脑干梗死运动传导通路损伤与重塑的扩散张量成像研究

The brainstem is the most important anatomical structure in the central nervous system. Brainstem infarction has a high disability rate and mortality. The prognostic evaluation is important to a reasonable and effective treatment in a early stage. However,the mechanism of nerve dysfunction and recovery due to brainstem infarction is still unclear. Our previous study found that the injury and repair of motor pathway fibers was closely related to the recovery of the patients. The objective of this study is to investigate the dynamic evolution of diffusion indices in the motor pathway after brainstem infarction, the spatial relationships between the infarct and fiber tract as well as regeneration and reorganization of the motor pathway fibers during recovery using diffusion tensor imaging (DTI) . And the relationships between the DTI findings and clinical scores will be analyzed. When completed, the research findings will provide a clinically-important imaging evidence concerning recovery potential and establish a DTI prediction model. The study has important implications in terms of the motor recovery mechanism and rehabilitation of patients with brainstem infarct. The clinical application of this study may reduce the patient's disability rate and guide the reasonable rehabilitation.

脑干是中枢神经系统最重要的部位，脑干梗死的致死、致残率较高，严重影响患者的健康和生存质量。因此，早期判断脑干梗死患者的预后情况，及时进行合理有效的治疗具有重要的临床意义。但是患者神经功能障碍及其恢复机制目前尚不明确。我们前期研究发现运动传导通路纤维束的损伤和修复与患者功能恢复密切相关。本研究将影像学和神经科学相结合，利用磁共振扩散张量成像，对不同部位脑干梗死患者进行多个时间点纵向随访，定量分析脑干梗死灶及神经纤维束扩散特征的动态改变、观察运动传导通路纤维束和梗死灶的关系，受损纤维束的再生修复与结构重塑方式，通过与临床神经功能障碍的相关性研究，建立早期评价患者功能恢复情况的扩散张量成像预测模型，为临床个体化康复治疗提供客观的影像学依据，对于揭示脑干梗死患者功能障碍及其恢复机制具有重要的理论价值和实际应用意义。

本研究旨在揭示脑干梗死后病灶区及其远隔部位扩散张量参数值的变化规律及其与临床神经功能恢复的相关性；探讨皮质脊髓束损伤与运动功能转归的关系，并对其损伤后的功能重组和修复情况进行初步研究。. 对45例脑干梗死患者，分别于发病7天之内、14天、30天、90天和180天进行5次DTI检查，同时采用Fugl-Meyer评分（FM）、美国国立卫生研究院卒中评分（NIHSS）、Barthel生活指数（BI）以及改良Rankin评分（mRS）对其进行临床神经功能评定。选择年龄性别匹配的20名健康志愿者作为对照组。测量脑干梗死患者梗死区以及对侧相应部位部分、梗死区下方的延髓、上方的大脑脚、内囊后肢以及中央前后回皮层两侧对称区域各向异性分数（FA）和平均扩散率（MD），并与患者临床神经功能评分进行相关分析。利用DTI纤维追踪成像（DTT）技术对脑干梗死患者进行皮质脊髓束三维重建，观察梗死灶与纤维束的空间关系，分析皮质脊髓束受累程度与患者运动功能恢复的关系，并随访观察恢复过程中受损纤维束的变化情况。研究结果发现脑干梗死后病灶区FA值、MD值随病程演变呈动态变化，具有规律性；监测梗死后DTI参数值的变化有助于加深对脑梗死后病理生理学演变过程的认识，对脑梗死进行更准确的分期。DTI技术能够早期检测到桥脑梗死后病灶区上方和下方锥体束继发的逆行性和顺行性损伤。发病早期病灶远端锥体束FA值下降的程度可预示患者远期运动功能恢复的程度。DTT成技术能够显示脑干梗死灶与皮质脊髓束的空间关系，评价皮质脊髓束的损伤程度，预测患者运动功能转归。还能够显示运动传导通路的重组和再生，为研究脑干梗死后运动功能康复过程的脑机制提供可视化依据。