額葉腦外傷數(shù)字正反序工作記憶的功能MRI研究.pdf

1、第一部分正常人的不同廣度數(shù)字正反序工作記憶的fMRI研究 目的：利用血氧水平依賴性功能磁共振成像技術(shù)(BOLD—fiji)研究視覺呈現(xiàn)的不同廣度數(shù)字正序和反序任務(wù)工作記憶的腦功能區(qū)分布特點及兩種任務(wù)的神經(jīng)機制；初步探討該方法在臨床上的應(yīng)用價值。材料和方法：12名正常志愿者(男6，女6)分別參加數(shù)字正序(Forward2、5、8位數(shù)字)和反序(Backward2、5、8位數(shù)字)復(fù)述記憶的實驗；實驗采用參數(shù)設(shè)計，使用single—t

2、rial設(shè)計方法；功能磁共振掃描使用GE公司的3．0TSignaVH／i系統(tǒng)；結(jié)構(gòu)像掃描為SE序列TlWI，功能成像程序(brainwave)采用GRE-EPI序列進行Bold—fMRI掃描，以FSPGR序列進行全腦三維掃描。數(shù)據(jù)分析應(yīng)用linux操作系統(tǒng)下的AFNI軟件，測量興趣區(qū)的Talairach坐標并分析激活強度進行組間定量統(tǒng)計。統(tǒng)計處理使用Matlab6．5．1軟件進行數(shù)據(jù)整理，spssl0．0軟件做統(tǒng)計運算，利用重復(fù)觀測多因

3、素方差分析(RepeatedMeasuresANOVA)方法，分別進行組內(nèi)分析(雙因素，任務(wù)類型(正背、反背)木負載(2位數(shù)字、5位數(shù)字、8位數(shù)字))，組內(nèi)因素分析有交互作用的ROI，進行Post-hoc，t檢驗。結(jié)果：兩種類型和三種負載任務(wù)刺激所取得感興趣區(qū)激活強度分別進行比較(1)5位數(shù)字正倒背比較，倒背激活強度大于正背；正背8位和5位數(shù)字比較，8位大于5位：倒背5位和2位數(shù)字比較，5位大于2位，上述三組比較統(tǒng)計結(jié)果達到顯著性(p<

4、0．05)的腦區(qū)范圍較廣，共同腦區(qū)包括輔助運動區(qū)SMA、左側(cè)前運動區(qū)、左側(cè)DLPFC、左側(cè)頂葉、枕葉視覺皮層、雙側(cè)殼核、左側(cè)broca區(qū)；5位數(shù)字正倒背比較組還有雙側(cè)的MTL，正背8位和5位數(shù)字比較組、倒背5位和2位數(shù)字比較組激活腦區(qū)還包括后語言區(qū)Wernick’sarea：(2)8位數(shù)字倒背大于正背組和倒背8位大于5位數(shù)字組統(tǒng)計差別的腦區(qū)較少，除了相同腦區(qū)枕葉視覺皮層、后語言區(qū)Wernick’sarea，還分別包括左側(cè)頂葉和左側(cè)DLP

5、FC~(3)2位數(shù)字的正倒背、正背2位和5位數(shù)字之間比較無顯著性差異；(4)前額葉內(nèi)側(cè)區(qū)和楔葉區(qū)表現(xiàn)出正背大于倒背(5、8)和負載反效應(yīng)(2大于5，5大于8位數(shù)字)結(jié)論：數(shù)字正反序工作記憶激活腦區(qū)重疊性較多，主要反映詞語工作記憶系統(tǒng)，并且部分腦區(qū)在正序任務(wù)時具有一定的強度線性相關(guān)性，其中數(shù)字反序記憶與額葉相關(guān)密切；數(shù)字正反序記憶任務(wù)可作為理想的fMRI刺激模型在臨床上應(yīng)用。 第二部分額葉腦外傷后1月的數(shù)字工作記憶損害的fMRI研

6、究 目的：利用功能磁共振成像技術(shù)(fMRI)研究額葉外傷1月時執(zhí)行數(shù)字工作記憶任務(wù)時腦激活功能區(qū)的改變與額葉腦結(jié)構(gòu)損傷的關(guān)系，探討功能區(qū)變化的神經(jīng)機制及TBI臨床fMRI研究的可操作性。材料和方法：對10例額葉外傷后1月的患者(傷后平均31天，其中男7，女3；平均年齡30．1y)和12例正常志愿者作為對照組(男7，女5：平均年齡26．9y)分別進行2位和4位數(shù)字的正反序工作記憶的實驗，實驗采用參數(shù)設(shè)計，使用single—tria

7、l設(shè)計方法；功能磁共振掃描使用GE公司的3．0TSignaVH／i系統(tǒng)，采用8通道線圈；SE序列采集橫軸位TiWI結(jié)構(gòu)像，功能成像程序(brainwave)，采用GRE-EPI序列進行BOLD—fMRI掃描，以FSPGR序列進行全腦三維掃描。數(shù)據(jù)分析應(yīng)用linux操作系統(tǒng)下的AFNI軟件，利用時間信號曲線確定感興趣激活腦區(qū)，測量興趣區(qū)的Talairach坐標并分析激活強度進行組間定量統(tǒng)計。統(tǒng)計處理使用Matlab6．5．1軟件進行數(shù)據(jù)整

8、理，spsslO．0軟件做統(tǒng)計運算。取BOLD信號時間曲線的積分面積作為指標，利用重復(fù)觀測多因素方差分析(RepeatedMeasuresANOVA)方法，分別進行組內(nèi)分析(雙因素，任務(wù)類型(正背、反背)*負載(2位數(shù)字、4位數(shù)字))和組間分析(三因素，一個組間因素(病人、正常人)，兩個組內(nèi)因素(任務(wù)類型(正背、反背)木負載(2位數(shù)字、4位數(shù)字)))。分析有交互作用的ROI，進行Post-hoc，t檢驗。結(jié)果：(I)正常對照組任務(wù)類型和

9、負載交互作用達到顯著性的區(qū)域，進行Post'hoc，t檢驗后反序4位數(shù)字任務(wù)大于正序4位數(shù)字腦區(qū)有輔助運動區(qū)SMA，雙側(cè)背外側(cè)前額葉，左側(cè)頂葉，右側(cè)角回；(2)患者組反序4位數(shù)字任務(wù)大于正序4位數(shù)字的腦區(qū)有左側(cè)枕葉；(3)組間比較：正常對照組反序4位數(shù)字任務(wù)時激活強度顯著大于患者組的部位有左側(cè)DLPFC和右側(cè)角回；正序4位數(shù)字大于患者組的部位有左側(cè)枕葉和左側(cè)角回。而患者組反序4位數(shù)字任務(wù)時激活強度顯著大于對照組的部位有楔狀回和右側(cè)Bro

10、ca區(qū)；正序4位數(shù)字大于對照組的部位有右側(cè)初級運動區(qū)MA和右側(cè)額極區(qū)。結(jié)論：額葉區(qū)是腦工作記憶網(wǎng)絡(luò)中的重要節(jié)點，損傷后工作記憶功能區(qū)明顯受損，大腦右側(cè)半球在執(zhí)行工作記憶任務(wù)時起到巨大代償作用；fMRI研究可提供認知功能損傷的影像學(xué)依據(jù)及神經(jīng)功能機制，臨床上應(yīng)用fMRI研究TBI有一定難度。 第三部分額葉外傷恢復(fù)后期腦記憶功能重組的fMRI研究 目的：利用功能磁共振成像技術(shù)(fMRI)顯示額葉外傷患者恢復(fù)后期(病程>6月)

11、工作記憶腦功能區(qū)的激活特點，推斷額葉損傷后腦功能可塑性變化以及功能重組的可能的機制，初步探討fMRI對于外傷后工作記憶損傷康復(fù)期的階段檢測的價值。材料和方法：對8例額葉外傷恢復(fù)后期患者(病程>6月，傷后平均17．8月，其中男5，女3；平均年齡28．75y)與12例正常志愿者作為對照組(男7，女5；平均年齡26．9y)分別進行2位和4位數(shù)字的正反序工作記憶的實驗，實驗采用參數(shù)設(shè)計，使用single—trial設(shè)計方法；功能磁共振掃描使用G

12、E公司的3．0TSignaVH／i系統(tǒng)，采用8通道線圈；SE序列采集橫軸位TIWI結(jié)構(gòu)像，功能成像程序(brainwave)，采用GRE-EPI序列進行BOLD—fMRI掃描，以FSPGR序列進行全腦三維掃描。數(shù)據(jù)分析應(yīng)用linux操作系統(tǒng)下的AFNI軟件，利用時間信號曲線確定感興趣激活腦區(qū)，測量興趣區(qū)的Talairach坐標并分析激活強度進行組間定量統(tǒng)計。統(tǒng)計處理使用Matlab6．5．1軟件進行數(shù)據(jù)整理，spssl0．0軟件做統(tǒng)計運

13、算。取BOLD信號時間曲線的積分面積作為指標，利用重復(fù)觀測多因素方差分析(RepeatedMeasuresANOVA)方法，分別進行組內(nèi)分析(雙因素，任務(wù)類型(正背、反背)*負載(2位數(shù)字、4位數(shù)字))和兩兩組間分析(三因素，一個組間因素(病人、正常人)，兩個組內(nèi)因素(任務(wù)類型(正背、反背)*負載(2位數(shù)字、4位數(shù)字)))。分析有交互作用的ROI,進行Post-hoc,t檢驗。結(jié)果：(1)正常對照組任務(wù)類型和負載交互作用達到顯著性的區(qū)域

14、，進行Post-hoc,t檢驗后反序4位數(shù)字任務(wù)大于正序4位數(shù)字腦區(qū)有輔助運動區(qū)SMA,雙側(cè)背外側(cè)前額葉，左側(cè)頂葉，右側(cè)角回；(2)患者組右側(cè)頂葉和左側(cè)角回正序4位數(shù)字激活強度大于2位數(shù)字。(3)組間比較：患者組正序4位數(shù)字任務(wù)時激活強度顯著大于對照組的部位有左側(cè)運動區(qū)、雙側(cè)DLPFC、雙側(cè)頂葉、左側(cè)基底區(qū)、左側(cè)角回、右側(cè)運動區(qū)、楔狀回、右側(cè)Broca和右側(cè)額極等腦區(qū)；反序4位數(shù)字任務(wù)時激活強度顯著大于對照組的部位有右側(cè)DLPFC、楔狀