基于近红外脑功能成像技术的脑卒中研究现状

<正>脑卒中是目前世界上引起严重残疾的首要原因,且在我国脑卒中已成为第一位死亡原因。据统计[1],我国每年新发的脑卒中患者大约有200万,其中70%~80%的脑卒中患者因为残疾不能独立生活,给家庭和社会带来很大的负担。因此脑卒中患者的康复治疗十分重要。目前对于脑卒中的诊断和治疗已有功能核磁共振技术,虽然功能核磁设备具有很强空间分辨率,但是其便捷性差,诊断费用昂贵,且重症患者由     

基于近红外脑功能成像技术指导下运动想象训练在脑卒中后上肢运动功能康复中的应用

目的:观察运用近红外脑功能成像(fNIRS)技术筛选出想象策略的运动想象训练对脑卒中后上肢功能障碍的疗效,并探讨其作用机制。方法:将28例脑卒中患者随机分为对照组与研究组各14例。2组均给予常规康复治疗,研究组运用fNIRS技术筛选出有效的想象策略进行运动想象训练,对照组不固定想象内容进行运动想象训练。治疗前后采用上肢运动功能评定量表(FMA-UE)、上肢动作研究量表(ARAT)及改良Barthel指数评定量表(MBI)进行评定。结果:治疗4周后,2组患者的FMA-UE、ARAT及MBI评分均较治疗前显著提高(P<0.01),且研究组高于对照组(P<0.05)。结论:运用fNIRS技术筛选出的想象策略进行运动想象训练,可以更好地改善脑卒中患者的上肢运动功能及日常生活能力,其机制可能与提高运动相关脑区兴奋性有关。     

近红外光谱技术在脑卒中康复领域的研究进展

全球范围内,脑卒中是继缺血性心脏病之后的第二大致死原因,循证医学证实,脑卒中康复是降低致残率最有效的方法.对于脑卒中患者,脑功能成像技术能帮助判断病变周围脑功能是否存在以及脑功能区是否移位,显示脑内特定区域的功能变化与躯体局部感觉运动的关系,对脑卒中后康复治疗和预后判定有指导意义;还可以根据脑功能成像技术选择性地进行康...     

功能近红外光谱成像技术评估运动想象疗法对脑卒中患者脑功能的影响

目的:利用功能近红外光谱成像技术(fNIRs)探讨运动想象疗法对上肢功能障碍的脑卒中患者脑功能的影响。方法:将卒中后上肢功能障碍患者20例随机分为治疗组和对照组,每组各10例。对照组患者予以常规药物、常规运动康复训练;治疗组在对照组基础上予以运动想象训练。于治疗前、治疗4周、8周后,采用功能独立性评定量表(FIM)和Fugl-Meyer上肢功能评定量表(FMA-U)评估疗效,同时采用f NIRs采集系统检测大脑组织氧合血红蛋白(Oxy-Hb)相对变化,以探讨特定脑区激活模式和响应特征。结果:治疗前,2组患者FIM、FMA-U评分差异无统计学意义(P>0.05)。治疗4周、8周后,2组患者FIM、FMA-U评分均较同组治疗前提高(P<0.05),且治疗组评分均高于同时间点的对照组评分(P<0.05)。f NIRs三维脑成像图显示,康复训练刺激脑组织的兴奋部位主要是皮质运动区的中上段(Brodmann 4区),随着治疗时间的增加,2组患者皮质兴奋区域面积增加,且治疗组增加的程度更大;与治疗前比较,2组治疗4周、8周后脑组织Oxy-Hb浓度均显著提高(P<0.05),且治疗组Oxy-Hb浓度高于对照组(P<0.05)。相关性分析结果显示,FIM得分与Oxy-Hb浓度相对值呈正相关(r=0.657,P<0.05),FMA-U与Oxy-Hb浓度相对值呈正相关(r=0.807,P<0.05)。结论:卒中后上肢功能活动障碍患者大脑运动前区、运动区皮质存在明显抑制现象。单纯运动康复训练、运动想象疗法联合运动康复训练均能激活相关脑区功能活动,且后者激活效果及功能改善更显著。     

单侧皮层下缺血性脑卒中患者运动功能磁共振成像的纵向研究

目的分析单侧皮层下缺血性脑卒中患者患侧肢体运动时脑部激活区随时间的动态变化过程,以及与运动功能康复水平的关系。方法对6名健康志愿者与3例单侧皮层下缺血性脑卒中患者进行血氧水平依赖功能磁共振成像（BOLD-fMRI）,分别采取单侧手指和患侧手指顺序对指运动任务。采用统计参数图进行数据分析和脑功能区定位,计算不同感兴趣区内激活体素数目,并计算偏侧化指数（LI）。扫描结束后记录患者上肢Fugl-Meyer运动评分。对患者在发病后8个月内分别行两侧BOLD-fMRI检查,比较两次激活区域及LI的变化。结果脑卒中患者激活区较健康人广泛,3例患者在发病早期激活范围存在差异,但均表现为双侧感觉运动区（SMC）激活;在发病晚期,肢体同侧SMC激活减少,对侧SMC激活增多,相应的半球、SMC、M1区LI增高。结论单侧皮层下脑梗死患者随着病程时间延长,功能区逐渐向对侧SMC局限化。     

重复经颅磁刺激对脑卒中后上肢功能影响的近红外脑功能成像研究

目的 在近红外脑功能成像技术（fNIRS）监测下，观察脑卒中患者重复经颅磁刺激（rTMS）治疗前后患侧上肢运动时大脑皮质激活模式的变化。 方法 选取脑卒中患者30例，按照随机数字表法将其分为两组，治疗组和对照组，每组15例。治疗组给予21 d、频率1 Hz的rTMS治疗，部位为健侧半球的M1区，对照组给予假刺激。两组患者给予同样的基础治疗，分别在治疗前、治疗7 d、14 d、21 d 4个时间点，使用Fugl-Meyer上肢运动功能评分评价患者上肢运动功能。在两组患者治疗前后利用fNIRS检测大脑皮质6个感兴趣区（ROI）的氧合血红蛋白值（HbO2）。6个ROI区分别是患侧半球和健侧半球的运动前区（PMC）、辅助运动区（SMA）和感觉运动区（SMC）。 结果 治疗前，两组患者Fugl-Meyer上肢运动功能量表评分比较，差异无统计学意义（P>0.05）。与组内治疗前、组内治疗7 d比较，两组患者治疗14 d、21 d的Fugl-Meyer上肢运动功能量表评分显著增加（P<0.05）。与组内治疗14 d比较，两组患者治疗21 d的Fugl-Meyer上肢运动功能量表评分显著增加（P<0.05）。与对照组同时间点比较，治疗组治疗14 d［（26.67±3.18）分］、21 d［（36.67±5.30）分］的Fugl-Meyer上肢运动功能量表评分较高，差异有统计学意义（P<0.05）。治疗前，与同组同时间点其他ROI区比较，治疗组［（0.003 049±0.000 662）mmol×mm］和对照组［（0.003 201±0.000 834）mmol×mm］健侧SMC区HbO2较其他ROI区HbO2高（P<0.05）。与组内治疗前同ROI区比较，治疗组治疗21 d健侧SMC区［（0.001 125±0.000 232）mmol×mm］HbO2降低（P<0.05）。与对照组治疗21 d同ROI区比较，治疗组健侧SMC区HbO2较低（P<0.05）。 结论 早期脑卒中患者健侧半球行rTMS抑制性序列治疗21 d，可降低患侧上肢运动期间健侧半球SMC区皮质激活，促进上肢运动功能的恢复。     

重复经颅磁刺激对脑卒中后上肢运动功能影响的功能性近红外光谱研究

目的 近红外脑功能成像（fNIRS）技术的检测下,观察重复经颅磁刺激（rTMS）对脑卒中患者上肢运动功能和大脑皮质激活的影响。 方法 将符合纳入标准的60例脑卒中患者随机分为干预组和对照组,每组30例。所有患者均给予常规的康复训练（包括药物治疗、偏瘫肢体综合训练、物理因子疗法等）,每日治疗60 min,6 d/周,持续4周。对照组在常规康复训练的基础上给予假rTMS刺激,干预组在此基础上给予rTMS刺激,每日1次,每次15 min,6 d/周,持续4周。分别于治疗前和治疗4周后（治疗后）,采用Fugl-Meyer上肢运动功能评分量表（FMA-UE）对2组患者的上肢运动功能进行评估,采用fNIRS技术检测并比较治疗前后2组患者的前额叶皮质(PFC)、运动皮质(MC)和初级躯体感觉皮质(PSC)的激活程度（β值）,并进一步分析和比较不同病变脑区的β值。采用Pearson相关性分析法进行FMA-UE评分变量与β值变量的相关性分析。 结果 ①治疗前,干预组和对照组患者的FMA-UE评分［（32.96±3.24）和（32.03±4.11）分］组间差异无统计学意义（P＞0.05）;治疗后,2组患者的FMA-UE评分［（42.33±3.80）和（39.23±4.77）分］均较组内治疗前明显增加（P＜0.01）,且干预组明显高于对照组（P＜0.01）。②治疗前,2组患者PFC、MC和PSC皮质的β值组间差异无统计学意义（P＞0.05）。治疗后,干预组CH27和CH13的β值较对照组明显提高（P＜0.05）;在左侧病变脑区患者中,干预组治疗后的CH27和CH13的β值较对照组明显提高（P＜0.05）,且左侧干预组CH13的β值与组内治疗前比较,差异有统计学意义（P＜0.05）。③Pearson相关性分析结果显示,干预组患者的FMA-UE评分变量与CH27及CH13的β值变量呈中度相关（P＜0.05）,对照组的FMA-UE评分变量与CH27的β值变量呈低度相关（P＜0.05）。 结论 rTMS有利于激活左侧病变脑区的兴奋性,提高患者的上肢运动功能,且上肢运动功能的改善与左前额叶皮质(LPFC)、左初级躯体感觉皮质（LPSC）的激活具有相关性。     

康复治疗对脑卒中后脑网络运动功能重塑的磁共振研究进展

随着脑卒中后运动功能障碍研究的不断深入,功能磁共振成像(fMRI)受到广泛关注.脑卒中后皮质下病灶影响附近或远端相关脑区,导致运动功能障碍.镜像神经元疗法、重复性经颅磁、经颅电刺激可通过无创方式激活大脑皮质相关区域,恢复大脑半球之间的平衡,对全脑网络环路有调节作用,但经颅电刺激缺乏A级证据.针灸虽能广泛调节全脑功能网络...     

经颅直流电刺激与功能性电刺激的不同时序组合对脑卒中偏瘫患者脑功能连接的即时影响

目的:探究功能性近红外光谱技术(functional near-infrared spectroscopy,f NIRS)动态观察经颅直流电刺激(transcranial direct current stimulation,tDCS)与功能性电刺激(functional electrical stimulation,FES)的不同时序组合治疗对脑卒中偏瘫患者初级运动皮质(primary motor cortex,M1)脑功能连接的即时影响。方法:采用自身对照,将15例符合入选标准的脑卒中偏瘫患者,依次给予单纯tDCS治疗、单纯FES治疗、tDCS和FES同步治疗、先tDCS后FES时序治疗,每种干预各1次,洗脱期为2天。干预前后进行f NIRS检测,静息态脑功能连接(resting state functional connectivity,RSFC)采用相关分析和基于图论的复杂网络分析。利用NIRS-SPM工具包计算不同干预下氧合血红蛋白的脑激活图。结果:发现单纯FES治疗、tDCS+FES同步治疗、tDCS_FES时序治疗下激活脑区显著于单纯tDCS治疗(P=0.023),而tDCS_FES时序治疗下脑区激活显著于单纯FES治疗和tDCS+FES同步治疗组(P0.05)。相关分析发现不同治疗方法下运动区相关皮质FC均较干预前增多,依次为tDCS_FES时序治疗、单纯FES治疗、FES+tDCS同步治疗、单纯tDCS治疗。图论分析显示单纯tDCS或FES治疗在局部/全局网络效率、小世界方面程度相似,tDCS+FES同步治疗可一定程度改善脑区连接效率优于单纯电刺激治疗,tDCS_FES时序治疗在改善脑区域连接效率方面最明显。结论:tDCS或FES的单纯或联合治疗均能不同程度增强患者的脑功能连接和效率,提高患者的运动皮质兴奋性,但建议临床多采用tDCS_FES时序治疗,有助于促进运动区脑神经功能连接。     

脑卒中后认知障碍患者静息态脑网络特征的功能性近红外光谱研究

目的 探讨脑卒中后认知障碍(PSCI)患者静息态脑网络的连接特征。方法 2020年1月至2021年1月,PSCI患者24例根据简易精神状态检查和蒙特利尔认知评估量表评分分为轻度组(n=12)和中度组(n=12),纳入健康人10例(对照组)。三组被试采用全脑64通道功能性近红外光谱静息态采集6 min。采用NirSpark 1.6.12和SPSS 26.0软件进行处理。结果 中度组基于脱氧血红蛋白的半球间功能连接低于对照组(t=-2.763, P=0.024),主要位于感觉运动皮质间(F=12.674, P=0.031)。结论 PSCI患者主要表现为左右半球间功能连接水平降低,特别是左右感觉运动皮质间连接水平降低。     

基于功能性近红外光谱技术的脑卒中后上肢运动功能障碍患者单侧上肢训练和双侧上肢训练脑网络功能连接对比研究

目的 采用功能性近红外光谱(fNIRS)比较上肢运动功能障碍脑卒中患者单侧和双侧上肢运动时的脑网络功能连接差异。方法 2021年4月至6月,华山医院康复医学科脑卒中后上肢运动功能障碍患者40例分别行患侧单侧和双侧上肢运动,运动前后各采集fNIRS数据8 min,基于氧合血红蛋白,分析前额叶(PFC)、上肢与手功能区(H)以及初级躯体感觉区(S1)的功能活动和功能连接。结果 单侧任务后,患侧H区功能活动较运动前增强(t = -3.135, P < 0.05),患侧H区与患侧S1区、患侧H区与健侧S1区、患侧S1区与健侧S1区间功能连接强度较任务前增强(|t| > 3.218, P < 0.05)。双侧任务后,各区功能强度和各区间功能连接均无显著性差异(|t| < 2.385, P > 0.05)。单侧任务对患侧H区功能连接的增强效应高于双侧任务(t = 2.026, P < 0.05)。结论 相比双侧任务,脑卒中患者单侧上肢训练对强化相应功能脑区的即时效果更好,可对脑功能连接产生更明显的调控效应。     

功能性近红外光谱成像技术评估脑卒中患者上肢运动功能康复:任务态范式

功能性近红外光谱成像技术(fNIRS)是新兴的脑功能影像技术,通过检测大脑皮质血氧活动水平变化间接反映神经活动强度,适用于脑卒中康复评定与康复干预治疗领域的临床实践,但相关临床应用尚无标准化试验范式与技术指标。本文从方法学角度梳理fNIRS用于评估脑卒中患者上肢运动功能康复的常用任务态范式与指标。     

弥散张量成像显示亚急性期脑梗死神经网络损伤及各运动参数分析

背景：脑卒中后神经网络与运动功能的相关性尚未明确。 目的：应用磁共振弥散张量成像研究亚急性期脑梗死后神经网络受损情况,并分析其与神经功能缺陷及运动功能障碍的相关性。 方法：将19例亚急性期脑梗死患者和20名正常成人分别进行弥散张量成像检查,分析比较以下参数：各向异性分数、表观扩散系数和各向异性分数指数、表观扩散系数指数。同时对患者进行神经功能缺损和运动功能的各项量表评估,检测10 m步行速度。将脑梗死患者弥散张量成像的各项参数与各项量表及10 m步行速度进行相关性分析。 结果与结论：脑梗死患者各向异性分数指数和双侧内囊后肢的各向异性分数值均小于正常对照,且患侧内囊后肢的各向异性分数值小于健侧内囊后肢的各向异性分数值（P〈0.05）。患侧内囊后肢的表观扩散系数值、表观扩散系数指数大于正常对照内囊后肢的表观扩散系数值和表观扩散系数指数（P〈0.05）。患侧内囊后肢的表观扩散系数值、表观扩散系数指数与下肢Fugl-Meyer评分呈负相关（P 〈0.05）。提示弥散张量成像参数与下肢运动功能障碍密切相关。脑卒中后的局灶性病变造成神经网络缺损,是下肢运动功能障碍的主要原因。     

再发脑肿胀对颅脑损伤术后患者肢体功能恢复影响的临床分析

目的：观察颅脑损伤术后患者再发脑肿胀的发生率及其对患者功能恢复的影响，加强对脑肿胀的预防和治疗。方法：收集2000年1月-2005年1月在我科住院的颅脑损伤术后患者310例，根据患者临床症状，头颅CT（或MRI）检查及临床治疗情况，确诊再发脑肿胀患者16例，计算再发脑肿胀的发生率：选择同期住院的颅脑损伤术后末发生脑肿胀患者并排除其他影响因素的病例150例作为对照组。比较两组患者的平均住院日和平均住院费用：评估两组患者康复治疗前后的Fugl-Meyer评分和Barthel指数。结果：颅脑损伤术后患者再发脑肿胀发生率为5.2％；再发脑肿胀组的患者平均住院日和平均住院费用均较对照组明显增加，两者间差异有显著性意义（P〈0．01）；两组患者康复治疗前Fugl-Meyer评分和Barthel指数比较差异均无显著性意义（P〉0．05），出院时脑肿胀组Fugl-Meyer评分和Barthel指数均低于对照组，两者间差异有显著性意义（P〈0．05）。结论：颅脑损伤术后患者再发脑肿胀会不同程度影响患者的功能恢复．应及时发现和治疗，减少其对功能恢复的影响。     

采用上肢运动游戏治疗卒中后轻度认知障碍并结合功能性近红外光谱技术进行疗效评估的研究

目的:探讨运动游戏对轻度认知障碍脑卒中患者的治疗效果以及功能性近红外光谱技术在上肢运动游戏训练治疗卒中后轻度认知障碍疗效评估中的应用。方法:将46例轻度认知障碍脑卒中患者按随机数字表法分为观察组和对照组各23例。对照组采用上肢功能性运动训练,30min/次,1次/d, 5d/周,治疗共4周。观察组采用上肢运动游戏训练,30min/次,1次/d, 5d/周,治疗共4周。治疗前后采用蒙特利尔认知评估量表(MoCA)、功能性近红外光谱技术(fNIRS)、Fugl-Meyer运动功能评估量表上肢部分(FMA-UL)和改良Barthel指数(MBI)评估患者的治疗效果。结果:治疗后,对照组和观察组fNIRS、MoCA、FMA-UL和MBI等项目评分较治疗前均有所提高(均P<0.05)。与对照组相比,观察组fNIRS重心值、MoCA、FMA-UL评分高于对照组(均P<0.05),MBI评分无显著性差异。轻度认知障碍脑卒中患者MoCA分数提高与fNIRS重心值降低呈正相关(P<0.01)。结论:上肢运动游戏训练可更好的改善卒中后轻度认知障碍和运动功能障碍,功能性近红外光谱技术可应用...     

经颅直流电刺激对最小意识状态患者脑功能网络的即刻效应研究

目的:探讨经颅直流电刺激(tDCS)对最小意识状态(MCS)患者静息态脑功能网络功能连接强度(FCS)的影响。方法:纳入11例符合MCS诊断标准的患者,其中男9例,女2例;脑外伤10例,脑出血1例;平均年龄37.27±8.36岁,平均病程3.36±0.12个月。所有患者入组前均给予1次静息态功能性磁共振(rs-f MRI)扫描,随后固定tDCS的电极,阳极固定在左侧前额叶背外侧区,阴极固定在眶上区,并按照下列顺序进行研究。首先给予单次安慰tDCS刺激(20min),单次安慰刺激完成后进行第2次rs-f MRI扫描,然后给予单次真tDCS刺激(20min),单次真tDCS刺激结束后进行第3次rs-f MRI扫描,每次给予rs-f MRI评估同时应用昏迷恢复量表修订版(CRS-R)进行测评。结果:与治疗前比较,单次安慰tDCS治疗后各静息态脑功能网络功能连接强度差异无显著性意义(P0.05);单次真tDCS治疗后听觉网路(右侧颞下回)、额顶网络(左侧角回及颞叶后部)的功能连接强度(FCS)显著增强(P0.05)。单次真tDCS与单次安慰tDCS比较,默认网络(右侧楔前叶)、额顶网络(右侧角回、右侧中央后回)、感觉运动网络(双侧辅助运动区)功能连接强度显著增强(P0.05)。结论:经颅直流电刺激对静息态脑功能连接产生显著影响,双侧大脑半球感觉运动网络、左侧额顶网络功能、意识水平相关的默认网络关键节点(右侧楔前叶)功能连接强度增强,可能是这种干预促进患者意识水平恢复的神经机制。     

早期康复介入对急性脑卒中重度偏瘫患者运动功能恢复的影响

Hemiplegiaafterstrokecaninfluencelivingqualityofpatientsdirectly，wetookearlyrehabilitationinterventiononacutestrokepatientswithseverehemiplegia．Patients＇motorfunctionswereim－provedapparently．Reportasfollow：１Subjectandmethod１．１Subject７７strokecaseswerefromApril１９９９～January２００２，allthepatientsaccordedwiththecriteriainstitutedonthefourthnationalcerebrovasculardiseasemeetingin１９９５．AllthecaseswereconfirmedbyCTthatinternalcarotidarterialsystemsupplementareaandinternalcapsu…     

运动想象治疗脑卒中患者手部运动功能的疗效研究

目的:探讨运动想象(MI)疗法的可行性及有效性,总结适合脑卒中后偏瘫患者的训练方案。方法:将16例脑卒中偏瘫患者随机分为运动想象组(MI)6例、执行运动(EM)组5例、空白组(CG)5例。MI组给予运动想象治疗,EM组进行动作的实际操作训练,CG组仅进行常规康复治疗。使用简易上肢机能检查(STEF)、Fugl-Meyer上肢功能检查(FMA)、改良巴氏指数(MBI)评价患者训练前后的上肢运动功能、日常生活活动能力检查。结果:治疗4周后,MI组及EM组上肢FMA、STEF、评分较训练前及CG组训练后均有明显提高(P0.05),且MI改善更优于EM组(P0.05)。治疗4周后,3组MBI评分组内及组间比较差异均无统计学意义。结论:运动想象结合手部运动疗法对患手运动功能的提高比常规训练有更显著的优势。