功能磁共振成像对脑缺血运动功能重组和康复的临床研究

目的：本研究利用功能性磁共振成像（IMRI）技术观察急性期缺血性脑卒中病人的运动相关皮层的激活图，探讨卒中后脑功能重组特点及其与运动恢复的关系。方法：采用GE1．5T双梯度16通道磁共振成像系统，对9例急性期缺血性脑卒中患者和9例志愿者进行Bold—IMRI检查。IMRI应用被动对指运动作为任务刺激。所有数据进行离线后处理，应用SPM2软件处理fMRI图像，观察运动相关皮层激活情况。比较正常被试与卒中病人之间IMRI结果的异同，测量脑激活区体积以及信号强度，计算单侧化指数（LI），考察卒中病人患手运动时LI与肌力的关系。结果：正常被试对指运动激活对侧感觉运动皮层（SMC）、双侧辅助运动区（SMA）。卒中病人患手运动时健侧半球激活增多，健手运动时fMRI结果基本同正常被试。LI也进一步确定，卒中病人患手运动时健侧激活增多。相关分析表明，卒中病人患手运动时LI与肌力呈正相关趋势。结论：本研究表明IMRI能客观地显示脑卒中后患者运动皮层激活与正常被试不同。提示存在脑功能代偿与重组。本研究探讨了病人患侧和健侧半球激活体积与肌力的关系，提示IMRI是研究脑卒中后运动康复与脑功能重组之间关系的一种有效工具。     

脑卒中后运动神经网络重组的横向功能磁共振研究

目的利用功能磁共振成像研究运动功能不同程度恢复卒中患者被动运动任务时大脑的激活差异。方法对20例卒中患者分别行双侧腕关节被动运动的功能MRI扫描,采用SPM2软件进行数据分析和脑功能区定位。结果不同恢复程度的卒中患者患肢腕关节被动运动激活脑区不同:恢复较好者,以对侧感觉运动区(SMC)、同侧小脑、双侧辅助运动区(SMA)激活显著;恢复不好者,远隔部位激活较显著。患者健肢激活脑区及面积均未见明显差异。结论对侧SMC及SMA对运动功能恢复起至关重要的作用;健侧大脑半球的代偿作用对患肢运动功能的恢复影响较大。     

皮层下卒中患者强制性使用运动疗法康复机制的功能磁共振研究

目的 通过功能磁共振检查,探讨皮层下卒中患者强制性治疗(CIMT)的康复机制.方法 对5名皮层下脑卒中后3～9个月的患者,在CIMT前行一次脑功能性成像(BOLD-fMRI)、扩散张量成像(DTI)检查及两次临床评分,在治疗后再行一次BOLD-fMRI及临床评分.对实验数据行后处理.结果 5名患者的扩散张量纤维束成像(DTT)上可见皮质脊髓束部分中断.患侧与健侧皮质脊髓束的部分各向异性(FA)值和表观扩散系数(ADC)值有显著性差异(P＜0.05).BOLD-fMRI发现:患者CIMT前,患手与健手运动时激活体素数经配对t检验,显示差异有显著性(P＜0.05).患者CIMT前、后,患手运动时激活体素数进行前后测量设计的方差分析显示差异有显著性(P＜0.05).在CIMT前:健手运动时,对侧感觉运动皮质及同侧小脑激活,部分患者运动前区及其他运动区激活;患手运动时,多数患者对侧感觉运动皮质激活,双侧次级运动区(运动前区、辅助运动区等)激活,双侧或同侧小脑激活.在CIMT后:健手运动时,与治疗前无明显变化;患手运动时,双侧大脑半球激活的体素数显著减少并向正常激活模式集中,伴双侧或同侧小脑激活.结论 皮层下脑卒中后3～9个月的患者发生了脑功能重组.皮质脊髓系统完整性的损害与残余运动系统的重组有关.CIMT可以促进脑功能重组,并产生运动功能改善.     

弥散张量成像与血氧水平依赖功能磁共振成像在脑肿瘤诊断中的联合应用

目的 弥散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)与功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,fMRI)对脑肿瘤术前评估具有重要意义.文中探讨DTI与血氧水平依赖功能磁共振成像(blood oxygen level dependent-fMRI,BOLD-fMRI)对累及运动通路的脑肿瘤诊断中联合应用的价值. 方法 对16例累及皮层运动区及锥体束的脑肿瘤患者行fMRI及DTI检查,另以10例健康者作为对照,2例患者术后复查.fMRI采用双侧交替进行的大拇指对掌运动作为任务刺激.所有数据进行离线后处理,fMRI图像观察运动皮层区激活情况,DTI处理后得到FA图及DEC图,测量患侧与健侧锥体束的FA值,并行纤维束成像,用fMRI Merge 1.2软件将fMRI与DTT图像叠加. 结果 每例患者的健、患侧主运动区(primary motor area,M1)、辅助运动区(supplementary motor area,SMA)均激活,其中12例患侧M1区信号低于健侧,3例患侧M1区信号高于健侧,1例健侧与患侧M1区信号无明显差别,11例患侧M1区信号移位,8例患者患侧SMA区及健侧M1区的激活程度比健康人增强.DTI显示患侧锥体束FA值下降,白质纤维束与脑肿瘤的关系可分为单纯移位、移位伴破坏和单纯破坏3种类型.fMRI与DTT联合应用可显示肿瘤、皮层运动区及皮层下白质纤维束之间的关系.锥体束的保留、移位与M1区的激活、移位具有一致性. 结论 联合应用fMRI与DTI可显示肿瘤、皮层运动功能区及白质纤维束之间的关系,有助于邻近的脑运动功能区肿瘤患者术前评估.     

功能磁共振成像在邻近脑功能区胶质瘤手术前后的应用研究

目的:研究功能磁共振成像(fMRI)对指运动时的功能定位及正常和病理状态下运动皮层的功能变化。探讨其在胶质瘤手术前后的临床应用价值。方法:采用磁共振血氧依赖水平(BILD)原理对20例正常志愿者及40例胶质瘤患者进行脑功能成像,原始数据采集后传入工作站,应用工作站的Functool软件进行图像分析后处理。结果:20例正常志愿者MRI及fMRI图像清晰,脑功能激活区显示良好。40例胶质瘤患者病变侧的功能区出现不同程度的减弱、分散,甚至消失。胶质瘤位置、形态、大小及功能改变的关系能得到清晰显示。结论:fMRI对邻近脑运动功能区胶质瘤患者手术前后的综合评价具有重要临床意义,有利于在肿瘤最大限度切除的前提下尽可能地保留邻近的脑运动功能区。     

动词生成任务相关脑区的功能磁共振成像研究

目的：观察动词生成任务过程中的fMRI脑激活情况,分析各脑激活区在动词生成任务中的作用。方法：对23例正常志愿者进行组块设计的动词生成任务fMRI,试验中要求被试者根据给出的单字名词,组成一个相关的动词词语。fMRI扫描采用GE公司1．5T磁共振仪。采用SPM2软件对试验数据进行预处理和统计分析,将激活区叠加于MNI标准模板脑,观察有统计学意义的体素所在的脑区及其MNI坐标,记录激活区的激活强度。结果：动词生成任务的主要激活区包括：Broca区和左侧岛叶部分皮层;右侧额下回后部和部分岛叶皮层;双侧运动前区（以左侧为主）;双侧辅助运动区;左侧扣带回前部;左侧顶后皮层;两侧丘脑;两侧基底节区;双侧小脑半球（以右侧为主）;左颞下回;两枕叶也见散在激活,但强度较弱。结论：动词生成任务可有效激活与语言输出功能有关的相关脑区,这些脑区可能是语言输出功能的神经网络基础。     

功能磁共振成像对脑梗死的研究

目的: 对不同时期脑梗死所致偏瘫患者采用主动手运动任务模式进行功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging, fMRI) ,研究运动功能区损伤及恢复特点,以指导临床康复治疗.方法: 脑梗死患者40例,为脑梗死组.康复期行fMRI检查时间为发病后2个月.采用组块设计进行同步对指运动,所有患者均进行健侧和患侧手的主动运动实验.采用SPM 99软件进行预处理和统计分析.同期选择健康体检者20例为正常对照组,均为右利手.结果: (1)健康志愿者单手运动激活对侧感觉运动皮质(SMC),双侧辅助运动区(SMA).急性期患者患手运动时同侧半球脑激活增多; (2)急性期梗死灶累及皮层区组,健侧半球初级感觉运动区(SMC)激活范围明显大于患侧半球.皮层区组患侧半球SMC激活范围均小于基底节区组; (3)病例的纵向观察:患肢功能恢复较好的患者,患侧和(或)健侧半球SMC的激活范围有不同程度增强,同时激活脑区增多,均可见小脑半球的激活.结论: (1) fMRI能准确地判定脑梗死患者脑功能区的损伤程度及有无重组的脑功能区; (2)皮层区梗死患者运动功能受损较为严重,SMC起关键作用,其受累程度直接影响运动功能损伤的等级及恢复程度; (3)脑梗死偏瘫患者在运动功能康复治疗过程中,病变周围及远隔部位可出现功能和结构变化,提示存在脑功能区重组.     

脑功能磁共振成像对书写痉挛症临床分析与诊疗的价值分析

目的:旨在应用脑功能磁共振成像研究患者书写痉挛时脑功能异常功能活动区域的临床特点。方法:收集接受局部肉毒毒素治疗的书写痉挛症患者11例,应用对治疗前与治疗后执行书写任务时脑功能活动分别行全脑扫描,采用AFNI软件对数据进行分析计算信号变化并比较治疗前后的平均脑激活图。结果:治疗后书写痉挛患者患侧手对侧脑部的激活区减少的区域为第1运动区、第1感觉区、运动前区以和双侧岛叶,对侧丘脑和同侧小脑的激活部分减少,激活增加的部位为辅助运动区。结论:书写痉挛患者产生肌张力障碍与基底节-丘脑-皮质环路功能失调相关。     

电针刺激光明、外关组穴fMRI脑功能成像的研究

目的建立脑功能磁共振成像(fMRI)技术平台,观察电针刺激光明(GB37)、外关(SJ5)组穴时对人脑功能的影响.方法选择5名健康志愿者,电针刺激光明(GB37)、外关(SJ5)组穴,采用Siemens公司Sonata 1.5T磁共振成像系统进行全脑功能扫描.数据经SPM软件统计分析得出刺激状态与静息状态信号对比的脑激活统计参数图,观察脑皮层相应功能区的激活状况.结果电针刺激右侧光明(GB37)及外关穴(SJ5)可使受试者双侧大脑枕叶距状沟附近的视觉皮质及顶下小叶皮层区的fMRI信号显著增加.结论特定的功能组穴与相应皮层兴奋区之间存在一定的相关性.fMRI影像技术结合SPM分析是研究电针作用机制的一种有效方法.     

功能磁共振成像在累及脑运动皮层区肿瘤手术前后的应用研究

目的: 运用功能磁共振成像(fMRI)定位脑功能区,并探讨功能磁共振成像(fMRI)对脑运动皮层区肿瘤的临床应用价值.方法: 对20例正常志愿者及30例脑运动皮层区或附近肿瘤患者进行常规及脑功能成像,功能成像方法采用复杂对指运动,并经过计算机后处理获得脑功能区的影像表现,分析肿瘤对功能区的影响.结果: 20例健康志愿者均准确显示了运动皮层中枢形态和位置.30 例脑肿瘤患者病变侧的运动功能区出现不同程度的减弱、分散, 甚至消失.术后脑肿瘤患者运动功能皮层的位置基本恢复正常. 结论: BOLD-fMRI 是一种有效而无创的脑功能皮层定位方法,对脑功能皮层区肿瘤术前制定手术计划、降低手术风险、选择手术进路等非常有益.     

Functional magnetic resonance imaging study of writer’s cramp

Background Writer＇s cramp is a type of task specific idiopathic focal dystonia and has an incompletely understood pathophysiology. The present study utilized functional magnetic resonance imaging （fMRI） to investigate what type of brain activity correlates with writer＇s cramp and its physiological mechanism.Methods Ten patients with writer＇s cramp were age and gender matched with ten nealthy control suojects in a block design. Subjectswere scanned by fMRI while performing three consecutive, visually instructive, tasks with MR Vision 2000： （1） suppositional writing, （2） writing with finger and （3） writing with a pencil. Data was analysed using AFNI software for groups of patients and controls.Results The patients with writer＇s cramp showed significant activations of contralateral basal ganglion （especially the putamen）, motor cortex （primary sensorimotor cortex, supplementary motor cortex, premotor cortex） and ipsilateral cerebellar hemisphere in writing with a pencil compared with controls; whereas there was no obvious difference between patients and controls during writing with finger. Furthermore, these differences exist in the stibtractive activated maps for ＂writing with a pencil＂ minus ＂writing with finger＂ of patients, when the activation of subcortical area and insula in controls disappeared.Conclusions Abnormal activations of contralateral basal ganglion, motor cortex and ipsilateral cerebellar hemisphere of the patients with writer＇s cramp suggest dysfunction of basal ganglion and subcortical-cortical loop might play a pathophysiological role in writer＇s cramp.     

维持手肌张力功能磁共振成像研究

目的:运用fMRI技术观察右利手志愿者在单手握拳维持一定肌张力情况下脑功能区的激活情况。方法:对13名志愿者分别进行左右手持续握拳维持肌张力下的fMRI实验。采用SPM99对fMRI数据进行后处理及功能区定位。结果:右手握拳维持肌张力激活左侧初级运动皮层区(primarymotorcortex,M1)、初级体感觉皮层(primarysenso-rycortex,S1)及右侧小脑半球。左手握拳维持肌张力激活右侧M1及S1,右侧辅助运动区(supplementarymotorarea,SMA)和左侧小脑半球。结论:握拳维持一定静态肌张力状态下的脑部激活情况与动态弹指运动相似,但初级感觉皮层也明显激活,运动前区无激活。各功能区协同作用,参与对肌张力的维持。     

融合功能磁共振影像的神经导航在脑皮质运动区肿瘤术中的应用

目的　探讨功能磁共振成像 (fMRI)的血液氧饱和水平检测 (BOLD)技术在脑皮质运动区肿瘤神经导航术中的应用价值。方法　将 5 8例脑肿瘤随机分组为试验组和对照组 ,试验组 30例 ,对照组 2 8例。肿瘤涉及第一运动区 (PMA) 18例 ;运动前区 (PM) 18例 ;第一运动感觉区 (PMSA) 11例 ;第一感觉区 (PSA) 9例 ;辅助运动区 (SMA) 2例。试验组运用手运动激发模式 ,行BOLD成像定位皮质运动区 ,并与MR的导航序列影像融合 ,应用于神经导航 ;对照组采用常规MR影像导航。结果　试验组肿瘤全切率为 86 7% ,对照组为 6 0 7% ,P <0 0 5。试验组术后患侧肢体肌力为 4 3度±1 1度 ,对照组为 2 5度± 1 9度 ,P <0 0 0 1。试验组术后致瘫率为 2 3 3% ,对照组为 71 4 %。试验组远期预后Karnofsky评分 (KPS)为 88± 2 7,对照组为 6 5± 32 ,P <0 0 1。结论　应用融合BOLD影像的神经导航术 ,可实现个体化、实时、精确地定位肿瘤及毗邻的脑皮质运动区 ,提高全切率 ,降低术后致瘫率。     

运动准备和执行的全脑功能磁共振研究

目的研究各运动相关脑结构在运动准备和执行过程中作用。方法采用事件相关功能磁共振成像技术对12名右利手健康受试者在延时序列手指运动过程中全脑的功能活动进行记录,作出与运动准备和运动执行有关的脑激活图以及时间信号强度反应曲线。结果与运动准备有关的激活主要集中在双侧运动前区（PMC）前部,双后顶叶（PPC）,双侧辅助运动区（SMA）前部;与执行有关的激活区主要集中在对侧初级运动区（M1）,双侧辅助运动区（SMA）体部,小脑皮层在运动准备及执行过程中均有激活。而从基于单像素分析的时间信号强度反应曲线表明上述区域在运动准备及执行过程中均有不同程度的激活,但在不同的脑区有不同的分布特点。结论人脑运动相关区域不同程度地参与了运动准备与运动执行,但靠近初级运动皮层的初级运动区以参与运动的执行为主,而属远离初级运动区的次级运动皮层则更多参与了运动的准备过程。     

书写痉挛患者异常皮质活动的功能磁共振成像研究

目的:研究书写痉挛患者皮质异常功能活动,利用功能磁共振成像,探讨其病因。方法:分别对10名书写痉挛患者和10名健康志愿者进行手指写、执笔写任务期间的功能磁共振成像,对数据经过分析处理,获得患者组和正常对照组2个任务的平均脑激活图并进行比较。结果:与正常对照组相比较,患者组初级感觉运动区和辅助运动区表现为与书写任务相关的明显激活(P<0.05),而双侧的后顶叶皮质激活在2个不同任务期间均较正常减弱。结论:书写痉挛患者存在运动和感觉皮质的异常活动,反应了其运动皮质的去抑制和感觉处理过程的障碍,并且感觉处理过程的异常可能在其病因过程中起重要作用。     

外周神经损伤后大脑运动皮层局部调整的功能磁共振研究

目的利用功能磁共振方法观察全臂丛神经损伤以后,大脑初级运动皮层的动态变化,探讨可能的机理。方法经临床检查和手术证实全臂丛神经损伤患者5例,4例接受了神经移位术,以部分恢复肘关节和肩关节功能。按照患者在手术治疗前是否接受过MR检查,将患者分为2组：A组手术治疗前接受fMRI检查者4例(例1、3、4、5),B组手术治疗以后接受fMRI随访复查者4例(例2、3、4、5)。fMRI检查采用血氧饱和依赖(BOLD)方法,运动任务包括双侧手部的简单的对掌运动,患侧手部运动要求在“模拟”状态下完成。然后记录激活区兴奋像素大小和出现部位,观察信号强度。单个受检者以健侧肢体运动时大脑皮层激活区为参照,进行一对一比较。对A和B两组病例则以正常志愿者观察结果为参照,进行组与组之间比较。结果健侧手部运动均在对侧大脑半球产生较强烈的信号变化。A组患者中,当患手模拟“运动”时,2例在对侧初级运动皮层观察到分散、点状兴奋区,信号强度比健手代表区信号强度明显减弱,另2例未见激活区出现,所有病例均有辅助运动区神经活动。B组患者中,随着时间延长,患肢对侧初级运动皮层出现激活区并且呈现逐渐增大趋势。结论外周神经损伤后,初级运动皮层可以发生显著变化,功能磁共振是一种评价外周神经损伤以后运动皮层可塑性变化的有效的无创伤性方法。     

功能磁共振引导外科切除运动区肿瘤的应用价值

目的：探讨功能磁共振成像（fMRI)诊断脑运动皮层区肿瘤对功能影响程度的准确性和局限性。方法：选择12例脑运动皮层区或附近肿瘤患者,其中脑膜瘤10例,神经上皮肿瘤2例（胶质母细胞瘤和星形细胞瘤各1例）,行fMRI检查,在横轴位及冠状位上行运动皮层功能定位,观察相应功能区的形态和分布,以此来指导神经外科手术入路的制定,并对术前和术后功能区进行临床和影像学评价。另选12例正常者作对照。结果：12例正常组均显示了准确的运动皮层中枢形态和位置,其中6例还显示对侧相应的中枢形态。患者组中显示运动皮层中枢的11例,均发生不同程度的移位和变形,12例患者肿瘤被全切除。术后临床和影像学显示：运动功能保存良好。结论：fMRI能准确显示运动皮层中枢位置,对脑肿瘤的手术前方案制定具有重要的指导价值。     

FUNCTIONAL MAGNETIC RESONANCE IMAGING STUDY OF THE BRAIN IN PATIENTS WITH AMYOTROPHIC LATERAL SCLEROSIS

Objective To study the activation changes of the brain in patients with amyotrophic lateral sclerosis （ALS） while executing sequential finger tapping movement using the method of blood oxygenation level dependent （BOLD） functional magnetic resonance imaging （tMRI）. Methods Fifteen patients with definite or probable ALS and fifteen age and gender matched normal controls were enrolled. MRI was performed on a 3.0 Tesla scanner with standard headcoiL The functional images were acquired using a gradient echo single shot echo planar imaging （EPI） sequence. All patients and normal subjects executed sequential finger tapping movement at the frequency of 1-2 Hz during a block-design motor task. Structural MRI was acquired using a three-dimensional fast spoiled gradient echo （3D-FSPGR） sequence. The tMRI data were analyzed by statistical parametric mapping （SPM）. Results Bilateral primary sensorimotor cortex （ PSM）, bilateral premotor area （ PA）, bilateral supplementary motor area （SMA）, bilateral parietal region （ PAR）, contralateral inferior lateral premotor area （ ILPA）, and ipsilateral cerebellum showed activation in both ALS patients and normal controls when executing the same motor task. The activation areas in bilateral PSM, bilateral PA, bilateral SMA, and ipsilateral cerebellum were significantly larger in ALS patients than those in normal controls （ P 〈 0.05 ）. Extra activation areas including ipsilateral ILPA, bilateral posterior limb of internal capsule, and contralateral cerebellum were only detected in ALS patients. Conclusions Similar activation areas are activated in ALS patients and normal subjects while executing the same motor task. The increased activation areas in ALS patients may represent neural reorganization, while the extra activation areas in ALS patients may indicate functional compensation.     

参与随意运动脑区的一侧化分布

目的:系统研究右利手被试者执行右手手指序列运动时,全脑运动有关区域的一侧化特点.方法:利用事件相关功能磁共振成像(fMRI)技术,结合右手手指的序列运动任务,研究8名右利手被试者脑区激活的一侧化特点.使用AFNI软件的反卷积程序生成激活图,计算一侧化指数并进行统计检验.结果:所有运动脑区,包括先前认为只与运动准备有关的区域,都参加了执行过程.从激活图上看,大脑各运动区激活呈左侧化,小脑激活呈右侧化特点.进一步的统计检验发现,大脑的初级运动区(M1)、辅助运动区(SMA)、后顶叶(PPC)激活呈左侧化趋势,运动前区(PMC)、扣带回、基底神经节(BG)一侧化不明显,小脑呈右侧化.结论:虽然运动脑区激活的一侧化特点在个体间表现细微的差别,但仍可见一侧化趋势.以往研究只在个别区域观察到一侧化激活特点,可能与任务难度和实验设计方式等有关.     

阿尔茨海默病患者视觉搜索的功能磁共振成像研究

目的采用功能磁共振成像（fMRI）方法研究阿尔茨海默病（AD）患者在完成视觉搜索任务时脑活动情况,探讨相应的神经解剖基础。方法13例临床诊断可能为AD的患者和13名年龄、性别与之相匹配的健康老年人参加了视觉搜索（单特征任务和联合特征任务,两者的差别在于后者需要注意转换）的实验测试,同时采用西门子Sonata1．5T成像系统,采集其脑部功能成像的数据,通过功能神经成像分析软件SPM99进行统计分析得到脑功能活动的图像。结果AD组在联合特征任务中有特定的缺陷,而在单特征任务时相对保持完好。2个研究组在联合特征搜索任务下的脑激活模式相似,包括顶叶、额叶和颞枕交界区、原始视皮层和皮层下结构,但不同脑区的激活强度和范围明显不同,表现为AD组双顶叶激活减少,而右侧颞枕交界区激活增加;在单特征任务下组间差异很小。结论AD组控制注意转换的神经机制有明显缺陷,AD组远隔部位其他脑区（腹侧视觉通路和颞叶）的激活,反映了脑内功能资源的动态性再分配。