱导右踝背屈运动,同时进行功能磁共振成像扫描。结果电刺激右踝背屈运动主要激活双侧的初级躯体运动区、双侧初级躯体感觉区、双侧次级躯体感觉区、双侧扣带回、同侧运动前区、对侧运动辅助区。结论单侧肢体电刺激引起的双侧大脑皮质的变化。

核磁共振脑功能成像BOLD信号的特征及其神经电生理机制

基于脑血氧水平依赖(BOLD)对比的fMRI技术作为脑功能成像的主要方法已广泛用于脑的生理、病理及人的心理活动等研究领域,成为研究脑功能活动的一种重要的无损伤探测手段．目前对BOLD信号的特征及其神经电生理机制的研究受到广泛的重视,研究结果也非常丰富,但还有很多问题尚未解决．同时,由于BOLD信号是对神经活动的间接测量,要准确推演神经活动信息需要对该信号的机制有较为全面及深入的理解．文中就BOLD信号的特征、对外部刺激的非线性响应问题和BOLD信号与神经电生理活动的关系等作简要评述．对非线性响应问题提出了新的观点,并对今后的研究做了展望．

核磁共振功能成像T2~*对重型β-地中海贫血患儿脑组织铁过载的评价

目的分析核磁共振功能成像T2~*在重型β-地中海贫血患儿脑组织铁过载的评价中的应用价值。方法 2009年1月至2016年9月深圳市第二人民医院儿科收治住院的长期高量输血的重型β-地中海贫血患儿100例,为观察组,同期选取进行核磁共振成像T2~*检查的健康体检者25例为对照组。根据血清铁蛋白水平将观察组分为两个亚组:轻度组(1.0~2.5g/L)57例,重度组(>2.5g/L)43例。观察组及对照组均行核磁共振功能成像T2~*检查,比较两组脑组织不同部位T2~*值。比较轻度组与重度组脑组织T2~*及脑脊液铁代谢蛋白水平并进行相关性分析。结果观察组脑组织不同部位T2~*值均显著低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05),且观察组脑组织不同部位T2~*值从低到高依次为苍白球<红核<黑质<壳核<齿状核<尾状核<灰质<白质<小脑。重度组脑组织T2~*值、转铁蛋白、亚铁转运膜蛋白1、血红素氧化酶1显著低于轻度组,铁蛋白、铜蓝蛋白、铁调素显著高于轻度组,差异有统计学意义(P<0.05)。转铁蛋白、亚铁转运膜蛋白1、血红素氧化酶1与T2~*值呈正相关(r=0.309、0.617、0.326,P<0.05),与铁蛋白、铜蓝蛋白、铁调素呈负相关(r=-0.512、-0.474、-0.639,P<0.05)。结论核磁共振成像T2~*技术有助于评价β-地中海贫血患儿脑组织铁过载及评估疾病程度,值得临床上推广应用。

基于脑-小脑连接梯度的AD患者脑功能层级结构变化研究

目的采用基于梯度的方法分析阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)大脑皮层组织沿脑-小脑连接梯度的功能层级结构及其与小脑相互作用的改变,以及与认知功能障碍之间的联系。材料与方法基于AD神经影像学计划(Alzheimer’s Disease Neuroimaging Initiative,ADNI)公开数据库,共纳入33名AD患者和46名年龄、性别相匹配的健康对照(healthy controls,HC)。采用梯度计算方法,通过对所有被试的脑-小脑静息态功能连接矩阵进行非线性分解,得到了每个被试的脑-小脑功能连接梯度。采用双样本t检验进行组间的脑-小脑梯度分数差异分析,以及梯度异常的脑区与小脑功能连接的组间比较,并采用相关分析评估了异常的梯度分数以及功能连接值与临床量表分数的相关性。结果与HC组相比,AD组在涉及高级认知功能区域右侧颞下回(right inferior temporal gyrus,RITG)(t=4.71,P<0.001)的梯度分数发生局部性改变,进一步基于梯度异常脑区为种子点的功能连接分析显示出RITG到小脑双侧CrusⅡ区域以及延伸到的ⅦB区(右侧:t=-4.89,P<0.001,左侧:t=-4.98,P<0.001)功能连接的降低。临床量表相关性分析显示,AD患者的梯度异常脑区的连接梯度分数与社会活动功能(Functional Activity Questionnaire,FAQ)评分密切相关(r=0.40,P=0.025)。结论AD患者参与高级认知功能的局部区域功能层级结构的异常变化及其与小脑双侧CrusⅡ和ⅦB脑区的功能连接降低可能是认知功能受损的潜在因素之一。

δ-连环蛋白高表达状态对乳腺癌患者化疗后短期脑认知功能影响的静息态功能MRI研究

目的利用静息态功能MRI探讨δ-连环蛋白(catenin)不同表达状态的乳腺癌患者采用蒽环联合环磷酰胺(anthracyclines cyclophosphamide,AC)化疗方案2个周期后的脑认知功能改变。材料与方法前瞻性收集66例经病理证实乳腺癌并首次进行标准化化疗患者,根据组织血清δ-catenin水平,分为δ-catenin高表达组31例和低表达组35例,同时收集健康对照(healthy control,HC)组36例。所有受试者在化疗前及2个化疗周期后进行神经心理学评分并行脑静息态功能MRI、3D-T1加权成像,分析脑静息态功能MRI指标,包括低频振幅(amplitude of low frequency fluctuation,ALFF)值、分数低频振幅(fractional amplitude of low frequency fluctuation,fALFF)值、局部一致性(regional homogeneity,ReHo)值,并对患者化疗前后神经心理学评分以及脑静息态功能MRI指标进行对比分析。结果化疗前δ-catenin高表达组人表皮生长因子受体2(human epidermal growth factor receptor 2,HER-2)显著高于低表达组,差异有统计学意义(P<0.05)。乳腺癌患者化疗前后神经心理学评分显示,δ-catenin高表达组患者化疗后癌症治疗认知功能评估(Functional Assessment of Cancer Therapy-Cognitive,FACT-Cog)总分、感知认知能力(Perceived Cognitive Abilities,PCA)、简易智力状态检查评分(Mini Mental State Examination,MMSE)、蒙特利尔认知评估评分(Montreal Cognitive Assessment,MOCA)、数字符号转化测验(Digital Symbol Substitution Test,DSST)以及中文听觉词语学习测验(Auditory Verbal Learning Test,AVLT)、数字连线实验B(Line-B)评分较化疗前差异有统计学意义,而低表达组只有AVLT-长时记忆(AVLT-long)评分差异有统计学意义(P均<0.05)。与化疗前相比,化疗2周期后部分脑区ALFF及ReHo值改变差异有统计学意义(P<0.05)。δ-catenin低表达组患者化疗后右侧前扣带和旁扣带脑回ALFF值下降,而δ-catenin高表达组右侧小脑半球4-5区、双侧脑岛、左侧舌回化疗后ALFF值下降。ReHo指标中,δ-catenin低表达组患者化疗后左侧眶部额下回ReHo值下降;而δ-catenin高表达组则左侧缘上回、左侧三角部额下回ReHo值下降(P均<0.05)。结论δ-catenin高表达进一步加重化疗对乳腺癌患者脑认知功能的损伤,主要涉及执行认知功能调控等相关脑区。

抑郁症患者肝-脑功能区rfMRI影像学特征及与其相关性

目的 探讨抑郁症患者肝-脑功能区静息态功能磁共振成像(rfMRI)影像学特征及与其相关性。方法 将2022年11月-2023年7月医院精神科门诊确诊的40例抑郁症发作期患者依据病情严重程度分为轻中度组、重度组,采用rfMRI记录脑区影像学信息,比较轻中度组、重度组肝-脑功能区域的影像学特征。同期选取医院进行体检的20名健康志愿者作为对照,比较健康志愿者、抑郁症患者肝-脑功能区域的影像学特征,Pearson相关性分析法评估肝-脑功能区域异常影像学特征值与抑郁症的相关性。结果 轻中度组左侧枕中回ReHo值较重度组降低,双侧楔前叶、中扣带回、杏仁核ReHo值较重度组升高,差异具有统计学意义(P<0.05)。健康志愿者左侧枕中回ReHo值较抑郁症患者降低,双侧楔前叶、中扣带回、杏仁核ReHo值较抑郁症患者升高,差异具有统计学意义(P<0.05)。Pearson相关性分析结果显示,肝-脑功能区域中左侧枕中回ReHo值与HAMD-24评分呈正相关(r=0.506,P<0.05),右侧楔前叶、左侧楔前叶、右侧中扣带回、左侧中扣带回、右侧杏仁核、左侧杏仁核ReHo值与HAMD-24评分呈负相关(r=-0.446、-0.452、-0.462、-0.481-、0.520、-0.531,P<0.05)。结论 症患者肝-脑功能异常改变的区域分布于楔前叶、枕中回、中扣带回、杏仁核,且随着抑郁症患者病情进展,枕中回ReHo值逐渐升高,楔前叶、中扣带回、杏仁核ReHo值逐渐降低,枕中回、楔前叶、中扣带回、杏仁核区域异常与抑郁症病情具有一定相关性。

利用静息态功能磁共振成像研究缺血性脑卒中患者康复治疗后运动功能网络连接的变化

目的利用静息态功能磁共振成像技术研究缺血性脑卒中患者康复治疗前后运动功能网络连接变化的特点。方法对2例符合亚急性缺血性脑卒中影像学诊断标准的患者在功能性电刺激康复治疗前后各进行一次静息态功能磁共振扫描,比较两次扫描的运动脑区功能连接的差异。结果康复后患者上肢运动功能改善;与康复治疗前相比,康复治疗后左侧和右侧的运动皮层功能连接均降低,左侧和右侧的运动皮层功能连接系数降低值与脑卒中患者上肢运动功能以及日常生活能力的改善程度相关。结论缺血性脑卒中患者上肢运动功能改善后,即康复后患侧脑区对健侧脑区依赖性减低,并且功能连接系数的降低与脑卒中患者上肢运动功能的改善相关。

重性抑郁患者电休克治疗前后脑默认网络的静息态功能磁共振研究

目的采用静息态功能磁共振(rf MRI)技术研究首发未治疗重性抑郁患者电休克治疗前后脑默认网络的功能连接改变情况,初步探讨电休克治疗重性抑郁症的脑神经机制。资料与方法收集2014年4月-2015年5月在重庆医科大学附属第一医院诊断为重性抑郁症的患者24例,并分别于电休克治疗前后进行rf MRI扫描及24项汉密尔顿抑郁量表(HDRS24)测试。应用独立成分分析法分别筛选出电休克治疗前后静息态默认网络成分,并分析组间差异。分别提取治疗前后默认网络功能连接差异脑区的功能连接强度值,并与前后2次HDRS24评分进行相关性分析。结果重性抑郁患者电休克治疗后HDRS24评分显著低于治疗前,差异有统计学意义(t=13.975,P<0.05);与治疗前相比,治疗后默认网络中左侧角回功能连接增强(P<0.01,clusters>10),左侧颞中回、右侧后扣带回及左侧前额叶内侧功能连接减低(P<0.01,clusters>10);重性抑郁患者电休克治疗前及治疗后默认网络功能连接差异脑区的功能连接强度与前后2次的HDRS24评分均无显著相关(P>0.05)。结论首发未治疗重性抑郁患者经电休克治疗后默认网络功能连接发生部分逆转,推测为电休克治疗重性抑郁症的重要脑神经机制。

慢性电刺激海马结构诱发大鼠脑磁共振成像异常信号分析

为探讨海马结构 (hippocampalformation)功能失衡与癫痫源性脑损伤的关系 ,本工作采用慢性强直电刺激大鼠海马 (hippocampus,HPC)CA1顶树突区 (apicaldendriteregion ,ADR)或齿状回 (dentategyrus,DG)诱发大鼠癫痫模型 ,一天一次 ,连续刺激 6～ 8天后 ,观察人工致痫灶以外的横向弛豫时间加权的核磁共振 (T2 weightedmagneticresonanceimage,T2 WI)绝对信号值变化 (片厚 1mm) ,以及深部电图和原发性湿狗颤抖 ( primarywetdogshakes,WEDS) ,并对被检测动物T2 WI信号异常的相应脑区进行组织学鉴定 .结果表明 :( 1 )电刺激大鼠ADR或DG的作用基本相似 ,引起深部电图的癫痫样电活动和侧脑室区域T2 值增强 .( 2 )含有电极尖端痕迹的核磁共振 (magneticresonanceimage ,MRI)脑切片出现对称性腹部侧脑室区域T2 值增强 ,连续向后 1mm取MRI脑切片进行观察发现 ,对侧腹部侧脑室区域信号异常 .( 3)组织学切片观察到 :MRI检测的侧脑室区域T2 WI信号增强与组织切片的侧脑室扩大相吻合 ,可见扩大的侧脑室中脉络丛上皮细胞病理性增生现象 .提示 :在大鼠癫痫点燃现象出现之前 。

伴焦虑抑郁肠易激综合征的功能性磁共振成像研究进展

肠易激综合征(IBS)患者常伴有焦虑、抑郁等心理障碍,而精神心理异常又可诱发或加重肠道症状。精神心理因素在IBS发病中的作用机制包括周围和中枢两个方面,功能性磁共振成像(f MRI)研究发现多个脑区,如前扣带回皮质、前额叶皮质等与IBS和焦虑、抑郁相关。本文就应用f MRI技术研究焦虑、抑郁与IBS脑区活动的关系及其在IBS中枢发病机制中的作用作一综述。