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輕度創(chuàng)傷性腦損傷急性期及亞急性期局部自發(fā)腦活動(dòng)改變的元分析

2022-10-08 01:29袁文歡羅琳王云玲金濤喻大華
磁共振成像 2022年9期
關(guān)鍵詞:急性期磁共振局部

輕度創(chuàng)傷性腦損傷(mild traumatic brain injury,mTBI)是人類最常見(jiàn)的創(chuàng)傷性腦損傷類型,mTBI發(fā)生率約占所有創(chuàng)傷性腦損傷中的80%~90%

。mTBI的癥狀常在10天內(nèi)消失,如果癥狀持續(xù)數(shù)月以上,將進(jìn)展為腦震蕩后綜合征

(postconcussion syndrome, PCS)。mTBI和PCS嚴(yán)重影響患者的健康和生活,給家庭和社會(huì)帶來(lái)了嚴(yán)重的心理和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)

。因此,mTBI 急性期及亞急性期的有效治療至關(guān)重要。目前,急性期和亞急性期mTBI的發(fā)病機(jī)制尚不明確。因此,探討急性期和亞急性期mTBI患者腦功能改變的神經(jīng)機(jī)制成為目前的研究熱點(diǎn)

。

隨著影像技術(shù)不斷地發(fā)展,靜息態(tài)功能磁共振成像(resting state functional magnetic resonance imaging, rs-fMRI)已成為研究大腦功能活動(dòng)的手段

,常用于腦功能的評(píng)判。近年來(lái),rs-fMRI已廣泛地應(yīng)用于疾病神經(jīng)機(jī)制的研究,極大地提高了我們對(duì)疾病病理生理學(xué)過(guò)程的理解。rs-fMRI的局部自發(fā)腦活動(dòng)分析方法包括區(qū)域同質(zhì)性

(regional homogeneity, ReHo)、分?jǐn)?shù)低頻波動(dòng)振幅(fractional amplitude of low-frequency fluctuation,fALFF)

及低頻波動(dòng)幅度

(amplitude of low-frequency fluctuation, ALFF)。 ALFF、fALFF及ReHo分析方法能夠無(wú)創(chuàng)地揭示靜息狀態(tài)下局部腦活動(dòng)改變。近10年,大量rs-fMRI 的研究報(bào)道了mTBI患者異常的局部自發(fā)大腦活動(dòng)的改變。例如,一項(xiàng)支持向量機(jī)的研究證明了ReHo和ALFF指標(biāo)可用于區(qū)分mTBI患者與健康對(duì)照組,準(zhǔn)確率為81.11%,敏感度為88%,特異度為75%

。此外,很多研究已經(jīng)證實(shí)ALFF、fALFF 及ReHo 的異常改變與mTBI 患者的認(rèn)知能力、執(zhí)行功能、精神狀態(tài)等有關(guān)

。由此可見(jiàn),ALFF、fALFF 及ReHo 可能是mTBI 潛在的大腦功能生物標(biāo)記物。然而,mTBI 患者的局部自發(fā)腦活動(dòng)的研究結(jié)果并不一致。因此,通過(guò)合并且量化這些不一致的研究結(jié)果是非常有意義的。然而,到目前為止,mTBI 還沒(méi)有進(jìn)行過(guò)這樣的研究。最近的幾項(xiàng)研究通過(guò)結(jié)合ALFF、fALFF 和ReHo 指標(biāo)進(jìn)行了輕度認(rèn)知障礙

及原發(fā)性失眠

的元分析,這為探索疾病引起一致的大腦局部自發(fā)神經(jīng)活動(dòng)異常改變提供了新的方向。因此,本研究結(jié)合ALFF、fALFF 和ReHo 進(jìn)行mTBI局部自發(fā)腦活動(dòng)的異常改變的元分析。

對(duì)于海峽兩岸學(xué)者而言,推動(dòng)跨文化交際理論的發(fā)展是其難以回避的使命。近年來(lái),我國(guó)跨文化交際理論研究發(fā)展的新趨勢(shì)之一是融合其他學(xué)科的最新理論對(duì)原有交際理論進(jìn)行修正和補(bǔ)充。跨文化交際學(xué)的“修辭轉(zhuǎn)向”是其中具有代表性的新發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 文獻(xiàn)檢索與研究選擇

本研究于2022年3月7日對(duì)英文數(shù)據(jù)庫(kù)(PubMed、Web of Science、Embase、Scholar)和中文數(shù)據(jù)庫(kù)(中國(guó)知網(wǎng)、萬(wàn)方)進(jìn)行了系統(tǒng)而全面的文獻(xiàn)檢索,無(wú)發(fā)表數(shù)據(jù)限制。檢索詞包括疾病和方法的關(guān)鍵詞。疾病關(guān)鍵詞包括“輕度創(chuàng)傷性腦損傷”“腦震蕩”“mTBI”“Concussio”“mild traumatic brain injury”;方法關(guān)鍵詞包括“區(qū)域均勻性”“ReHo”“低頻波動(dòng)幅度”“ALFF”“分?jǐn)?shù)低頻波動(dòng)振幅”“fALFF”。手動(dòng)查閱了納入研究的參考文獻(xiàn)和相關(guān)綜述,以避免遺漏任何相關(guān)的研究。

選擇標(biāo)準(zhǔn)如下:(1)研究對(duì)象符合mTBI 的診斷標(biāo)準(zhǔn);(2)文獻(xiàn)來(lái)源于原創(chuàng)研究;(3)mTBI急性期和亞急性期的研究;(4)研究納入18 歲以上的成年人;(5)掃描過(guò)程中無(wú)需被試進(jìn)行任何任務(wù)(如記憶任務(wù));(6)使用ReHo、ALFF/fALFF 方法進(jìn)行分析;(7)進(jìn)行mTBI 患者組與健康對(duì)照組之間的比較;(8)使用Talairach或蒙特利爾神經(jīng)研究所(Montreal Neurological Institute,MNI)的坐標(biāo)代表腦區(qū)的空間位置;(9)研究方法基于全腦體素rs-fMRI研究。同時(shí),排除符合以下條件的研究:(1)非論著型研究或研究對(duì)象非人類的研究;(2)樣本量<10;(3)基于特定的感興趣區(qū)(region of interest, ROI)的分析;(4)使用二維分析;(5)沒(méi)有報(bào)告研究激活點(diǎn)峰值三維立體定向坐標(biāo)。此外,如果不同的研究有部分或完全重疊的樣本,則只會(huì)選擇樣本量和信息量最大的研究。篩選流程如圖1所示。

但是,他對(duì)這些大道理想得并不長(zhǎng)久。他蹲在苔蘚地上,嘴里銜著一根骨頭,吮吸著仍然使骨頭微微泛紅的殘余生命。甜蜜蜜的肉味,跟回憶一樣隱隱約約,不可捉摸,卻引得他要發(fā)瘋。他咬緊骨頭,使勁地嚼。有時(shí)他咬碎了一點(diǎn)骨頭,有時(shí)卻咬碎了自己的牙,于是他就用巖石來(lái)砸骨頭,把它搗成了醬,然后吞到肚里。匆忙之中,有時(shí)也砸到自己的指頭,使他一時(shí)感到驚奇的是,石頭砸了他的指頭他并不覺(jué)得很痛。

1.2 數(shù)據(jù)提取

隨著國(guó)家“健康中國(guó)”戰(zhàn)略的實(shí)施,健康管理已經(jīng)上升到非常重要的高度。對(duì)于從事健康管理的人員而言,如何正確認(rèn)識(shí)健康管理的核心內(nèi)涵及在實(shí)踐中成功的實(shí)施至關(guān)重要。這就需要我們深入地思考健康管理的合理化模式,并在實(shí)踐中不斷地加以修正。

1.3.2 敏感性、異質(zhì)性、發(fā)表偏倚、亞組分析

對(duì)于每個(gè)符合條件的研究,我們進(jìn)行了臨床數(shù)據(jù)[第一作者、樣本量(mTBI和健康對(duì)照組)]、性別分布、平均年齡、蒙特利爾認(rèn)知評(píng)估(Montreal Cognitive Assessment, MoCA)量表評(píng)分及fMRI數(shù)據(jù)(磁場(chǎng)強(qiáng)度、分析方法、mTBI 患者相對(duì)于健康對(duì)照組差異腦區(qū)的峰值坐標(biāo)及其效應(yīng)大?。ㄈ?/p>

值)的提取。如果有任何遺漏的信息,我們都會(huì)聯(lián)系通訊作者或者第一作者。

1.3 數(shù)據(jù)分析

陸上常規(guī)油田已處于中等采出程度階段,未來(lái)陸上常規(guī)油田產(chǎn)量趨于平穩(wěn),增幅較小,中東地區(qū)仍在產(chǎn)量構(gòu)成中占據(jù)主要位置。2025年后,美洲地區(qū)常規(guī)油田產(chǎn)量上升明顯,產(chǎn)量占比迅速增大,歐洲、亞太地區(qū)產(chǎn)量下降迅速,產(chǎn)量占比縮小。預(yù)計(jì)2020年全球陸上常規(guī)油田產(chǎn)量為31億噸,其中原油產(chǎn)量為24.2億噸、溶解氣產(chǎn)量為9000億立方米;2035年產(chǎn)量約為31億噸,其中原油產(chǎn)量為21.2億噸、溶解氣產(chǎn)量為1.2萬(wàn)億立方米。

敏感性分析表明,大多數(shù)腦區(qū)域都具有很高的可重復(fù)性。右背外側(cè)額上回、左側(cè)前扣帶和旁扣帶回、右側(cè)角回、右側(cè)額中回在10組數(shù)據(jù)中均可以交叉驗(yàn)證。右側(cè)舌回、左側(cè)枕中回、左側(cè)中央溝蓋在9 組數(shù)據(jù)中可以交叉驗(yàn)證。異質(zhì)性檢驗(yàn)顯示,右側(cè)舌回、左側(cè)枕中回存在顯著的研究間變異,如表2所示。在發(fā)表偏倚分析中,Egger 檢驗(yàn)顯示右背外側(cè)額上回存在發(fā)表偏倚(

<0.05),其他大腦區(qū)域未發(fā)現(xiàn)發(fā)表偏倚,如表2所示。亞組分析顯示大部分結(jié)果與主結(jié)果保持一致,如表3、4所示。

上述所有過(guò)程都是由本文兩位作者獨(dú)立地完成。如果存在任何分歧,將由第三名作者解決,以做出最終決定。

本研究使用了20點(diǎn)檢查表評(píng)估每個(gè)原始研究的質(zhì)量

。

1.3.1 主要的基于體素的元分析

為了驗(yàn)證主要體素元分析中確定結(jié)果的重復(fù)性

,采用了基于全腦體素的Jackknife敏感性分析。為了評(píng)估每個(gè)集群在研究間的異質(zhì)性,采用了具有

統(tǒng)計(jì)量的隨機(jī)效應(yīng)模型。使用Egger檢驗(yàn)評(píng)估了研究結(jié)果的發(fā)表偏倚。以往的研究表明

<0.05時(shí)差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義

。為了驗(yàn)證主結(jié)果的可靠性,分別對(duì)ReHo及ALFF/fALFF方法進(jìn)行單獨(dú)元分析。

蔡元培是我國(guó)近現(xiàn)代一位著名的民主革命家、杰出的思想家和偉大的教育家。關(guān)于蔡元培先生豐富的大學(xué)教育思想,專家學(xué)者業(yè)已展開(kāi)了很深入的研究。但這些研究重點(diǎn)關(guān)注的是有關(guān)其大學(xué)理念、大學(xué)管理、大學(xué)學(xué)科和課程建設(shè)、大學(xué)教師等方面的思想,而沒(méi)有深入探究蔡元培的大學(xué)職能思想。2012年3月,中國(guó)社會(huì)科學(xué)出版社出版了紹興文理學(xué)院教育學(xué)院王玉生副教授的專著《蔡元培大學(xué)職能思想探析》一書,可以說(shuō)是該研究領(lǐng)域的開(kāi)拓性著作。該書是浙江省哲學(xué)社會(huì)科學(xué)規(guī)劃后期資助課題成果文庫(kù)之一,共二十三萬(wàn)余字,是一部自成體系的蔡元培大學(xué)職能思想的研究專著。

2 結(jié)果

2.1 納入的研究及其樣本特征

通過(guò)篩查,納入了12項(xiàng)研究,其中2項(xiàng)研究

被懷疑有重復(fù)數(shù)據(jù)。通過(guò)郵件與作者取得聯(lián)系并確定有重復(fù)數(shù)據(jù)。因此,選擇了樣本量最大的研究

進(jìn)入最終的分析。通過(guò)聯(lián)系作者,確認(rèn)了第一作者相同的2項(xiàng)研究

分別為獨(dú)立樣本。最終總的元分析納入11項(xiàng)研究

,包括401例mTBI患者(男265例、女136例)和371例健康被試(男243例、女128例)。這些原始研究的質(zhì)量評(píng)分都是可以接受的,如表1所示。

如今她坐在這里,坐在一年前羅漠曾經(jīng)坐過(guò)的地方,她能感受有一份冰冷,順著地面一直侵入到心里面去。她相信羅漠當(dāng)時(shí)一定也是一樣,一樣的無(wú)助,一樣的悲傷。

2.2 mTBI 患者和健康對(duì)照組之間的局部自發(fā)腦活動(dòng)差異

基于主要的體素元分析顯示mTBI患者較健康對(duì)照組的局部自發(fā)腦活動(dòng)存在顯著的異常改變。如表2 和圖2 所示,mTBI 患者右側(cè)舌回、左側(cè)枕中回、右背外側(cè)額上回和左側(cè)中央溝蓋的局部自發(fā)腦活動(dòng)明顯升高。左前扣帶和旁扣帶腦回、右側(cè)角回、右側(cè)額中回的局部自發(fā)腦活動(dòng)降低,如表2及圖2所示。

2.3 敏感性、異質(zhì)性、發(fā)表偏倚及亞組分析結(jié)果

本研究使用標(biāo)記差異映像(signed differential mapping, SDM)軟件(5.15版本)(http://www.sdmproject.com)分析mTBI 患者組與健康對(duì)照組之間的Reho、ALFF/fALFF。首先,提取了每個(gè)研究激活點(diǎn)的峰值坐標(biāo)(MNI 或Talairach)及對(duì)應(yīng)的效應(yīng)量值,并將它們輸入到單獨(dú)的文本文件中。接下來(lái),通過(guò)各向異性非標(biāo)準(zhǔn)化高斯核[半高全寬(full width at half maximum, FWHM)=20 mm],為每個(gè)研究重新創(chuàng)建了效果大小圖。然后,利用隨機(jī)效應(yīng)模型計(jì)算了研究圖的平均值,在此過(guò)程考慮了樣本量、研究?jī)?nèi)變異性和研究間異質(zhì)性。采用了以下閾值[

<0.005(未校正),峰高

>1,簇范圍≥20 個(gè)體素]獲得最終的SDM統(tǒng)計(jì)圖。

3 討論

本研究是首次使用元分析法對(duì)早期mTBI患者局部自發(fā)腦活動(dòng)的功能變化進(jìn)行探討的研究。本研究顯示mTBI患者較健康對(duì)照組右側(cè)舌回、左側(cè)枕中回、右側(cè)背外側(cè)額上回和左側(cè)中央溝蓋的局部自發(fā)腦活動(dòng)明顯升高。左側(cè)前扣帶和旁扣帶腦回、右側(cè)角回、右側(cè)額中回的局部自發(fā)腦活動(dòng)降低。通過(guò)異質(zhì)性分析、敏感性分析、發(fā)表偏倚分析及亞組分析證實(shí)了這些異常激活的腦區(qū)具有高度的可重復(fù)性、穩(wěn)定性及可靠性。以往關(guān)于mTBI的元分析主要集中于特定任務(wù)的fMRI或彌散張量成像

。因此,本研究進(jìn)行早期mTBI 患者rs-fMRI 的局部自發(fā)腦活動(dòng)元分析是對(duì)mTBI神經(jīng)機(jī)制的補(bǔ)充。

3.1 默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)的局部自發(fā)腦活動(dòng)的異常改變

右側(cè)角回、左前扣帶和旁扣帶腦回屬于默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)(default mode network, DMN)的一部分。mTBI后DMN功能連接異常改變,這與之前的研究結(jié)果一致

。例如,易浩

發(fā)現(xiàn)雙側(cè)角回、左側(cè)前扣帶回局部自發(fā)腦活動(dòng)降低,且雙側(cè)角回與右側(cè)額中回連接減弱。mTBI 的研究一致地觀察到DMN 的連接異常。可能由以下幾種因素造成:首先,DMN 是局部和全局功能連接最強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)之一

,因此易受損傷的影響;其次,DMN 的主要中樞(前扣帶皮質(zhì))對(duì)旋轉(zhuǎn)相關(guān)的剪切應(yīng)變比較敏感

;最后,mTBI 之后DMN 的改變是異常自由加工的結(jié)果,而非損傷直接造成的影響

3.2 視覺(jué)網(wǎng)絡(luò)的局部自發(fā)腦活動(dòng)的異常改變

左側(cè)枕中回和右側(cè)舌回為視覺(jué)網(wǎng)絡(luò)的一部分,視覺(jué)皮層參與外界刺激與內(nèi)在情感的轉(zhuǎn)化

。Shi等

和Zhan等

等報(bào)道左側(cè)枕中回局部自發(fā)腦活動(dòng)升高。以上研究結(jié)果與我們的報(bào)道結(jié)果一致。枕中回作為視覺(jué)皮層的中心,其功能異常可能導(dǎo)致患者視覺(jué)、記憶、情感及運(yùn)動(dòng)感知障礙。這與臨床觀察mTBI 急性期患者出現(xiàn)重影、記憶及情感減退的癥狀相一致。Teng 等

發(fā)現(xiàn)抑郁患者左側(cè)枕中回的局部自發(fā)腦活動(dòng)異常,并與患者的認(rèn)知、情感有關(guān),這可能與mTBI患者認(rèn)知、情感障礙的發(fā)病機(jī)制一致。本研究發(fā)現(xiàn)mTBI 患者左側(cè)枕中回局部自發(fā)腦活動(dòng)升高,這可能是由于患者出現(xiàn)認(rèn)知、情感及視覺(jué)功能受損后左側(cè)枕中回對(duì)于認(rèn)知、情感及視覺(jué)的功能代償作用。來(lái)自SDM的異質(zhì)性分析還檢測(cè)到左側(cè)枕中回、右側(cè)舌回存在顯著的研究間變異,需要更多的研究來(lái)闡明這一區(qū)域在mTBI中的作用。

3.3 額頂控制網(wǎng)絡(luò)的局部自發(fā)腦活動(dòng)的異常改變

本研究還發(fā)現(xiàn)mTBI 患者右背外側(cè)前額葉、右側(cè)額中回局部自發(fā)腦活動(dòng)異常改變,這與先前的研究結(jié)果相一致

。同時(shí),Li等

應(yīng)用動(dòng)脈自旋標(biāo)記成像測(cè)量急性mTBI 患者的灌注變化,結(jié)果顯示額葉皮質(zhì)灌注不足。此外,一項(xiàng)正電子發(fā)射斷層掃描的研究報(bào)告了mTBI 急性期患者的額葉代謝低下

。這些研究結(jié)果均證明了mTBI 額葉功能受損,這可能反映了額葉神經(jīng)元的丟失,從而繼發(fā)連接缺陷及大腦網(wǎng)絡(luò)的崩潰。

3.4 mTBI后大腦局部自發(fā)腦活動(dòng)的增加或減少

mTBI 后可以觀察到不同的大腦區(qū)域表現(xiàn)為局部自發(fā)腦活動(dòng)的增加或減少,但是這種生理機(jī)制尚未完全闡明。局部自發(fā)腦活動(dòng)降低可能反映與疾病相關(guān)的功能缺陷,升高可能表明維持正常功能的代償機(jī)制。一項(xiàng)基于皮層分析ReHo的功能協(xié)方差的研究發(fā)現(xiàn)關(guān)聯(lián)區(qū)域(包括額頂網(wǎng)絡(luò)和DMN 區(qū)域)和初級(jí)感覺(jué)區(qū)域(視覺(jué)、運(yùn)動(dòng)和聽(tīng)覺(jué))顯示了不同的網(wǎng)絡(luò)邊界

,由此表明mTBI后局部自發(fā)腦活動(dòng)在不同的區(qū)域可出現(xiàn)不同的變化模式。然而,這種變化是否能直接影響遠(yuǎn)程功能連接,需進(jìn)一步研究。

3.5 局限性

本研究具有一定的局限性。首先,本研究納入的研究較少,因?yàn)閞s-fMRI分析方法多樣,這使得局部自發(fā)性腦活動(dòng)的研究較少。但是,這是一個(gè)潛在性研究。其次,本研究?jī)H局限于影像的研究,未經(jīng)病理驗(yàn)證。因此,未來(lái)的研究需要進(jìn)行一些動(dòng)物實(shí)驗(yàn),進(jìn)行病理驗(yàn)證,從而進(jìn)一步證實(shí)本研究的觀點(diǎn)。

綜上所述,本研究首次應(yīng)用元分析對(duì)mTBI 急性期及亞急性期患者進(jìn)行局部自發(fā)腦活動(dòng)的研究,有助于揭示mTBI 早期潛在的神經(jīng)病理機(jī)制,具有潛在的臨床應(yīng)用價(jià)值,值得推廣。

全體作者均聲明無(wú)利益沖突。

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