特發(fā)性震顫靜息態(tài)功能磁共振成像腦功能連接網(wǎng)絡(luò)研究.pdf

1、第一部分特發(fā)性震顫靜息態(tài)功能磁共振成像腦局部功能連接網(wǎng)絡(luò)研究
　　目的：利用靜息態(tài)功能磁共振成像（restingstatefunctionalmagneticresonanceimaging，RS-fMRI）局部功能連接（RegionalHomogeneity，ReHo）分析方法，從腦局部功能網(wǎng)絡(luò)角度，探討特發(fā)性震顫（essentialtremor，ET）神經(jīng)病理生理機(jī)制。①探討特發(fā)性震顫和正常人群腦局部功能連接網(wǎng)絡(luò)特征；②探討特

2、發(fā)性震顫局部功能連接網(wǎng)絡(luò)改變與震顫相關(guān)性，進(jìn)而構(gòu)建特發(fā)性震顫病理性震顫傳播的局部功能連接網(wǎng)絡(luò)；③探討特發(fā)性震顫局部功能連接網(wǎng)絡(luò)改變與認(rèn)知功能相關(guān)性，進(jìn)而揭示其非運(yùn)動癥狀產(chǎn)生的腦功能網(wǎng)絡(luò)機(jī)制；④探討特發(fā)性震顫局部功能連接網(wǎng)絡(luò)改變在診斷和鑒別診斷特發(fā)性震顫中的特異性和敏感性，構(gòu)建反映特發(fā)性震顫功能網(wǎng)絡(luò)改變的生物標(biāo)記物，為指導(dǎo)特發(fā)性震顫臨床診斷、治療以及預(yù)后判斷，進(jìn)行初步探索性研究。
　　方法：對20例特發(fā)性震顫患者和年齡、性別以及教育

3、程度匹配的20例正常對照，行靜息態(tài)功能磁共振成像，同時行臨床行為學(xué)和神經(jīng)心理學(xué)評估，詳細(xì)記錄震顫臨床特點，對震顫嚴(yán)重程度采用震顫評分量表（Fahn-Tolosa-MarinTremorRatingScale，TRS）進(jìn)行評估，對其神經(jīng)心理學(xué)采用簡易智能狀態(tài)篩查量表（MMSE）、醫(yī)院焦慮抑郁量表（HAD）、畫鐘實驗（CDT），聽覺詞語記憶測試短期記憶(RAVMT-IR)和聽覺詞語記憶測試延遲記憶（RAVMT-DR)等進(jìn)行評估，采用局部一致

4、性（ReHo）分析方法衡量靜息態(tài)功能磁共振成像腦局部功能網(wǎng)絡(luò)特征。首先，行組內(nèi)分析，構(gòu)建特發(fā)性震顫、正常對照腦局部功能連接網(wǎng)絡(luò)；其次，行組間分析，觀測相對于正常對照，特發(fā)性震顫局部功能連接網(wǎng)絡(luò)改變情況；再次，提取組間比較顯著差異腦區(qū)ReHo值與特發(fā)性震顫患者臨床行為學(xué)和神經(jīng)心理學(xué)測試行相關(guān)分析；最后，對相關(guān)分析顯著腦區(qū)ReHo值繪制ROC曲線，觀測其在鑒別特發(fā)性震顫與正常對照的敏感性和特異性，并結(jié)合Fisher逐步判別分析，構(gòu)建在鑒別診

5、斷中較高敏感性和特異性的生物標(biāo)記物。
　　結(jié)果：①臨床行為學(xué)和神經(jīng)心理學(xué)結(jié)果，臨床行為學(xué)：20例震顫患者均表現(xiàn)為輕到中度震顫，病程（14.6±7.7年），8（18/20）例呈雙上肢對稱性震顫，2（2/20）例雙側(cè)上肢呈不對稱性震顫，5例（5/20）累及頭部，2例（2/20）累及聲帶，TRS-A&B部分（21.1±14.7），TRS-C部分（6.9±4.9），病程（14.6±7.7年）；神經(jīng)心理學(xué)：特發(fā)性震顫與正常對照比較，MMSE

6、（P=0.68）、HAD（P=0.47和P=0.32）、CDT（P=0.89）、RAVMT-IR（P=0.53）以及RAVMT-DR（P=0.73）均無顯著統(tǒng)計學(xué)差異。②組內(nèi)分析，特發(fā)性震顫和正常對照擁有相似局部功能連接網(wǎng)絡(luò)，這些局部功能連接網(wǎng)絡(luò)在功能區(qū)成簇出現(xiàn)，體現(xiàn)出高度一致性，包括雙側(cè)皮層感覺運(yùn)動區(qū)、前額葉、背側(cè)注意網(wǎng)絡(luò)、視覺網(wǎng)絡(luò)、聽覺網(wǎng)絡(luò)、默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)（(default-modenetwork,DMN）丘腦、基底節(jié)區(qū)以及小腦半球（P<

7、0.05，AlphaSim多重比較矯正）。③組間分析，特發(fā)性震顫相對于正常對照，顱內(nèi)存在廣泛局部功能連接網(wǎng)絡(luò)改變腦區(qū)，其中ReHo顯著性減低的腦區(qū)主要是雙側(cè)小腦半球前葉III~V區(qū)，雙側(cè)小腦半球后葉VIII區(qū)以及左側(cè)小腦半球后葉VI區(qū)，丘腦主要包括丘腦背側(cè)核（mediodorsalnucleus，MD）和丘腦腹側(cè)中間核（ventralintermediatenucleus，VIM）以及雙側(cè)島葉后部區(qū)域。ReHo顯著性升高的腦區(qū)主要是雙側(cè)

8、大腦皮層初級運(yùn)動區(qū)，左側(cè)輔助運(yùn)動區(qū)，雙側(cè)前額葉（包括額上回、額中回以及額下回等）以及雙側(cè)頂葉（包括緣上回、角回以及頂下小葉）（P<0.05，AlphaSim多重比較矯正）。④相關(guān)分析顯示，雙側(cè)小腦半球前葉IV~V區(qū)、右側(cè)小腦半球后葉VIII區(qū)ReHo值減低與TRS-A&B評分負(fù)相關(guān)（P<0.05，r=-0.589、r=-0.531、r=-0.589），左側(cè)中央前回ReHo值增加與TRS-A&B評分正相關(guān)（P<0.05，r=0.602），

9、左側(cè)小腦半球后葉VI區(qū)ReHo值減低與RAVLT-IR和RAVLT-DR正相關(guān)（P<0.05，r=0.501、r=0.439），左側(cè)前額葉ReHo值增加與RAVLT-IR和RAVLT-DR負(fù)相關(guān)（P<0.05，r=-0.522、r=-0.539）。⑤Fisher逐步判別分析，結(jié)合右側(cè)小腦半球后葉VIII區(qū)、左側(cè)小腦半球半球后葉VI區(qū)、左側(cè)中央前回以及左側(cè)前額葉四個區(qū)域ReHo值在鑒別ET和HC時敏感性可達(dá)95％，特異性可達(dá)93%。

10、>　　結(jié)論：①特發(fā)性震顫和正常對照擁有相似的局部功能連接網(wǎng)絡(luò)，這些局部網(wǎng)絡(luò)在功能區(qū)表現(xiàn)為成簇出現(xiàn)，具有高度的一致性；②）相對于正常對照，特發(fā)性震顫局部功能連接網(wǎng)絡(luò)改變主要出現(xiàn)在小腦-丘腦-皮層運(yùn)動區(qū)和額頂葉-默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)-島葉環(huán)路；③小腦-丘腦-皮層運(yùn)動區(qū)局部功能連接網(wǎng)絡(luò)改變與震顫嚴(yán)重程度相關(guān)，進(jìn)而我們認(rèn)為它是震顫產(chǎn)生和傳播的功能網(wǎng)絡(luò)通路；④額頂葉-默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)-島葉環(huán)路局部功能連接改變與認(rèn)知單詞記憶測試相關(guān)，進(jìn)而我們認(rèn)為它是特發(fā)性震顫非運(yùn)動癥

11、狀產(chǎn)生的腦功能網(wǎng)絡(luò)；⑤右側(cè)小腦半球后葉VIII區(qū)、左側(cè)小腦半球半球后葉VI區(qū)、左側(cè)中央前回以及左側(cè)前額葉局部功能連接網(wǎng)絡(luò)改變，與特發(fā)性震顫運(yùn)動和非運(yùn)動癥狀相關(guān)，在特發(fā)性震顫診斷和鑒別診斷中具有較高敏感性和特異性，可作為反映特發(fā)性震顫局部功能連接網(wǎng)絡(luò)改變的生物標(biāo)記物，進(jìn)而指導(dǎo)臨床診斷、治療以及預(yù)后判斷。
　　第二部分特發(fā)性震顫腹側(cè)中間核全腦功能連接研究
　　目的：利用靜息態(tài)功能磁共振成像（restingstatefunctio

12、nalmagneticresonanceimaging，RS-fMRI）功能連接（functionalconnctivity，F(xiàn)C）分析方法，建立在丘腦腹側(cè)中間核（ventralintermediatenucleus，VIM）是臨床治療特發(fā)性震顫首選、基本治療靶點的先驗知識為基礎(chǔ)，采用腹側(cè)中間核為種子點，行基于全腦水平的種子點功能連接分析，進(jìn)而揭示特發(fā)性震顫產(chǎn)生或傳播的全腦功能網(wǎng)絡(luò)。①構(gòu)建正常人群腹側(cè)中間核全腦功能連接網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而揭示正常

13、人群生理性震顫產(chǎn)生和傳播的靜息態(tài)功能連接網(wǎng)絡(luò)；②構(gòu)建特發(fā)性震顫腹側(cè)中間核全腦功能連接網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而揭示病理性震顫產(chǎn)生和傳播的靜息態(tài)功能連接網(wǎng)絡(luò)。
　　方法：對26例手部震顫為臨床表現(xiàn)的特發(fā)性震顫患者和年齡、性別、教育程度匹配的26例正常對照，行靜息態(tài)功能磁共振成像（restingstatefunctionalmagneticresonanceimaging，RS-fMRI），以雙側(cè)腹側(cè)中間核為種子點，行全腦功能連接（funtional

14、connectivity，F(xiàn)C），同時對特發(fā)性震顫臨床特點、臨床行為學(xué)和神經(jīng)心理學(xué)進(jìn)行評估。首先，行組內(nèi)分析，觀測特發(fā)性震顫和正常對照腹側(cè)中間核功能連接網(wǎng)絡(luò)；其次，行組間分析，觀測特發(fā)性震顫相對正常對照腹側(cè)中間核功能連接網(wǎng)絡(luò)改變；再次，提取組間比較顯著差異腦區(qū)FC值與特發(fā)性震顫患者臨床震顫嚴(yán)重程度評分（Fahn-Tolosa-MarinTremorRatingScale，TRS)、震顫病程以及神經(jīng)心理學(xué)測試等行相關(guān)分析。
　　結(jié)果

15、：①臨床行為學(xué)和神經(jīng)心理學(xué)結(jié)果，臨床行為學(xué)：26例震顫患者均表現(xiàn)為輕到中度震顫，21（21/26）例呈雙上肢對稱性震顫，5（5/26）例雙側(cè)上肢呈不對稱性震顫，TRS-A&B部分（13.0±4.8），TRS-C部分（12.2±9.5），病程（13.0±7.6）；神經(jīng)心理學(xué)：特發(fā)性震顫與正常對照比較，MMSE（P=0.53）、HAD（P=0.61和P=0.47）、CDT（P=0.45）、RAVMT-IR（P=0.38）以及RAVMT-DR

16、（P=0.46）均無顯著統(tǒng)計學(xué)差異。②組內(nèi)分析示特發(fā)性震顫和正常對照均可見相似的腹側(cè)中間核-皮層運(yùn)動區(qū)-小腦功能連接環(huán)路（P<0.05，AlphaSim多重比較矯正）。③組間分析示，相對于正常對照，特發(fā)性震顫腹側(cè)中間核功能連接顯著減低腦區(qū)主要包括雙側(cè)小腦前葉前葉III~V區(qū)，雙側(cè)小腦后葉VI、VIII、右側(cè)小腦后葉CrusI區(qū)以及雙側(cè)丘腦背側(cè)核，功能連接顯著增加腦區(qū)主要是雙側(cè)初級運(yùn)動區(qū)（P<0.01，AlphaSim多重比較矯正）。④相

17、關(guān)分析示，雙側(cè)小腦半球前葉IV~V區(qū)和雙側(cè)小腦半球后葉VI區(qū)功能連接減低與震顫嚴(yán)重程度評分TRS-A&B負(fù)相關(guān)（P<0.05，r=-0.576、r=-0.734、r=-0.735、r=-0.769），雙側(cè)大腦半球初級運(yùn)動區(qū)功能連接增加與震顫嚴(yán)重程度評分TRS-A&B正相關(guān)（P<0.05，r=-0.460、r=0.595）。
　　結(jié)論：①正常人群腹側(cè)中間核靜息態(tài)功能連接網(wǎng)絡(luò)，主要由腹側(cè)中間核-皮層運(yùn)動區(qū)-小腦環(huán)路組成，與既往電生理和

18、神經(jīng)影像學(xué)研究相一致，是生理震顫產(chǎn)生和傳播的功能網(wǎng)絡(luò)；②特發(fā)性震顫與正常對照擁有相似的腹側(cè)中間核-皮層運(yùn)動區(qū)-小腦環(huán)路，且與正常對照相比該環(huán)路內(nèi)部功能連接存在異常，主要集中在小腦和皮層運(yùn)動區(qū)，且與震顫嚴(yán)重程度評分相關(guān)；③生理性震顫和病理性震顫擁有相同的腹側(cè)中間核-皮層運(yùn)動區(qū)-小腦環(huán)路，該環(huán)路內(nèi)部功能連接異常，是特發(fā)性震顫病理性震顫產(chǎn)生和傳播的基礎(chǔ)；④腹側(cè)中間核與丘腦內(nèi)部雙側(cè)腹側(cè)中間核功能連接減低，該通路位于丘腦運(yùn)動通路以外，可能是解釋深