脑梗死后交叉性小脑失联络相关运动功能预后脑机制的PET/MRI研究

Stroke is a disease with high disability rate, and at least 50%-70% accompany with crossed cerebellar diaschisis (CCD), which is an important prognostic indicator of stroke recovery. Therefore, it is important to explore the cerebral mechanism of functional recovery and improve outcome in patients with in farction. Studies have shown that disrupted of cerebrocerebellar circuitry may cause crossed cerebellar diaschisis, but its mechanism and the relationship with the outcome of motor function are poorly understood. PET and MRI are versatile technique increasingly used to evaluate acute stroke. PET can provide the blood flow and matabolic information. Resting functional MRI (fMRI) and diffusion tensor imaging (DTI) can delineate functional connection and corticospinal tract injury. In this study, we will use simultaneous PET/MRI to study the cerebral blood flow, glucose metabolism, functional connection and corticospinal tract in the patients who had CCD after supratentorial infarction, estimate the relationship between blood flow, metabolism and functional connection and assess the outcomes during follow-up, which can help us to state the brain mechanism of motor dysfunction and recovery. In summary, our proposal, if successful, can be quickly translated to guide effective rehabilitation treatment of stroke patients, and develop more effective treatment strategies. This will play an important role in reducing disability rate and burden of family and society.

脑梗死是致残率最高的疾病之一，探索脑梗死后神经功能的脑重塑机制，是国内外研究所面临的重大问题。研究发现幕上脑梗死后50%-70%伴有交叉性小脑失联络（CCD），且CCD与患者预后密切相关，但CCD发生的脑机制及运动功能预后的代偿机制尚不清楚。脑梗死病灶导致皮层-桥脑-小脑通路损伤，可能是CCD的主要原因。PET和MRI是评价脑梗死后CCD的有力手段，PET能提供脑血流和代谢信息，静息态MRI功能成像（fMRI）能提供脑功能连接情况，扩散张量成像（DTI）能显示纤维束改变。因此本研究利用目前国际最前沿的一体化PET/MRI，进行PET脑血流代谢和fMRI、DTI同步扫描，分析CCD患者脑血流、代谢连接、功能连接和白质纤维束的变化情况及其相关性，并长期纵向随访，揭示影像学改变与临床运动功能预后的关系，阐明脑梗死后CCD患者运动功能障碍及预后脑机制，对降低患者致残率，指导临床康复治疗有重要意义。

脑梗死是致残率最高的疾病之一，探索脑梗死后神经功能的脑重塑机制，是国内外研究所面临的重大问题。研究发现幕上脑梗死后50%-70%伴有交叉性小脑失联络（CCD），且CCD与患者预后密切相关，但CCD发生的脑机制及运动功能预后的代偿机制尚不清楚。本项目的主要研究内容为：对脑梗死后患者进行一体化PET/MR检测，影像数据包括PET能提供脑血流和代谢信息，静息态MRI功能成像（fMRI）能提供脑功能连接情况，扩散张量成像（DTI）能显示纤维束改变和临床运动功能的长期纵向随访，比较不同梗死部位患者与正常对照组全脑功能差异，并动态观察其变化规律，分析梗死后患者脑血流、脑代谢及脑功能结构的重组情况，同时对脑梗死患者全脑与临床运动评分进行相关性分析，探讨早期评价临床运动功能预后的影像学指标。结果发现：（1）基于正常人脑功能的研究发现，人脑功能个体差异与人类行为学密切相关，可用于协助脑功能数据分析过程中的定位配准，为显示个体水平脑代谢、脑血流、脑网络特征提供了无创、可靠的影像学方法，为预测疾病的个体易感性、制定个体化治疗方案提供了理论依据；（2）基于不同部位脑梗死患者脑血流、代谢、结构、功能动态的研究发现，均可作为预测脑梗死患者功能预后的客观依据，如血流-代谢的损伤程度、CCD的发生与治疗相关性、患侧丘脑灰质体积改变、功能连接强度等影像学指标，均与患者晚期临床运动康复程度显著相关。研究成果揭示脑梗死患者影像学改变与临床运动功能预后的关系，阐明脑梗死后CCD患者运动功能障碍及预后脑机制，对降低患者致残率，指导临床康复治疗有重要意义。