摘要
背景和目的 脑桥梗死(pontine stroke，PS)不仅会导致运动功能损伤，还会导致认知功能障碍，严重影响脑卒中患者的生活质量。然而，幕下梗死患者的认知功能障碍往往被忽视，这影响了我们对患者采取准确的诊断、预后的评估及有效的治疗。既往的研究已经采用通过观察皮质脊髓束的完整性、灰质体积的改变、脑血流的改变证实了脑桥梗死患者的预后和恢复机制。然而，研究人员发现，结构损伤可能导致功能网络的改变，既往研究多集中于脑桥脑卒中患者弥散指标、灰质体积、脑血流量的改变，对脑桥脑梗死患者的功能连接变化知之甚少。除此之外，有研究表明，静息态功能连接(resting state functional connectivity，rs-FC)在扫描采集过程中不是静止不变的，而是处于不断变化的过程。已经有研究证实，动态功能网络连接方法(dynamic functional network connectivity, dFNC)可以捕获静态功能网络连接方法(static functional network connectivity, sFNC)中缺失的有价值的信息，并具有比sFNC方法更高的敏感度。所以，在本研究中，我们主要采用sFNC和dFNC的方法来探索脑桥梗死患者脑功能网络连接的变化。主要目的是:(1)探索慢性期脑桥梗死患者静态功能网络连接变化特点;(2)探索慢性期脑桥梗死患者动态功能网络连接变化特点;(3)探索慢性期脑桥梗死患者静态和动态功能连接变化与认知功能改变的潜在关系。 材料与方法 收集郑州大学第一附属医院及天津医科大学总医院神经内科住院及门诊的脑桥梗死患者。本研究经当地医院伦理委员会批准，所有参与者均签署知情同意书。所有被试采用美国GE公司生产的DiscoveryMR7503.0T磁共振扫描仪行静息态fMRI和矢状三维高分辨率T1WI解剖像(Sagittal three-dimensional T1-weighted images，3D-T1WI)序列扫描。 第一部分:共纳入脑桥梗死患者45例(其中:左侧梗塞患者25例，右侧梗塞患者20例)，患者年龄范围为40～75岁，平均年龄为57.71±7.63岁。同时，用数字记忆测试(digital memory test，DMT)和空间记忆测试(spatial memory test，SMT)对所有被试的认知功能进行测评。通过独立成分分析提取有意义的脑网络、基于种子点连接分析等步骤最终得出病人组与正常对照组脑网络内和脑网络间功能连接差异。提取脑网络内功能连接具有显著组间差异脑区的功能连接值，计算其与患者认知功能量表之间的相关性。各统计分析过程中检验水准α值定为0.05，当p＜0.05时认为差异具有统计学意义。 第二部分:共纳入脑桥梗死患者52例(其中:左侧梗塞患者28例，右侧梗塞患者24例)，患者年龄范围为40～75岁，平均年龄为58.19±7.30岁。同时，用瑞氏听觉言语学习测验(Rey auditory verbal learning test, RAVLT)对所有被试的认知功能进行测评。通过数据预处理、独立成分分析提取有意义的脑网络、滑动时间窗分析、聚类分析、网络拓扑属性分析最终得出病人组与正常对照组每个状态下停留时间的差异，以及病人组与正常对照组之间拓扑属性的差异。最后，计算存在组间差异的时间属性与病人认知功能量表之间的相关性。各统计分析过程中检验水准α值定为0.05，当p＜0.05时认为差异具有统计学意义。 结果 第一部分:静态功能网络分析结果 1、慢性期脑桥梗死患者的初级感知和高级认知控制网络内功能连接均具有显著降低特点。 2、与健康对照组相比，慢性期脑桥梗死患者存在初级感知和高级认知控制网络间功能连接显著减弱现象。 3、慢性期脑桥梗死患者的小脑网络内功能连接与空间记忆测试的准确率呈显著正相关。而脑桥梗死患者的听觉网络内功能连接与数字记忆测试的平均正确反应时从正常对照组的显著负相关转变为无显著相关性。 第二部分:动态功能网络分析结果 1、基于ICA共提取出13个脑网络(包括听觉网络、感觉运动网络、注意网络、默认网络、执行控制网络、凸显网络和小脑网络)，然后经聚类分析得出了四种功能网络连接状态，其中状态1的连接特征是:提取出的13个脑网络间呈广泛的弱连接;状态2的连接特征是:初级感知网络与高级认知控制网络内分别呈显著的正连接，而初级感知网络与高级认知控制网络之间呈显著的负连接;状态3的连接特征是:除了小脑网络与其他网络呈负连接之外，其余网络之间都呈显著的正连接;状态4的连接特征是:注意网络、默认网络及执行控制网络之间呈显著的正连接。 2、与健康对照组相比，慢性期脑桥梗死患者在状态1中的停留时间较长，且状态1在4个状态中具有最高的全局属性。 3、与健康对照组相比，慢性期脑桥梗死患者在状态2中的停留时间较短，且状态2在4个状态中具有最高的局部属性。 4、慢性期脑桥梗死患者在状态2中的停留时间与RAVLT长期记忆的相关性从健康对照组的显著正相关转变为无显著相关性。 结论 1、第一部分:慢性期脑桥梗死患者的初级感知和高级认知控制网络内和网络间功能连接显著降低，表明患者存在初级与高级认知网络间显著失连接现象。 2、第二部分:慢性期脑桥梗死患者对不同拓扑属性的动态脑网络连接状态具有不同的偏好，表明患者存在全脑功能网络异常分离和整合现象，这种异常的动态功能连接改变可能是患者认知功能损伤的潜在神经生理基础。
NETL