應(yīng)用靜息態(tài)功能磁共振成像技術(shù)分析視神經(jīng)炎患者初級(jí)視覺(jué)皮層功能連接變化

應(yīng)用靜息態(tài)功能磁共振成像技術(shù)分析視神經(jīng)炎患者初級(jí)視覺(jué)皮層功能連接變化

視神經(jīng)炎（op）是年輕人最常見(jiàn)的炎癥性和半干旱性疾病。筆者的研究應(yīng)用功能連接(functionalconnectivity,FC)的方法分析首次發(fā)作的急性視神經(jīng)炎患者初級(jí)視覺(jué)皮層(primaryvisualcortex,V1)與全腦其他腦區(qū)的功能連接變化,嘗試發(fā)現(xiàn)AON患者腦功能改變的情況,篩選出與臨床相關(guān)的影像學(xué)指標(biāo),協(xié)助監(jiān)測(cè)病程和判斷預(yù)后。1數(shù)據(jù)和方法1.1病例選擇選擇結(jié)果1)視神經(jīng)炎患者符合臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)(美國(guó)視神經(jīng)炎研究小組提出的ONTT標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)納入與排除標(biāo)準(zhǔn),收集2011年3月~2013年5月首都醫(yī)科大學(xué)同仁醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科門(mén)診或住院治療的首次發(fā)作的視神經(jīng)炎患者51例,男性9例,女性42例,年齡15~60歲,平均(37.51±13.03)歲。病程6天~4個(gè)月,平均(40.44±29.28)天。同步聽(tīng)覺(jué)連續(xù)加法測(cè)驗(yàn)(pacedauditoryserialadditiontest,PASAT)評(píng)分23~60,平均評(píng)分45.33±10.63。其中單眼起病35例,雙眼同時(shí)起病9例,雙眼先后起病7例,均為首次發(fā)作。正常對(duì)照組:選擇與患者性別、年齡相匹配的志愿者作為正常對(duì)照組,共50例,男性10例,女性40例,年齡18~59歲,平均(36.67±11.45)歲。志愿者均無(wú)任何神經(jīng)系統(tǒng)癥狀與體征,且常規(guī)頭顱MRI掃描表現(xiàn)正常。所有被試者均為右利手,且均簽署知情同意書(shū)。1.2空間數(shù)據(jù)預(yù)處理應(yīng)用超導(dǎo)型3.0T全身磁共振掃描儀(SiemensMagnetomTrioTim),梯度場(chǎng)強(qiáng)為45mT/m,掃描序列包括:1)橫斷面T首先使用統(tǒng)計(jì)參數(shù)圖(statisticalparametricmapping,SPM5)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理。按照時(shí)間配準(zhǔn)、頭動(dòng)校正、實(shí)施空間標(biāo)準(zhǔn)化的步驟進(jìn)行預(yù)處理,再進(jìn)行4mm全寬半高高斯核空間平滑處理,以降低空間噪聲;進(jìn)一步使用線性回歸來(lái)去除頭動(dòng)和其他噪聲的影響采用SPManatomytoolbox中的概率圖譜應(yīng)用Resting-StatefMRIDataAnalysisToolkit軟件分析V1區(qū)與全腦功能連接改變,所得數(shù)據(jù)采用SPSS19.0統(tǒng)計(jì)軟件行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn),將被試者的年齡作為協(xié)變量,體素間P值<0.01,且團(tuán)塊體積>270mm2結(jié)果2.1兩側(cè)扣帶回、兩側(cè)功能合成設(shè)計(jì)與對(duì)照組相比,ON組兩側(cè)枕葉舌回與V1的功能連接明顯減低,兩側(cè)扣帶回、右側(cè)緣上回、右側(cè)楔前葉、左側(cè)頂下小葉及右側(cè)島葉與V1的功能連接明顯增強(qiáng),且差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均為P<0.01),見(jiàn)表1,(圖1)。2.2右入神經(jīng)回射后pasat評(píng)分與b的關(guān)系相關(guān)性分析結(jié)果,見(jiàn)表2顯示,V1與右枕葉舌回、右額上回及右額葉內(nèi)側(cè)回的功能連接與PASAT評(píng)分呈正相關(guān)。功能連接的改變與患者視力、病程無(wú)顯著相關(guān)性。3功能連接異常的腦區(qū)與臨床認(rèn)知評(píng)分的關(guān)系近年來(lái)功能磁共振成像已逐漸用于科研與臨床,尤其在視覺(jué)研究中,fMRI直觀顯示了與視、知覺(jué)形成相關(guān)的皮層功能區(qū),使人們有機(jī)會(huì)全面、準(zhǔn)確地理解視知覺(jué)活動(dòng)的神經(jīng)機(jī)制。靜息態(tài)fMRI通過(guò)對(duì)MRI信號(hào)低頻漲落成分的同步性分析,可以得到大腦在靜息狀態(tài)下任意腦區(qū)的功能連接,目前在視覺(jué)相關(guān)的腦認(rèn)知研究領(lǐng)域中取得進(jìn)展,并逐步用于臨床研究。筆者采用基于種子點(diǎn)的功能連接分析方法,對(duì)首次發(fā)作的視神經(jīng)炎患者的腦功能進(jìn)行了研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)ON患者的枕葉舌回與初級(jí)視覺(jué)皮層V1的功能連接較對(duì)照組明顯減低,扣帶回、右側(cè)緣上回、右側(cè)楔前葉、左側(cè)頂下小葉及右側(cè)島葉與V1的功能連接較對(duì)照組明顯增強(qiáng),提示視覺(jué)功能相關(guān)的腦功能損傷和重塑并存,且部分功能連接異常的腦區(qū)與臨床認(rèn)知評(píng)分相關(guān)。視覺(jué)皮層位于枕葉的距狀裂周?chē)?接受來(lái)自丘腦的外側(cè)膝狀體信息,90%的視束會(huì)由外側(cè)膝狀體投射到V1區(qū)。V1區(qū)至枕頂葉皮層為背側(cè)視覺(jué)通路,參與視覺(jué)刺激的空間位置和運(yùn)動(dòng)信息加工;V1區(qū)至枕顳葉皮層為腹側(cè)視覺(jué)通路,參與物體識(shí)別和長(zhǎng)期記憶靜息態(tài)fMRI具有任務(wù)相關(guān)fMRI無(wú)法比擬的一些獨(dú)特優(yōu)勢(shì),如不需要患者過(guò)多配合、可以觀察患者基線水平的腦功能等。有學(xué)者應(yīng)用靜息態(tài)fMRI觀察多發(fā)性硬化患者的功能連接改變,發(fā)現(xiàn)患者V1區(qū)與右側(cè)頂下小葉、額中回及右小腦的功能連接明顯減弱,與兩側(cè)扣帶回的功能連接增強(qiáng)以往筆者所在的課題組應(yīng)用低頻振幅法對(duì)MS和NMO患者在靜息狀態(tài)下的功能異?；顒?dòng)進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)MS患者兩側(cè)丘腦、右側(cè)島葉及右顳上回的功能活動(dòng)增強(qiáng)PASAT評(píng)分是一個(gè)應(yīng)用廣泛的認(rèn)知功能評(píng)價(jià)方法,用來(lái)評(píng)估受試者持續(xù)注意力,信息處理速度,計(jì)算能力以及工作記憶。筆者的研究顯示右枕葉舌回、右額上回及右額葉內(nèi)側(cè)回與PASAT評(píng)分呈正相關(guān)。GazzaleyA本研究有一定的局限性,由于是橫向研究,只是初步探索了ON患者初級(jí)視覺(jué)皮層相關(guān)腦區(qū)的功能連接異常,還需要進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量,并進(jìn)行縱向隨訪,將患者精細(xì)化分組,更深入的探索疾病的病生機(jī)制,為臨床提供更全面的信息?？傊?通過(guò)靜息態(tài)-功能磁共振成像可以檢測(cè)急性視神經(jīng)炎患者視覺(jué)皮層與全腦功能連接的異常,并且其異常與患者認(rèn)知功能損害具有一定相關(guān)性,提示靜息態(tài)fMRI