脑卒中后皮层运动功能重组的功能磁共振研究

论文摘要

脑卒中是老年人群的常见病,且大部分发生脑卒中的病人遗留不同程度的功能障碍,其中超过50%的病人遗留运动缺陷。既往的动物实验发现:卒中后运动功能的恢复与中枢神经系统神经元的纤维再生及突触重建有关,但更多依赖于损伤邻近区域及功能相关部位的功能代偿及脑内备用环路释放有关。近年来正电子发射断层成像(positron emission tomography PET)、功能磁共振(function magnetic resonance imaging fMRI)等脑功能成像技术在临床的广泛应用,使在大脑精确解剖学定位基础上研究大脑的功能动态变化成为可能,也为临床上研究脑卒中患者运动恢复机制创造了有利条件。既往的fMRI研究表明,脑卒中后患者运动功能恢复过程中,大脑运动皮层存在自我代偿作用,呈现双侧激活—单侧激活的动态模式改变。然而,相应报道文献样本量较小且未严格控制入组时限(处于脑卒中后哪个时期)、关于优势半球损伤与非优势半球损伤后代偿差异未展开深入研究。本课题的研究将进一步扩大样本量、严格控制入组标准、重点观察左、右侧半球卒中运动皮层动态改变的差别,揭示脑卒中后运动皮层功能重组的机制,同时探讨优势半球与非优势半球损伤后对运动功能恢复与运动皮层功能重组代偿的差异。目的:采用功能磁共振成像技术与行为学相结合,揭示脑卒中后运动皮层功能重组的机制,同时探讨优势半球与非优势半球损伤后对运动功能恢复与运动皮层功能重组代偿的差异,为进一步康复治疗及药物治疗提供理论依据及建立评价系统。方法:1、入选对象为首次发作的急性脑卒中患者,无明显认知功能障碍,且能够配合完成功能磁共振检查刺激任务。同时募集年龄、性别、教育程度匹配的健康成人作为对照组。2、入组患者在发病后3天(T1期)、30天(T2期)及90天(T3期)三个时间点分别进行功能磁共振检查、上肢远端运动功能评估及相应量表评估,健康对照组只行一次上述各项检查。比较健康对照及患者在卒中后不同时期的上肢远端运动的灵活性和力量、双侧运动皮层激活区域、激活区体积大小、激活强度的差异改变。结果:1、16例急性脑卒中患者和10名健康成人纳入统计。2、行为学结果(1)、食指轻叩实验结果:左侧卒中组右手食指轻叩测试T1期平均执行20.61±3.28次/10秒,T2期平均执行26.49±2.04次/10秒,T3期平均执行32.28±2.34次/10秒。T2期较T1期食指轻叩执行能力明显提高(p<0.05);T3期较T2期食指轻叩执行能力明显提高(p<0.05)。左手食指轻叩测试T1、T2及T3期无明显差异(p>0.05)。右侧卒中组左手食指轻叩测试T1期平均执行26.52±2.81次/10秒;T2期平均执行32.71±2.11次/10秒,T3期平均执行37.72±3.01次/10秒。T2期较T1期食指轻叩执行能力明显提高(p<0.05);T3期较T2期食指轻叩执行能力明显提高(p<0.05)。右手食指轻叩测试T1、T2及T3期无明显差异(p>0.05)。左侧卒中组与右侧卒中组患手食指轻叩测试结果相比,右侧卒中组较左侧卒中组患手食指轻叩执行能力明显增强(p<0.05)。(2)、手最大握力检查结果:左侧卒中组右手最大握力检查T1期为9.37±2.34 Kg,T2期为15.39±3.21Kg,T3期为20.92±2.91Kg。T2期较T1期右手最大握力明显提高(p<0.05);T3期较T2期右手最大握力明显提高(p<0.05)。左手握力T1、T2及T3期无明显差异(p>0.05)。右侧卒中组左手最大握力检查T1期为14.21±2.93 Kg,T2期为20.65±2.57 Kg,T3期平均执行26.01±2.87 Kg。T2期较T1期左手最大握力明显提高(p<0.05);T3期较T2期左手最大握力明显提高(p<0.05)。右手握力T1、T2及T3期无显著性差异(p>0.05)。左侧卒中组右手与右侧卒中组左手最大握力检查结果相比,右侧卒中组较左侧卒中组患手最大握力明显大(p<0.05)。3、fMRI结果(1)、左侧卒中组手运动时运动皮层激活:左侧卒中组右手运动时在T1期激活双侧S1M1区、同侧PMC区;在T2期激活双侧S1M1区、同侧SMA区及对侧PMC区;T3期时仅仅激活对侧S1M1区,与健康对照组无显著性差异。左侧卒中组左手运动所致双侧运动皮层激活情况。在T1期激活双侧S1M1区、右侧SMA区;T2、T3期激活区域局限于右侧S1M1区与健康对照组无显著性差异。(2)、右侧卒中组手运动时运动皮层激活:右侧卒中组左手运动时,在T1期激活双侧S1M1区、对侧SMA区;在T2期激活双侧S1M1区、同侧SMA区及对侧PMC区;T3期时仅仅激活对侧S1M1区,与健康对照组无显著性差异。右侧卒中组右手运动时,在T1期激活双侧S1M1区、同侧SMA区及对侧PMC区;在T2期仅仅激活对侧S1M1区;T3期时也仅仅激活对侧S1M1区,与健康对照组无显著性差异。(3)、左侧卒中组与右侧卒中组运动皮层激活对比(3.1)、患手运动所致双侧运动皮层激活比较:?左侧卒中组右手运动所致皮层激活与右侧卒中组左手运动所致皮层激活结果比较,在T1期及T2期左侧卒中组右手运动所致主导半球皮层激活体数较右侧卒中组左手运动所致非主导半球运动皮层激活体数高(p<0.05);在T3期两者无明显差异。左侧卒中组右手运动所致非主导半球皮层激活较右侧卒中组左手运动所致主导半球运动皮层激活体数在T1、T2期,前者均高于后者(p<0.05);T3期两者均无明显激活。(3.2)、健手运动所致双侧运动皮层激活比较:?左侧卒中组左手运动所致皮层激活与右侧卒中组右手运动所致皮层激活结果比较,在T1期左侧卒中组左手运动所致主导半球皮层激活体数较右侧卒中组右手运动所致非主导半球运动皮层激活体数高(p<0.05);在T2、T3期两者均无明显激活。左侧卒中组右手运动所致非主导半球皮层激活较右侧卒中组左手运动所致主导半球运动皮层激活体数在T1、T2、T3期无明显差异。(4)、患手运动时手同侧半球S1M1激活的改变与食指轻叩试验及握力试验的执行能力改善存在负相关性;患手运动时手对侧半球S1M1区激活的改变与食指轻叩试验及握力试验的执行能力改善存在正相关。结论:1、脑卒中后患者患手运动执行能力明显下降;在亚急性期、慢性期期逐渐恢复,但仍明显低于健康对照组。2、脑卒中后患手运动诱导的运动皮层激活呈现在急性期表现为双侧激活,在亚急性期表现为以对侧激活为主的双侧激活,在慢性期表现为对侧激活的动态变化模式。3、脑卒中后健侧手运动诱导的运动皮层激活呈现在急性期表现为双侧激活,在亚急性期、慢性期表现为对侧激活的动态变化模式,健侧半球运动皮层在早期代偿受损的运动功能中发挥重要作用。4、上肢远端运动功能提高与对侧S1M1区激活改变呈正相关,与同侧S1M1区激活改变呈负相关性。5、优势半球损伤较非优势半球损伤对脑卒中后功能恢复及双侧运动皮层功能重组的过程存在显著差异,优势半球损伤后肢体运动功能恢复程度稍差,在急性期及亚急性期对侧运动皮层有更广泛激活。

论文目录

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• 前言
• 材料和方法
• 结果
• 讨论
• 结论
• 今后研究方向
• 参考文献
• 附录
• 综述
• 参考文献
• 研究生期间发表论文
• 致谢