基于多模态磁共振下轻度镇静对脑胶质瘤运动网络代偿机制的研究

It has been shown through functional MRI (Magnetic Resonance Imaging) that patients with intracranial gliomas have compensated neurological function by virtue of brain post-injury reorganization. Our previous clinical research found that mild sedation could induce and/or exacerbate neurological deficits, especially in limb motor and ataxia function, in these patients presumably by impairing functional compensation. Nevertheless it is still very unclear how mild sedation affects sensorimotor networks in brains where reorganization may be present. Since eloquent area glioma patients are frequently subjected to sedation, anesthetics, and neurological examinations perioperatively, it is important to investigate how mild sedation interacts with motor network reorganization and functional compensation. Our research in patients with eloquent area gliomas will utilize neurological evaluations and multimodal functional MRI to explore the changes in brain upper limb’ motor network reorganization after mild sedation by different sedatives-anesthetics. The neurological evaluations include sensorimotor function scale and testing tool. Multimodal MRI consists of 3-dimentional structure, blood oxygen-level dependent for cortical activation and diffusion tensor imaging for subcortical conduction. The data from the clinical testing and functional MRI will be processed and analyzed along with other relevant clinical information. This research will answer the question of how sedatives affect upper limb motor function networks in brain gliomas. This new information will help optimize perioperative anesthetic and sedative choice for patients with brain gliomas.

近期磁共振研究结果证实，脑胶质瘤患者通过脑功能重塑可代偿损伤后神经功能缺陷；本团队前期研究发现轻度镇静可一过性阻断上述神经功能代偿作用，临床表现为神经功能缺陷加重或显露，尤以肢体运动和共济功能为著，但轻度镇静影响神经功能的运动代偿网络机制尚未明确。本研究将选取功能区胶质瘤患者，采集患者相关临床信息，采用运动感觉分级评分和临床神经功能测评工具，以及3D结构像、皮层血氧水平依赖成像（静息态+任务态）、皮层下弥散张量成像多模态磁共振研究方法，观察受试者在轻度镇静前、后神经功能变化和运动网络代偿变化，对神经功能测评数据和影像学数据进行后处理分析，从而观察和探索麻醉镇静药物在脑胶质瘤患者脑运动网络代偿重塑机制，为进一步研究全身麻醉药物的作用机制和脑胶质瘤围术期麻醉镇静药选择提供参考。

多项研究结果证实，脑胶质瘤患者通过脑功能重塑可代偿损伤后神经功能缺陷，但这种代偿可能会受到麻醉镇静药物的影响，临床表现为神经功能缺陷加重或显露，但其运动代偿网络机制尚未明确。本研究选取了功能区胶质瘤患者，采用9孔填充实验量化评定上肢运动感觉功能，同时通过3D结构像、皮层血氧水平依赖成像（静息态+任务态）、皮层下弥散张量成像多模态磁共振研究方法，观察受试者在轻度镇静前、后神经功能变化和运动网络代偿变化。胶质瘤患者给予咪达唑仑镇静后完成测评的时间较基础值明显延长，其中肿瘤对侧肢体比基础值慢26.5（95% CI，11.3 to 41.7）秒（P=0.001），肿瘤同侧肢体比基础值慢13.7（95%CI，5.0 to 22.4）秒（P=0.002）。在对照组中，镇静后优势手（P<0.001）和非优势手（P=0.006）较基础值分别慢2.9（95%CI，1.4 to 4.3）和1.7（95%CI，0.5 to 2.9）秒。该结果表明，对于幕上功能区胶质瘤的患者，咪达唑仑轻度镇静诱发上肢运动协调功能的缺陷，对胶质瘤患者的运动网络连接产生显著影响。对患者进行多模态磁共振发现，无论镇静前还是镇静后，胶质瘤患侧所在区域到全脑的网络连接强度与健侧所在区到全脑的连接相比明显减弱。后续还将进一步增加样本量针对镇静药物的作用下胶质瘤患者的功能网络连接与健康志愿者相比的构建模式进行定量分析比较。该项结果可能会改变临床用药策略，未来可能会将特定机制的镇静药作为功能区胶质瘤患者的颅内应激测试药物，以初步判定患者的神经网络稳定性，有较好的科学意义和临床应用前景。研究受到国内外同行的关注，有较重要的学术价值。