發(fā)布時間：2020-08-31 16:44

　　 目的:脊髓型頸椎病(cervical spondylotic myelopathy,CSM)是最常見的慢性頸椎病,是由于間盤退變引起的肢體功能障礙,感覺缺失和疼痛等癥狀。脊髓型頸椎病是一種特殊的脊髓損傷(spinal cord injury,SCI)。因為脊髓型頸椎病的病因是由于脊髓壓迫引起,所以傳統(tǒng)的治療觀念都是集中于頸椎和脊髓受壓迫節(jié)段。然而脊髓受壓同時會由于大腦長時間感覺輸入和運動輸出刺激缺失,致使影響大腦結構和功能的重塑發(fā)生。既往研究通過任務態(tài)磁共振證實了脊髓型頸椎病患者術前大腦存在代償性的大腦功能改變,尤其是在運動感覺皮層。然而脊髓型頸椎病患者的大腦運動感覺皮層的結構改變仍然是未知的。本研究目的是通過使用形態(tài)磁共振去探測是否有運動感覺皮層體積改變,并且體積改變與臨床評分是否存在線性相關。方法:本研究一共分為三部分:1.脊髓型頸椎病患者腦結構改變本研究一共招募30名脊髓型頸椎病患者和年齡,性別,受教育程度相匹配的25名健康志愿者。患者均在手術前行形態(tài)磁共振掃描。使用基于體素的全腦形態(tài)學測量(voxel-based morphometry,VBM)通過DARTEL算法將大腦分割成灰質和白質。使用BA1區(qū),BA2區(qū),BA3a區(qū),BA3b區(qū),BA4a區(qū),BA4p區(qū),BA5區(qū),BA6區(qū),丘腦和小腦作為感興趣區(qū)間去比較脊髓型頸椎病患者和健康志愿之間的灰質體積區(qū)別。然后將患者大腦的萎縮體積和日本骨科協會評分(Japanese Orthopedic Association,JOA)及其分項評分進行線性相關分析,分項評分包括上肢功能評分、下肢功能評分、感覺評分和膀胱功能評分。2.脊髓型頸椎病患者腦功能改變30名需要手術治療的脊髓型頸椎病患者和25名匹配的健康志愿者進行靜息態(tài)功能磁共振掃描。使用SPM12和DPARSF工具箱對功能圖像進行后處理,使用低頻震蕩振幅(amplitude of low frequency fluctuations,ALFF)方法去分析大腦的功能改變。接下來,利用功能連接(functional connectivity,FC)去分析大腦網絡水平改變。低頻震蕩振幅和功能連接強度通過REST軟件提取出并和JOA評分及其分項評分進行線性相關分析。圖論的屬性通過gretna工具箱獲得并對比脊髓型頸椎病患者和健康志愿者之間的不同。3.脊髓型頸椎病患者減壓手術的大腦結構和功能改變及運動功能恢復機制一共15名脊髓型頸椎病患者術前和術后6個月分別進行功能磁共振,結構磁共振和彌散張量成像技術掃描。結構磁共振圖像使用Freesurfer縱向分析方法進行后處理。對比脊髓型頸椎病患者術前和術后之間的低頻震蕩振幅和功能連接強度差別。圖論的屬性通過gretna工具箱獲得并對比兩組之間的不同。利用FSL使用TBSS方法去后處理DTI圖像。對比脊髓型頸椎病術前和術后之間,脊髓型頸椎病術前和健康志愿者之間的FA,MD,AD和RD值。結果:1.脊髓型頸椎病患者腦結構改變與健康志愿者相比,脊髓型頸椎病患者在左側BA1區(qū),左側BA2區(qū),左側BA3a區(qū),右側BA3a區(qū),左側BA3b區(qū),左側BA4a區(qū),右側BA4p區(qū),左側BA5區(qū),右側BA6區(qū),左側和右側丘腦顯示顯著的灰質萎縮。并且灰質萎縮體積在初級感覺區(qū)(BA1,BA2和BA3),初級運動區(qū)(BA4)和丘腦的改變與JOA的運動功能評分呈正線性相關。輔助運動區(qū)(BA6)的體積萎縮區(qū)域與膀胱功能評分呈正線性相關。2.脊髓型頸椎病患者腦功能改變脊髓型頸椎病患者左側BA1區(qū),右側BA6區(qū)和左側小腦與健康志愿者對比顯示了顯著ALFF值增高,ALFF值改變與臨床評分并無線性相關。脊髓型頸椎病患者在右側BA6區(qū)與左側丘腦和左側小腦的功能連接較健康志愿者有顯著性提高。而且右側BA6區(qū)與左側丘腦的功能連接強度與上肢運動功能評分呈正線性相關(p=0.029,r=0.04)。與健康對照組比較,脊髓型頸椎病患者在頂部運動感覺區(qū)和枕部的運動感覺區(qū)度中心度減低,在左側小腦的內側和中部的局部網絡效率減低,在右側小腦、左側丘腦、扣帶回后側、前額葉皮層和背側額葉皮層的度中心度增高。3.脊髓型頸椎病患者減壓手術后大腦結構和功能改變及運動功能恢復機制對脊髓型頸椎病患者術前和術后六個月的全腦ALFF值進行比較,發(fā)現術后6個月患者右側小腦ALFF值減低。以右側小腦為異�；顒訁^(qū)域為種子點,對脊髓型頸椎病患者術前及術后6個月功能連接強度對比發(fā)現,在脊髓型頸椎病患者術后可見左側小腦與右側小腦、右側初級感受區(qū)(S1)、右側初級運動區(qū)(M1)和右側輔助運動區(qū)功能連接強度較術前可見顯著性減弱。與脊髓型頸椎病患者術前進行比較,脊髓型頸椎病患者術后六個月在右側丘腦、前部額葉皮層和腹外側額葉皮層的度中心度減弱,左側小腦外側的最短路徑和扣帶回后側局部網絡效率減低。頂部運動感覺區(qū)、左側側部和中部小腦的度中心度增高。脊髓型頸椎患者術前較健康對照組左側上縱束顳葉區(qū)FA值減低,右側上縱束的MD值較正常人增高,脊髓型頸椎病患者術后6個月較術前在中部小腦腦橋和右側皮質脊髓束FA值減弱,在右側扣帶束可見MD,AD和RD增強,右側前丘腦輻射束可見AD和RD增強。結論:1.脊髓型經頸椎病患者運動感覺腦區(qū)出現萎縮。同時萎縮體積與臨床評分之間呈正線性相關。2.脊髓型頸椎患者在左側BA1區(qū),右側BA6區(qū)和左側小腦為針對運動感覺腦區(qū)萎縮,ALFF值代償性增高。3.右側BA6區(qū)與左側丘腦和左側小腦功能連接有顯著增高,而且與左側丘腦的連接強度與上肢運動功能評分呈正線性相關。4.在全腦網絡水平,脊髓型頸椎病患者左側運動感覺區(qū)網絡節(jié)點的度中心度下降,其他區(qū)域出現代償性度中心度增高。5.患者術后與術前對比在左側小腦與右側運動感覺區(qū)功能連接強度顯著減低。6.在減壓術后,脊髓型頸椎病患者左側小腦代償性ALFF值增高消失。7.減壓術前的脊髓型頸椎病患者與健康志愿者對比,可見在對側上縱束FA值減低,對側上縱束代償性彌散系數增高。減壓術后患者雙側皮質脊髓束FA較前降低,扣帶束和前部丘腦輻射束彌散系數增高。8.脊髓型頸椎病患者運動功能恢復機制為脊髓壓迫后大腦運動感覺區(qū)皮層出現萎縮,相關腦區(qū)出現活動性和功能連接強度增加以彌補信號的缺失,減壓術后信號恢復,代償反應會伴隨功能的恢復逐漸減弱,同時左側的運動感覺區(qū)和小腦活動效率和度中心度增加,輔助恢復運動感覺功能。
【學位單位】：中國醫(yī)科大學
【學位級別】：博士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：R445.2;R681.55

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本文編號：2809067