高蓓瑤,白玉龍
彌散張量成像在腦卒中康復(fù)中應(yīng)用的研究進(jìn)展①
高蓓瑤,白玉龍
彌散張量成像(DTI)是一種非侵襲性MRI技術(shù),能夠識(shí)別腦微觀結(jié)構(gòu)改變,特別是神經(jīng)纖維束的變化。DTI在腦卒中預(yù)后評(píng)估、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和康復(fù)療效評(píng)估等方面均有應(yīng)用。
腦卒中;彌散張量成像;康復(fù);綜述
[本文著錄格式]高蓓瑤,白玉龍.彌散張量成像在腦卒中康復(fù)中應(yīng)用的研究進(jìn)展[J].中國(guó)康復(fù)理論與實(shí)踐,2016,22(9): 1031-1035
CITED AS:Gao BY,BaiYL.Progressof application of diffusion tensor imaging in stroke rehabilitation(review)[J].Zhongguo Kangfu Lilun Yu Shijian,2016,22(9):1031-1035.
彌散張量成像(diffusion tensor imaging,DTI)是一種在磁共振基礎(chǔ)上發(fā)展出的影像學(xué)技術(shù)。其原理是水分子在組織間和細(xì)胞內(nèi)外移動(dòng)時(shí),由于細(xì)胞膜的存在而需要進(jìn)行跨膜運(yùn)動(dòng),因此會(huì)產(chǎn)生水分子的彌散活動(dòng)。由于神經(jīng)細(xì)胞的結(jié)構(gòu),細(xì)胞膜在與縱軸垂直方向上對(duì)水分子運(yùn)動(dòng)有阻擋作用,水分子運(yùn)動(dòng)在各個(gè)方向不一致,形成各向異性。這一性質(zhì)可以通過(guò)一些參數(shù)衡量,如表觀彌散系數(shù)(apparentdiffusion coefficient,ADC),當(dāng)水分子的運(yùn)動(dòng)方向和細(xì)胞長(zhǎng)軸平行時(shí),ADC最大,垂直時(shí)ADC最小;ADC受細(xì)胞內(nèi)外水的黏滯度、比例、細(xì)胞膜通透性、溫度的影響。又如各向異性分?jǐn)?shù)(fractionalanisotropy,F(xiàn)A),與分子在空間位移的程度、組織的方向有關(guān)。評(píng)價(jià)病變時(shí),同時(shí)測(cè)量病灶及對(duì)側(cè)相應(yīng)部位的ADC,兩者的比值即為相對(duì)ADC(relative apparent diffusion coefficient,rADC),可部分消除絕對(duì)ADC的個(gè)體差異;同理也有相對(duì)FA(relative fractionalanisotropy,rFA)。平均彌散率(mean duffusivity,MD)是對(duì)總的分子置換和表現(xiàn)出的總彌散障礙的描述,在平行軸位置用軸向彌散系數(shù)(axial diffusivity,AD)描述,垂直軸位置用徑向彌散系數(shù)(radial diffusivity,RD)來(lái)描述。MD可反映組織的總含水量,而各向異性指標(biāo)能提示髓磷脂纖維的完整性[1]。
DTI與彌散加權(quán)成像(diffusion weighed imaging,Dwi)的原理相近,并在DWI的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展。兩者區(qū)別在于DWI是單一方向或三維方向合成后水分子的彌散情況;DTI是在Dwi原有的三個(gè)方向的基礎(chǔ)上,增加了更多的采集方向[1]。
目前DTI能夠清楚顯示大腦白質(zhì)二維和三維影像。自1994年被開(kāi)發(fā)以來(lái),DTI很快被應(yīng)用于許多大腦疾病的探索,如多發(fā)性硬化、腦癱、腦卒中、衰老、癡呆、精神分裂癥等,在科研和臨床領(lǐng)域都得到廣泛應(yīng)用[1-2]。
腦卒中是一組發(fā)病率和致死率都相當(dāng)高的疾病,腦卒中后康復(fù)在康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域占有重要地位。本文就DTI在腦卒中康復(fù)中的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。
很多研究表明,通過(guò)DTI測(cè)量皮質(zhì)脊髓束(corticospinal tract,CST)完整性與腦卒中后患者的運(yùn)動(dòng)功能密切相關(guān)。Ma等納入23例基底節(jié)區(qū)出血性腦卒中患者進(jìn)行前瞻性研究,在發(fā)病當(dāng)天、發(fā)病后30 d和90 d分別進(jìn)行DTI檢測(cè),發(fā)現(xiàn)當(dāng)天FA下降程度與90 d時(shí)運(yùn)動(dòng)功能障礙程度密切相關(guān)[3]。CST的FA顯著改變提示傳導(dǎo)束沃勒變性。Schaechter等對(duì)10例腦卒中后偏癱患者與10名健康人行對(duì)照研究,發(fā)現(xiàn)患者雙側(cè)CST的FA升高和運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)程度相關(guān)[4]。偏癱患者運(yùn)動(dòng)功能的恢復(fù)與患側(cè)和健側(cè)的CST微細(xì)結(jié)構(gòu)均有關(guān),表明雙側(cè)皮質(zhì)脊髓束在運(yùn)動(dòng)恢復(fù)中起一定作用。
也有研究發(fā)現(xiàn)CST的FA可能并不能預(yù)測(cè)腦卒中后運(yùn)動(dòng)功能。Jang等回顧性研究32例腦卒中患者和24名健康人,腦卒中組在卒中發(fā)生后(7.9±3.6)個(gè)月行DTI檢查,結(jié)合彌散張量纖維束成像(diffusion tensor tractography,DTT)、連續(xù)追蹤法(fiber assignment continuoustracking,F(xiàn)ACT)和多個(gè)感興趣區(qū)(amultiple regionsof interest,ROIs)技術(shù),發(fā)現(xiàn)患者健側(cè)腦部的皮質(zhì)脊髓前束纖維數(shù)量(fiber number,F(xiàn)N)與發(fā)生卒中后運(yùn)動(dòng)功能有關(guān),但未發(fā)現(xiàn)皮質(zhì)脊髓前束FA、ADC,以及CST的FN、FA和ADC也與之相關(guān)[5]。
除CST外,Wang等回顧性研究11例紋狀體和內(nèi)囊發(fā)生梗死2周并伴有上肢功能障礙的患者,DTI發(fā)現(xiàn)在發(fā)病早期,受損的大腦腳處FA下降明顯,ADC改變不明顯[6]。FA在大腦腳下降說(shuō)明包括錐體束在內(nèi)的纖維結(jié)構(gòu)完整性受到損傷,出現(xiàn)沃勒變性。
有研究者通過(guò)聯(lián)合DTI和其他手段評(píng)估腦卒中后患者的運(yùn)動(dòng)功能。Yang等研究31例腦卒中急性期伴有上肢運(yùn)動(dòng)障礙患者,運(yùn)動(dòng)功能評(píng)定用上肢Fugl-Meyer評(píng)分。收集DTI技術(shù)中CST的rFA與灰質(zhì)容量測(cè)定(graymatter volumetry,GM)的技術(shù)感興趣區(qū)(volumeof interest,VOI)比值(患側(cè)/健側(cè)),發(fā)現(xiàn)兩者均與上肢Fugl-Meyer評(píng)分相關(guān);聯(lián)合CST的rFA與尾狀核的VOI比值,通過(guò)多元回歸模型可以解釋上肢Fugl-Meyer評(píng)分中40.7%的變異,而僅用CST的rFA只能解釋29.4%,僅用尾狀核VOI比值只能解釋23.1%。因此聯(lián)合DTI技術(shù)和GM技術(shù),比單獨(dú)應(yīng)用一種技術(shù)可以更好地反映腦卒中患者運(yùn)動(dòng)障礙的情況[7]。
偏癱可引起大腦半球內(nèi)和大腦半球間白質(zhì)聯(lián)絡(luò)纖維損傷?;谀壳叭四X結(jié)構(gòu)和功能連接的腦結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和腦功能網(wǎng)絡(luò),Lee等認(rèn)為利用腦網(wǎng)絡(luò)連接的一些參數(shù),如節(jié)點(diǎn)度(the node degree)和邊介數(shù)(the edge betweenness centrality values),再結(jié)合分析FA,可以反映患者的運(yùn)動(dòng)功能狀態(tài)[8]。他們研究3例發(fā)生左側(cè)腦血管病的患者,比較和分析患者健側(cè)和患側(cè)這些參數(shù),證實(shí)它們與偏癱患者的運(yùn)動(dòng)功能相關(guān)。
除了運(yùn)動(dòng)功能,研究者發(fā)現(xiàn)DTI也可預(yù)測(cè)卒中后患者言語(yǔ)功能。Breier等對(duì)20例左側(cè)腦卒中患者發(fā)病后1個(gè)月內(nèi)行DTI檢查和語(yǔ)言功能評(píng)估,發(fā)現(xiàn)左側(cè)縱束和弓狀束(arcuate fasciculus,AF)處FA降低,患者言語(yǔ)復(fù)述能力受損,表明兩者可能存在相關(guān)性[9]。
Guo等采用一過(guò)性大腦中動(dòng)脈閉塞(middle cerebral artery occlusion,MCAO)恒河猴模型(缺血2 h),觀察梗死中心區(qū)(infarct core,IC)、梗死增長(zhǎng)區(qū)(infarctgrow th area,IG)和可逆半暗帶(reversible penumbra area,RP)rADC和rFA,其中IG與RP相加為缺血半暗帶(ischemic penumbra,IP)。結(jié)果顯示,再灌注1 h后,rADC在三個(gè)區(qū)域均上升(在IG區(qū)上升最慢),后逐漸下降,7 h后再持續(xù)上升;再灌注1 h后,rFA在三個(gè)區(qū)域均下降(在IC區(qū)時(shí)最明顯),3~24 h在IC和RP區(qū)有所上升,而IG區(qū)繼續(xù)下降,24 h后三個(gè)區(qū)域均下降[10]。作者認(rèn)為,缺血早期,急性再灌注可以引起細(xì)胞外興奮性氨基酸過(guò)度釋放,引起ATP水平下降,ATP依賴的離子泵失活,導(dǎo)致缺血細(xì)胞去極化,水分子從細(xì)胞外移動(dòng)到細(xì)胞內(nèi),rADC上升;亞急期,持續(xù)再灌注損傷導(dǎo)致細(xì)胞壞死,同時(shí)伴有細(xì)胞膜崩解和微血管功能障礙,導(dǎo)致rFA持續(xù)下降。
Liu等采用獼猴MCAO缺血再灌注(缺血3 h)模型和永久性MCAO模型,觀察在造模后不同時(shí)間獼猴的ADC、FA和T2WI,共觀察30 d,隨后行組織學(xué)觀察、計(jì)算梗死灶體積。研究發(fā)現(xiàn),兩組損傷區(qū)ADC均為先迅速降低,后缺血再灌注組在3 h后增高,永久組在24 h后增高,30 d后均高于初始值;FA缺血再灌組先明顯降低,3 h后逐漸升高,但均未高于初始值,而永久組FA持續(xù)下降;T2wi先維持正常值不變,后增高再下降,均高于初始值[11]。永久性MCAO組與缺血再灌組的主要差異表現(xiàn)在FA上,且永久性MCAO組在組織學(xué)方面表現(xiàn)的損傷更嚴(yán)重,尤其是髓磷脂的損傷和軸索水腫。
3.1強(qiáng)化發(fā)聲矯正訓(xùn)練
腦卒中后,由于病變損害優(yōu)勢(shì)半球大腦皮質(zhì)語(yǔ)言代表區(qū)及其纖維,使患者的聽(tīng)、說(shuō)、閱讀和書(shū)寫(xiě)功能殘缺或喪失?;颊哐哉Z(yǔ)功能恢復(fù)過(guò)程中,弓狀束起重要的作用,它是語(yǔ)言產(chǎn)生和反饋的重要通路,連接Wernicke區(qū)與Broca區(qū)。Nunnari等對(duì)1例左側(cè)顳頂區(qū)腦卒中失語(yǔ)癥患者進(jìn)行隨訪,經(jīng)過(guò)發(fā)聲矯正強(qiáng)化康復(fù)治療1個(gè)月后,語(yǔ)言和運(yùn)動(dòng)功能有一定恢復(fù);DTI觀察到左側(cè)弓狀束FA升高,纖維數(shù)量增多[12]。
腦損傷范圍小的失語(yǔ)癥患者,在恢復(fù)階段傾向于有更多的左側(cè)大腦病灶周?chē)せ詈陀覀?cè)不同大腦區(qū)域激活;如果大范圍左側(cè)大腦損傷(除外完全損傷),右側(cè)大腦傾向有更多與語(yǔ)言區(qū)相對(duì)應(yīng)的區(qū)域激活[13]。
旋律語(yǔ)調(diào)療法(melodic intonation therapy,MIT)是強(qiáng)化發(fā)聲矯正訓(xùn)練中的一種,用夸大語(yǔ)調(diào)的方式達(dá)到“講話”的目的。Schlaug等對(duì)6例左側(cè)腦卒中(至少1年)后理解力正常但有中到重度表達(dá)性失語(yǔ)癥患者,MIT治療75~80 d,患者言語(yǔ)功能明顯恢復(fù),DTI和DTT發(fā)現(xiàn)患者右側(cè)AF纖維數(shù)量和體積顯著增加[13]。Wan等對(duì)11例慢性左側(cè)腦卒中并發(fā)運(yùn)動(dòng)性失語(yǔ)患者,治療前和治療15周后行DTI檢查和語(yǔ)言能力測(cè)評(píng),并與9例對(duì)照組進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)治療組右側(cè)額下回后部白質(zhì)、右側(cè)顳上回后部和右側(cè)扣帶回后部FA下降,且FA下降與患者語(yǔ)言功能恢復(fù)相關(guān)[14]。既往有關(guān)言語(yǔ)、記憶功能損傷與FA關(guān)系的研究中,既有報(bào)道FA增加者[15],也有報(bào)道其減少者[16]。由于FA的影響因素很多,如纖維密度、纖維連貫性、軸突直徑、髓鞘形成、軸突側(cè)支出芽。FA高說(shuō)明纖維排列更整齊,F(xiàn)A低說(shuō)明排列欠規(guī)則,以及更多的出芽狀多支化的軸突。其中的機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。
3.2針灸
針灸是我國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的重要治療手段,廣泛應(yīng)用于康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。許多動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床觀察驗(yàn)證針灸對(duì)于中樞神經(jīng)功能恢復(fù)有一定影響[17-19]。Shen等將腦梗死患者分為針灸組和對(duì)照組,發(fā)現(xiàn)梗死處ADC在發(fā)病時(shí)迅速下降后明顯上升,而FA在發(fā)病到慢性期明顯下降;雙側(cè)大腦腳處ADC下降可能與沃勒變性有關(guān);治療8周后,針灸組ADC和FA均比對(duì)照組高,并有Barthel指數(shù)明顯升高[20]。Wu等對(duì)MCAO缺血30min再灌注大鼠予針灸治療,缺血區(qū)中央和邊緣處rADC迅速下降后很快上升,rFA持續(xù)下降4 d后緩慢上升;治療組在7 d和28 d時(shí),缺血區(qū)邊緣處rFA比對(duì)照組高,且行為學(xué)評(píng)分升高[21]。
但Li等對(duì)14例缺血性腦卒中患者,在治療前和治療1個(gè)月后行Fugl-Meyer評(píng)分和DTI檢查,結(jié)果顯示針灸治療組Fugl-Meyer評(píng)分高于對(duì)照組,兩組內(nèi)均有FA增加,AD、RD和MD減少,但兩組間無(wú)顯著性差異[22]。
3.3腦機(jī)接口
腦機(jī)接口是一種直接通過(guò)腦電信號(hào)控制外部設(shè)備的腦-機(jī)通訊系統(tǒng),是目前神經(jīng)康復(fù)研究的熱點(diǎn)之一[23-24]。DTI可應(yīng)用于臨床追蹤和預(yù)測(cè)腦卒中后接受腦機(jī)接口治療患者的運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)。Song等發(fā)現(xiàn),治療后患側(cè)內(nèi)囊后肢處rAD、rRD、rMD越低,rFA越高,則上肢運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)越好[25]。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),腦機(jī)接口治療后患側(cè)較健側(cè)的內(nèi)囊后肢FA下降越低,運(yùn)動(dòng)功能越差;初始的FA可以預(yù)測(cè)和評(píng)估患者在腦機(jī)接口治療后運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)情況;與功能磁共振成像(functionalmagnetic resonance imaging,fMRI)結(jié)果一同進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)患者完成患側(cè)手指敲擊任務(wù)(impaired-finger-tapping-task)時(shí),活躍像素計(jì)數(shù)值(active voxel counts)與患側(cè)內(nèi)囊后肢處FA負(fù)相關(guān)[26]。
3.4功能電刺激
臨床研究證明,功能電刺激(functional electrical stimulation,F(xiàn)ES)能顯著改善腦卒中患者偏癱肢體的功能,提高行走能力,降低致殘率,是一種有效的康復(fù)物理治療方法[27]。Chen等通過(guò)使用DTI技術(shù)對(duì)雙通道FES和四通道FES的療效進(jìn)行比較,治療3周后,DTI示四通道FES組患側(cè)纖維束明顯增多,健側(cè)纖維束改善不明顯;雙通道FES組和安慰刺激組均改善不明顯[28]。
3.5強(qiáng)制性運(yùn)動(dòng)療法
強(qiáng)制性運(yùn)動(dòng)療法(constraint-induced movement therapy,CIMT)通過(guò)限制健肢使用,強(qiáng)制患者使用患肢,強(qiáng)化并在日常生活中加以訓(xùn)練,具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值[29-30]。Hu等應(yīng)用DTI研究18例慢性腦卒中偏癱患者,治療前患側(cè)和健側(cè)損傷處FA為0.29和0.30,CST處FA為0.35和0.45;CIMT治療前后患者運(yùn)動(dòng)功能評(píng)分與治療前后CST的rFA(患側(cè)/健側(cè))或腦白質(zhì)rFA無(wú)明顯相關(guān),健側(cè)與患側(cè)FA也均未發(fā)現(xiàn)改變[31]。研究者認(rèn)為可能腦卒中后功能損失不僅僅與CST完整性相關(guān)。Sterr等也認(rèn)為腦卒中CIMT治療后運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)結(jié)果與CST結(jié)構(gòu)完整性的關(guān)聯(lián)性不是很大[32]。
有研究顯示,腦癱兒童CIMT干預(yù)前后DTI結(jié)果與成人的情況不同。Kwon等予10例腦癱患兒CIMT治療,治療后功能恢復(fù)明顯,其中5例治療后DTT顯示CST出現(xiàn)或更加明顯,說(shuō)明CST的改變與上肢功能改善同步[33]。這可能和兒童處于生長(zhǎng)發(fā)育期,腦的可塑性較大有關(guān)。但Rickards等納入10例腦癱患兒和26例慢性腦卒中患者,CIMT治療后兒童組與成人組功能均有明顯恢復(fù),治療前CST有扭曲或中斷者以及FA降低的腦癱患兒,基線運(yùn)動(dòng)功能情況差于CST完整者;兒童組與成人組FA與CST的扭曲或中斷程度均與治療后的功能恢復(fù)情況無(wú)相關(guān)性[34]。
不少研究認(rèn)為,CIMT治療前DTI參數(shù)可能對(duì)判斷預(yù)后有一定的意義。Marumoto等隊(duì)列研究14例腦梗死患者,CIMT治療10 d發(fā)現(xiàn),治療前內(nèi)囊后肢rFA與治療后Fugl-Meyer評(píng)分正相關(guān)[35]。Manning等對(duì)7例腦癱患兒行CIMT治療,治療前內(nèi)囊后肢MD與治療后Jebsen-Taylor評(píng)分增加正相關(guān)[36]。Rocca等也發(fā)現(xiàn),CIMT治療前患兒CST處FA與治療后10周時(shí)運(yùn)動(dòng)功能評(píng)分明顯正相關(guān)[37]。
3.6矯形器的使用
Maeshima等發(fā)現(xiàn),出院時(shí)需要佩戴矯形器的患者,患側(cè)錐體束和大腦腳FA比不需要矯形器的患者低[38]。他們認(rèn)為,F(xiàn)A或可用于預(yù)測(cè)卒中后偏癱患者在出院時(shí)是否需要矯形器。
3.7經(jīng)顱磁刺激
單側(cè)空間忽視(unilateralspatialneglect,USN)是腦損傷后患者不能注意到從對(duì)側(cè)輸入的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等刺激的一種認(rèn)知障礙。Yang等將38例腦卒中患者分為三個(gè)治療組和假治療組,分別予1 Hz經(jīng)顱磁刺激(transcranialmagnetic stimulation,TMS)、10 Hz TMS、持續(xù)θ節(jié)律刺激(continuous theta burst stimulation,TBS),結(jié)果持續(xù)TBS組患者療效最好,其次是1 Hz TMS和10Hz TMS;DTI顯示,與假治療組相比,持續(xù)TBS組患者左側(cè)上縱束、額枕上束和額枕下束、右側(cè)外囊和額枕下束的FA、MD顯著增加,其他兩組未發(fā)現(xiàn)此現(xiàn)象[39],說(shuō)明持續(xù)TBS可促進(jìn)視覺(jué)相關(guān)區(qū)域白質(zhì)纖維網(wǎng)絡(luò)的連接與修復(fù),USN患者功能恢復(fù)有關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)額頂和額枕部纖維連接有斷開(kāi)的現(xiàn)象,或可幫助預(yù)測(cè)腦卒中患者的USN的發(fā)生。
綜上所述,DTI不僅可以反映腦卒中后患者功能恢復(fù)的情況,而且對(duì)各種康復(fù)治療的療效評(píng)估也有一定價(jià)值。此外,DTI還可用于評(píng)估預(yù)后,幫助判斷患者功能恢復(fù)的潛力。但DTI不能發(fā)現(xiàn)橫向的纖維投射[40],且有研究認(rèn)為DTI的結(jié)果不能完全值得信賴,有誤導(dǎo)性,并推薦高級(jí)纖維束成像技術(shù),后者能夠更加清楚地顯示纖維束情況[41]。如果DTI技術(shù)不能精確反映CST的完整性及纖維投射的數(shù)量,可能會(huì)誤導(dǎo)醫(yī)生對(duì)病情的評(píng)估判斷。有關(guān)DTI技術(shù)在康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用尚待進(jìn)一步深入研究。
[1]Sundgren PC,Dong Q,Gómez-Hassan D,et al.Diffusion tensor imaging of the brain:review of clinical applications[J]. Neuroradiology,2004,46(5):339-350.
[2]Assaf Y,Pasternak O.Diffusion tensor imaging(DTI)-based white matter mapping in brain research:a review[J].JMol Neurosci,2008,34(1):51-61.
[3]Ma C,Liu A,Li Z,etal.Longitudinal study of diffusion tensor imaging properties of affected cortical spinal tracts in acute and chronic hemorrhagic stroke[J].JClin Neurosci,2014,21(8):1388-1392.
[4]Schaechter JD,F(xiàn)ricker ZP,Perdue KL,et al.Microstructural status of ipsilesional and contralesional corticospinal tract correlates with motor skill in chronic stroke patients[J].Hum Brain Mapp,2009,30(11):3461-3474.
[5]Jang SH,Kwon HG.Change of the anterior corticospinal tract on the normalside of the brain in chronic stroke patients:diffusion tensor imaging study[J].Somatosens Mot Res,2015,32(1):25-30.
[6]Wang RR,LiC,Zhang S,Zhou LJ,etal.Diffusion tensor imaging change in crus cerebri in striatocapsular infarction and correlation with upper extremity motor dysfunction[J].Radiol Med,2015,120(11):1064-1070.
[7]Yang M,Yang YR,LiHJ,etal.Combining diffusion tensor imaging and graymatter volumetry to investigatemotor functioning in chronic stroke[J].PLoSOne,2015,10(5):e0125038.
[8]Lee MH,Shin YI,Lee SH,et al.Diffusion tensor imaging to determine the potential motor network connectivity between the involved and non-involved hemispheres in stroke[J]. Biomed Mater Eng,2015,26(Suppl1):S1447-S1453.
[9]Breier JI,Hasan KM,ZhangW,etal.Language dysfunction after stroke and damage to white matter tracts evaluated using diffusion tensor imaging[J].Am JNeuroradiol,2008,29(3): 483-487.
[10]Guo J,Zheng HB,Duan JC,et al.Diffusion tensor MRI for the assessment of cerebral ischemia/reperfusion injury in the penumbra of non-human primate strokemodel[J].Neurol Res,2011,33(1):108-112.
[11]Liu Y,D'Arceuil HE,Westmoreland S,et al.Serial diffusion tensor MRIafter transient and permanent cerebral ischemia in nonhuman primates[J].Stroke,2007,38(1):138-145.
[12]NunnariD,Bonanno L,BramantiP,etal.Diffusion tensor imaging and neuropsychologic assessment in aphasic stroke[J].J Stroke Cerebrovasc Dis,2014,23(10):e477-e478.
[13]Schlaug G,Marchina S,Norton A.Evidence for plasticity in white-matter tracts of patientswith chronic Broca's aphasia undergoing intense intonation-based speech therapy[J].Ann N Y Acad Sci,2009,1169:385-394.
[14]Wan CY,Zheng X,Marchina S,etal.Intensive therapy induces contralateralwhitematter changes in chronic stroke patients with Broca'saphasia[J].Brain Lang,2014,136:1-7.
[15]Engvig A,F(xiàn)jell AM,Westlye LT,et al.Memory training impacts short-term changes in aging whitematter:a longitudinal diffusion tensor imaging study[J].Hum Brain Mapp,2012,33(10):2390-2406.
[16]Elmer S,H?nggi J,Meyer M,et al.Differential language expertise related to whitematter architecture in regions subserving sensory-motor coupling,articulation,and interhemispheric transfer[J].Hum Brain Mapp,2011,32(12):2064-2074.
[17]Kong JC,Lee MS,Shin BC,etal.Acupuncture for functional recovery after stroke:a systematic review of sham-controlled randomized clinical trials[J].CMAJ,2010,182(16): 1723-1729.
[18]Wang WW,Xie CL,Lu L,etal.A systematic review andmeta-analysis of Baihui(GV20)-based scalp acupuncture in experimental ischemic stroke[J].SciRep,2014,4:3981.
[19]Rodríguez-Mansilla J,Espejo-Antúnez L,Bustamante-López AI.Effectiveness of acupuncture in spasticity of the post-stroke patient.Systematic review[J].Aten Primaria,2016,48(4):226-234.
[20]Shen Y,LiM,WeiR,etal.Effect of acupuncture therapy for postponing Wallerian degeneration of cerebral infarction as shown by diffusion tensor imaging[J].JA ltern Complement Med,2012,18(12):1154-1160.
[21]Wu Z,Hu J,Du F,etal.Long-term changes of diffusion tensor imaging and behavioural status after acupuncture treatment in rats with transient focal cerebral ischaemia[J].Acupunct Med,2012,30(4):331-338.
[22]LiY,Wang Y,Zhang H,etal.The effectof acupuncture on the motor function and white matter microstructure in ischemic stroke patients[J].Evid Based ComplementA ltern Med,2015,2015:164792.
[23]Silvoni S,Ramos-Murguialday A,Cavinato M,et al.Braincomputer interface in stroke:a review of progress[J].Clin EEG Neurosci,2011,42(4):245-252.
[24]Remsik A,Young B,Vermilyea R,et al.A review of the progression and future implications of brain-computer interface therapies for restoration of distal upper extremity motor function after stroke[J].Expert Rev Med Devices,2016,13(5): 445-454.
[25]Song J,Nair VA,Young BM.DTImeasures track and predict motor function outcomes in stroke rehabilitation utilizing BCI technology[J].FrontHum Neurosci,2015,9:195.
[26]Song J,Young BM,Nigogosyan Z,et al.Characterizing relationships of DTI,fMRI,and motor recovery in stroke rehabilitation utilizing brain-computer interface technology[J].Front Neuroeng,2014,7:31.
[27]How lett OA,Lannin NA,Ada L,et al.Functional electrical stimulation improves activity after stroke:a systematic review with meta-analysis[J].A rch Phys Med Rehabil,2015,96(5): 934-943.
[28]Chen D,Yan T,Li G,et al.Functional electrical stimulation based on a working pattern influences function of lower extremity in subjects with early stroke and effects on diffusion tensor imaging:a randomized controlled trial[J].Zhonghua Yi Xue Za Zhi,2014,94(37):2886-2892.
[29]Peurala SH,Kantanen MP,Sj?gren T,et al.Effectiveness of constraint-inducedmovement therapy on activity and participation after stroke:a systematic review andmeta-analysis of randomized controlled trials[J].Clin Rehabil,2012,26(3): 209-223.
[30]Etoom M,Hawamdeh M,Hawamdeh Z,et al.Constraint-inducedmovement therapy asa rehabilitation intervention for upper extremity in stroke patients:systematic review and meta-analysis[J].Int JRehabilRes,39(3):197-210.
[31]Hu CP.The status of whitematter in patients with hemiparesis given CI therapy:A diffusion tensor imaging study[D].Birmingham:The University of A labama,2009.
[32]Sterr A,Dean PJ,SzameitatAJ,etal.Corticospinal tract integrity and lesion volume play different roles in chronic hemiparesis and its improvement throughmotor practice[J].NeurorehabilNeuralRepair,2014,28(4):335-343.
[33]Kwon JY,Chang WH,Chang HJ,et al.Changes in diffusion tensor tractographic findings associated with constraint-induced movement therapy in young children with cerebral palsy[J].Clin Neurophysiol,2014,125(12):2397-2403.
[34]Rickards T,Sterling C,Taub E,etal.Diffusion tensor imaging study of the response to constraint-induced movement therapy of children with hemiparetic cerebral palsy and adults with chronic stroke[J].Arch Phys Med Rehabil,2014,95(3): 506-514.
[35]Marumoto K,Koyama T,Hosomi M,et al.Diffusion tensor imaging predicts the outcome of constraint-induced movement therapy in chronic infarction patients with hemiplegia:A pilot study[J].Restor NeurolNeurosci,2013,31(4):387-396.
[36]Manning KY,F(xiàn)ehlings D,Mesterman R,et al.Resting state and diffusion neuroimaging predictors of clinical improvements follo wing constraint-induced movement therapy in children with hemiplegic cerebral palsy[J].JChild Neurol,2015,30(11):1507-1514.
[37]Rocca MA,Turconi AC,Strazzer S,etal.MRIpredictsefficacy of constraint-induced movement therapy in children with brain injury[J].Neurotherapeutics,2013,10(3):511-519.
[38]Maeshima S,Osawa A,Nishio D,et al.Diffusion tensor MR imaging of the pyramidal tract can predict the need for orthosis in hemiplegic patients with hemorrhagic stroke[J].Neurol Sci,2013,34(10):1765-1770.
[39]YangW,Liu TT,Song XB,etal.Comparison of differentstimulation parameters of repetitive transcranialmagnetic stimulation for unilateral spatialneglect in stroke patients[J].JNeurol Sci,2015,359(1-2):219-225.
[40]Auriat AM,Borich MR,Snow NJ,et al.Comparing a diffusion tensor and non-tensor approach to whitematter fiber tractography in chronic stroke[J].Neuroimage Clin,2015,7: 771-781.
[41]Farquharson S,Tournier JD,Calamante F,et al.Whitematter fiber tractography:why we need to move beyond DTI[J].J Neurosurg,2013,118(6):1367-1377.
ProgressofApplication of Diffusion Tensor Imaging in Stroke Rehabilitation(review)
GAO Bei-yao,BAIYu-long
Departmentof Rehabilitation Medicine,Huashan Hospital,F(xiàn)udan University,Shanghai200040,China
BAIYu-long.E-mail:dr_baiyl@126.com
Diffusion tensor imaging(DTI)is a noninvasive MRI technique,which can identify changes inmicrostructure of the brain,especially in the variationsof the nerve fiberbundles.For stroke rehabilitation,DTIis applied in the functionalevaluation and prognosis,basic experimental research and efficacy evaluation of rehabilitation therapy.
stroke;diffusion tensor imaging;rehabilitation;review
10.3969/j.issn.1006-9771.2016.09.010
R743.3
A
1006-9771(2016)09-1031-05
2016-05-27
2016-06-21)
國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(No.81572225)。
復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科,上海市200040。作者簡(jiǎn)介:高蓓瑤(1993-),女,陜西榆林市人,碩士研究生,主要研究方向:腦卒中康復(fù)。通訊作者:白玉龍,男,博士,教授。E-mail:dr_baiyl@126.com。