屈光參差性弱視Brodmann17、18、19區(qū)功能改變的fMRI研究.pdf

1、目的和意義：屈光參差性弱視是一種兒童常見病。其發(fā)病本質(zhì)在于視通路及視皮層的長期廢用導(dǎo)致其功能及結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，影響視覺信號的傳導(dǎo)和處理。目前已經(jīng)有研究證實，弱視者患眼外側(cè)膝狀體及初級視覺皮層(紋狀區(qū))存在著明顯的功能障礙。而我們知道，視覺皮層包括低級別的紋狀皮層(Brodmann17區(qū))和高級別的紋旁皮層(Brodmann18區(qū))及紋周皮層(Brodmann19區(qū))，那么，高級別的紋旁皮層、紋周皮層是否同樣存在功能障礙?其程度如何?矯正弱

2、視眼屈光不正能否提高皮層神經(jīng)元活動范圍?弱視眼的視力損害與皮層功能損害是何關(guān)系?本研究擬采用血氧水平依賴性功能性磁共振成像(BOLD-fMRI，Blood-Oxygen-Level-Dependent-FunctionMagneticResonanceImaging)技術(shù)，探索屈光參差性弱視不同區(qū)域視覺皮層功能改變情況，矯正屈光不正對弱視眼皮層神經(jīng)元活動的影響，及弱視眼視力損害與皮層功能損害是否呈線性相關(guān)。以加深對弱視發(fā)病機(jī)制及皮層功能

3、損害特點(diǎn)的認(rèn)識。 材料與方法：采用BOLD-fMRI技術(shù)及組快(BLOCKS)設(shè)計模式，以1.5T磁共振成像系統(tǒng)掃描圖像獲取數(shù)據(jù)。視覺刺激采用SA-8800視覺刺激系統(tǒng)設(shè)計和執(zhí)行。視覺刺激及圖像掃描通過位于磁共振操作間的任務(wù)控制電腦控制。刺激任務(wù)為注視閃爍頻率為8Hz空間頻率為1cycle/degree的圓形黑白棋盤格，基底任務(wù)為注視固定于刺激屏中央的白色+點(diǎn)。受試者通過注視額前方固定的反光平面鏡觀察毛玻璃屏上的刺激圖像，刺激圖

4、像距受試者雙眼約0.6m。實驗獲取數(shù)據(jù)時，除了來自刺激屏的光線外，被試所處環(huán)境中無其它光源，盡量減少實驗過程中眼球眨動的影響。實驗中受試者患眼裸眼、患眼配鏡矯正及對側(cè)眼分別注視接受刺激。組塊由激活狀態(tài)(activationstate)與控制狀態(tài)(controlstate)交替組成，每個狀態(tài)兩個周期，共采集40組數(shù)據(jù)；每個周期持續(xù)30s，采集10次數(shù)據(jù)；舍棄每一個周期前2次采集的數(shù)據(jù)。從我院眼科門診連續(xù)選取10例屈光參差性弱視患兒作為實驗

5、組，選取8例正常志愿者作為對照組。實驗前均在我院眼科進(jìn)行小瞳驗光及試鏡，入選標(biāo)準(zhǔn)：實驗組：單眼弱視，弱視眼矯正視力為0.6或0.6以下，對側(cè)眼矯正視力1.0以上。正常對照組：雙眼裸眼視力為0.5或0.5以上，矯正視力為1.0以上。實驗組與對照組均無其它嚴(yán)重眼部疾病及神經(jīng)系統(tǒng)疾患，無全身疾病病史。實驗中先使用快速自旋回波(TSE，TurboSpinEcho)序列采集20層T1WI結(jié)構(gòu)圖像，掃描基線平行于前后聯(lián)合連線。BOLD數(shù)據(jù)采集采用E

6、PI(EchoplanarImaging)序列，層厚及位置與T1WI完全相同。采集三維解剖圖像，采用MPRAGE(MagnetizationPreparedRapidGradientEcho)序列作失狀位薄層掃描，層厚1.3mm，層距0.65mm。被試完成視覺任務(wù)及數(shù)據(jù)采集后，以AFNI軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。首先進(jìn)行頭動矯正及三維空間平滑。采用相關(guān)分析法，閾值設(shè)定為0.001，獲取時間-信號強(qiáng)度動態(tài)曲線圖及功能激活圖像。將功能激活圖像及三維

7、解剖圖像Talairach標(biāo)準(zhǔn)化后，進(jìn)行相關(guān)測量及分析。采用AFNI(AnalysisofFunctionalNeuroimages)自帶軟件，選擇Brodmann17、18、及19區(qū)作為興趣區(qū)(ROI，RegionofInterest)，取ROI總激活的體素數(shù)為視覺皮層激活范圍；對Brodmann17、18、19區(qū)激活體素數(shù)分別進(jìn)行計算測量，各區(qū)激活的體素數(shù)為各區(qū)激活范圍。采用SPSS12.0統(tǒng)計軟件，對同一受試者弱視眼屈光矯正前后、

8、弱視眼與對側(cè)眼及正常對照組雙眼皮層激活范圍的差異進(jìn)行兩樣本配對t檢驗，取p＜0.05為有統(tǒng)計學(xué)意義。測量實驗組雙眼中心視力，分析弱視眼視力損害情況與皮層損害情況是否呈線性相關(guān)。 結(jié)果分析：由于實驗組患兒年齡大多較小，部分配合較差。其中8例完成了弱視眼與對側(cè)眼的對比實驗，7例完成了弱視眼戴眼鏡前后對比的實驗，5例既完成了弱視眼與對側(cè)眼的對比實驗，又完成了弱視眼戴眼鏡前后的對比實驗。對照組全部完成所有實驗程序。結(jié)果顯示，實驗組及對照

9、組所有受試者弱視眼、對側(cè)眼的興奮區(qū)域均位于以枕極為中心的視覺皮層，即距狀裂周圍的Brodmann17、18、19區(qū)。完成弱視眼戴眼鏡前后對比實驗的7例中，戴眼鏡后有6例皮層活動范圍明顯增大，1例激活范圍減小。對激活范圍進(jìn)行兩樣本配對t檢驗統(tǒng)計分析表明，戴眼鏡后皮層激活范圍明顯增大。完成弱視眼與對側(cè)眼相比的8例中，其視覺皮層激活范圍均明顯小于對側(cè)眼。在紋狀皮層、紋外皮層的分區(qū)比較中，除1例在紋狀皮層激活范圍與對側(cè)眼相等外，其余在紋狀皮層及

10、紋外皮層均明顯小于對側(cè)眼。對激活范圍進(jìn)行兩樣本配對t檢驗統(tǒng)計分析表明，弱視眼視覺皮層激活范圍在紋狀皮層及紋外皮層均明顯小于對側(cè)眼。實驗組所有10例弱視患者均既存在嚴(yán)重的中心視力損害，又存在明顯的皮層功能損害，但對視力損害程度及皮層功能損害程度的對比分析表明，二者并不呈線性相關(guān)。 結(jié)論： 1.屈光參差性弱視在紋狀皮層、紋外皮層均發(fā)生了明顯的功能損害，高級別紋外皮層有可能比低級別紋狀皮層損害更加明顯； 2.弱視眼矯正