動(dòng)態(tài)功能連接分析在腦卒中近5年的應(yīng)用現(xiàn)狀

Basic information

分子影像學(xué)雜志, 2021, 44(4): 714-717

Contents

Background

• 相關(guān)研究表明，靜息狀態(tài)下腦網(wǎng)絡(luò)功能連接強(qiáng)度在性別、年齡以及不同的基線狀態(tài)下存在顯著差異。
• 運(yùn)動(dòng)障礙是腦卒中最常見(jiàn)的癥狀，近70%的卒中存活者中有不同程度的運(yùn)動(dòng)障礙。
• 功能連接常用于評(píng)價(jià)康復(fù)對(duì)運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)重組的影響。
• 失語(yǔ)是腦卒中常見(jiàn)的并發(fā)癥之一，主要是由左側(cè)優(yōu)勢(shì)半球顳-頂-額周的語(yǔ)言網(wǎng)絡(luò)損害引起，靜息態(tài)fMRI可用于評(píng)價(jià)其功能連通性。

Concepts

• 大腦由不同空間位置的區(qū)域通過(guò)結(jié)構(gòu)或功能聯(lián)系整合起來(lái)形成的網(wǎng)絡(luò)模式稱(chēng)為腦網(wǎng)絡(luò)。
• 在靜息態(tài)fMRI相關(guān)研究中，功能連接常被用來(lái)描述在靜息狀態(tài)下大腦不同區(qū)域之間相關(guān)性。
• 腦卒中是突然發(fā)生的由腦血管疾病引起的局限性或全腦功能障礙。
• 腦卒中后功能障礙的恢復(fù)與神經(jīng)可塑性有關(guān)。
• 神經(jīng)可塑性分為結(jié)構(gòu)可塑性與功能可塑性。其中，功能可塑性是指損傷后大腦重組的能力。
• dFNC分析方法目前應(yīng)用比較成熟的主要有滑動(dòng)窗口分析法、時(shí)頻相干分析法、共激活模式分析、動(dòng)態(tài)圖論分析法；另外，腦密度聚類(lèi)分析、動(dòng)態(tài)功能連接度等方法也在不斷發(fā)展和應(yīng)用中。

Key points

• 基于靜息態(tài)fMRI的動(dòng)態(tài)功能連接(dFNC)分析通過(guò)總結(jié)重復(fù)出現(xiàn)的大規(guī)模連接模式，顯示大腦隨時(shí)間變化而呈現(xiàn)出的不同連接狀態(tài)，以及連接狀態(tài)之間的相互過(guò)渡，可以達(dá)到秒級(jí)的時(shí)間分辨率。
• 功能連接時(shí)間屬性可以確立三種狀態(tài)：區(qū)域密接狀態(tài)、弱連通狀態(tài)和兩種狀態(tài)的結(jié)合。
• dFNC作為療效指標(biāo)已經(jīng)在一些非卒中相關(guān)疾病研究當(dāng)中得到了初步應(yīng)用。

Thoughts

1. 一方面，通過(guò)對(duì)腦卒中發(fā)生后尤其是早期的腦網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部和網(wǎng)絡(luò)之間的橫向研究，揭示不同網(wǎng)絡(luò)在卒中發(fā)生后的時(shí)間變異特征，并根據(jù)功能障礙的嚴(yán)重程度進(jìn)行相關(guān)性分析。
2. 另一方面，dFNC分析也適用于腦卒中不同階段的縱向研究。可以將一些反映大腦網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué)的指標(biāo)(如重復(fù)狀態(tài)發(fā)生率、重復(fù)狀態(tài)的駐留時(shí)間、狀態(tài)轉(zhuǎn)移率等)進(jìn)行一定程度量化。

Research deficts

• dFNC在腦卒中領(lǐng)域開(kāi)展的研究相對(duì)較少。
• 不同于其他的神經(jīng)系統(tǒng)疾病，腦卒中是指腦血管病變?cè)斐傻木植磕X損傷及神經(jīng)功能障礙。因此，腦卒中患者受損部位局部的血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)異于常人，故而基于血氧水平依賴信號(hào)的fMRI研究不可避免地會(huì)受到卒中后血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)本身改變的影響，會(huì)產(chǎn)生一定程度上的結(jié)果偏差。
• 腦卒中不同梗死區(qū)域也可能造成腦網(wǎng)絡(luò)功能連接分析的差異，目前缺乏多區(qū)域梗死的相關(guān)研究。
• 目前缺乏不同的分析方法對(duì)腦卒中dFNC的對(duì)比研究。

Future considerations

1. 不同病變區(qū)域、多區(qū)域梗死相關(guān)的研究尚待完成。
2. 根據(jù)卒中發(fā)生后不同階段、不同病變部位進(jìn)行方案優(yōu)化設(shè)計(jì)，同時(shí)開(kāi)發(fā)dFNC分析方法，豐富dFNC指標(biāo)，以期能夠在腦卒中診療和康復(fù)中有更廣泛的應(yīng)用。