急性輕度創(chuàng)傷性腦損傷患者靜息態(tài)功能MRI多模式研究

曾哲，羅琳*，陳強(qiáng)，侯斯琦

0 引言

創(chuàng)傷性腦損傷（traumatic brain injury, TBI）是一種創(chuàng)傷性腦結(jié)構(gòu)損傷或由外力引起的其他腦功能改變的損傷，全球每年有超過(guò)1 000 萬(wàn)人死亡和住院，其中80%～90%的TBI患者為輕度[1-2]。輕度創(chuàng)傷性腦損傷（mild TBI, mTBI）特征是在受傷后幾周內(nèi)出現(xiàn)認(rèn)知和情緒缺陷，大多數(shù)患者的癥狀會(huì)在3～6個(gè)月后消退，而有研究發(fā)現(xiàn)20%～30%的患者存在有腦震蕩后綜合征（post concussion syndrome, PCs）[3]。由于mTBI 患者的腦組織微結(jié)構(gòu)受損，使用傳統(tǒng)的影像學(xué)技術(shù)，如計(jì)算機(jī)體層成像（computed tomography, CT）和常規(guī)MRI 進(jìn)行評(píng)估時(shí)，通常沒(méi)有陽(yáng)性表現(xiàn)[4-5]。功能MRI（functional MRI, fMRI）技術(shù)在mTBI 損傷檢測(cè)和預(yù)后預(yù)測(cè)方面具有巨大的潛力，即使結(jié)構(gòu)成像沒(méi)有明顯異常，fMRI 也可以檢測(cè)mTBI 患者腦功能的變化，并可能具有預(yù)測(cè)未來(lái)認(rèn)知功能下降的能力[6-7]。根據(jù)掃描過(guò)程中是否執(zhí)行具體任務(wù)fMRI可劃分為任務(wù)態(tài)fMRI 和靜息態(tài)功能MRI（resting-state fMRI, rs-fMRI）。rs-fMRI 的分析一類(lèi)是基于自發(fā)血氧水平依賴(lài)（blood oxygen level dependent, BOLD）信號(hào)局部特征，包括低頻振幅（amplitude of low-frequency fluctuations, ALFF）、分?jǐn)?shù)低頻振幅（fractional ALFF, fALFF）及局部一致性（regional homogeneity, ReHo）的測(cè)量；另一類(lèi)是測(cè)量不同大腦區(qū)域之間的功能關(guān)系，也稱(chēng)為功能連接（functional connectivity, FC）[8]。迄今為止，相對(duì)較少的研究探討了mTBI 患者的認(rèn)知表現(xiàn)及其與rs-fMRI指標(biāo)的相關(guān)性，并且mTBI 研究中關(guān)于rs-fMRI 指標(biāo)的發(fā)現(xiàn)不完全一致[9-12]。CHURCHILL 等[10]通過(guò)多變量分析證明mTBI 對(duì)整個(gè)大腦FC 的降低具有主效應(yīng)，尤其是在顳葉和頂葉區(qū)域。MEIER 等[12]在一項(xiàng)前瞻性縱向研究發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)員在24 小時(shí)的檢查中，右額中上回的ReHo 升高，在無(wú)癥狀就診和重返賽場(chǎng)后就診時(shí)，關(guān)于rs-fMRI 的指標(biāo)沒(méi)有觀(guān)察到顯著差異。此外，mTBI 患者在區(qū)分損傷部位方面的研究少見(jiàn)報(bào)道，為此，本研究采用rs-fMRI 測(cè)量單側(cè)顱腦損傷的急性mTBI 患者與健康對(duì)照者（health comparison, HC）基于體素的指標(biāo)，觀(guān)察mTBI 患者腦功能是否發(fā)生變化及其與蒙特利爾認(rèn)知評(píng)估（Montreal Cognitive Assessment, MoCA）量表評(píng)分之間是否存在相關(guān)性。

1 材料與方法

1.1 研究對(duì)象

2022 年4 月至2023 年10 月，前瞻性納入內(nèi)蒙古科技大學(xué)包頭醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院急診科及蒙醫(yī)骨傷科就診的急性mTBI患者。急性mTBI患者納入標(biāo)準(zhǔn)[13-14]：（1）18～60 歲；（2）右利手；（3）單側(cè)閉合性顱腦損傷；（4）創(chuàng)傷后失憶＜24 小時(shí)或意識(shí)喪失＜30 分鐘；（5）格拉斯哥昏迷評(píng)分（Glasgow Coma Scale, GCS）為13～15分；（6）急診頭顱CT檢查無(wú)明顯異常。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）除當(dāng)前發(fā)作外的腦損傷史；（2）神經(jīng)或精神疾病史；（3）藥物或酒精濫用史；（4）有MRI 檢查禁忌。HC 通過(guò)社區(qū)招募，納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）18～60 歲；（2）右利手；（3）既往無(wú)閉合性顱腦損傷病史；（4）常規(guī)CT檢查無(wú)明顯異常。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）神經(jīng)或精神疾病史；（2）藥物或酒精濫用史；（3）有MRI檢查禁忌。共有31例單側(cè)顱腦損傷的急性mTBI患者及31例性別、年齡和受教育年限相匹配的HC 被納入。本研究遵循《赫爾辛基宣言》，并經(jīng)內(nèi)蒙古科技大學(xué)包頭醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院審查委員會(huì)的批準(zhǔn)，批準(zhǔn)文號(hào)：2023026，全體受試者均簽署了知情同意書(shū)。

1.2 MoCA量表

MoCA量表包括12個(gè)單獨(dú)的任務(wù)，分為7個(gè)認(rèn)知領(lǐng)域，完成量表大約需要10分鐘[15]?？偡譃?0分，≥26分屬于正常，得分越低，表明認(rèn)知缺陷越大[16]。MoCA量表與MRI圖像在同一天采集。

1.3 圖像采集

MRI數(shù)據(jù)在Philips Achieva 3.0 T（飛利浦醫(yī)療公司，荷蘭）掃描儀上收集，使用8 通道頭部專(zhuān)用線(xiàn)圈，受試者的頭部被泡沫墊固定以限制運(yùn)動(dòng)。掃描前機(jī)器已預(yù)熱，靜息狀態(tài)功能成像是使用平面回波成像（echo planar imaging, EPI）序列執(zhí)行以下成像參數(shù)：TR 2 000 ms，TE 35 ms，切片厚度5 mm，F(xiàn)A 90°，F(xiàn)OV 240 mm×240 mm，矩陣大小80×78，體素大小3 mm×3 mm×5 mm，共185 卷全腦圖像，采集時(shí)間為376 s。此 外，采 用TR 8 ms，TE 4 ms，切 片 厚 度2 mm，F(xiàn)A 8°，F(xiàn)OV 240 mm×240 mm，矩陣大小240×240，體素大小1 mm×1 mm×2 mm 的磁化強(qiáng)度預(yù)備梯度回波序列進(jìn)行結(jié)構(gòu)高分辨率T1加權(quán)成像掃描。在圖像采集過(guò)程中，所有受試者需要閉上眼睛，保持頭部不動(dòng)，安靜地休息，不思考任何事情[17-18]。此外，兩名影像科醫(yī)生（具有5 年以上經(jīng)驗(yàn)）獨(dú)立審查MRI 圖像。這兩名醫(yī)生之間的任何分歧都以協(xié)商的方式解決。

1.4 數(shù)據(jù)預(yù)處理

使用SPM 12 和DPABI（dpabi，v6.1_220101）軟件對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理，上述軟件基于MATLAB R2018b。預(yù)處理步驟如下：對(duì)185 卷全腦圖像進(jìn)行切片時(shí)間和頭部運(yùn)動(dòng)校正，任何頭部運(yùn)動(dòng)超過(guò)2 mm或X、Y 或Z 方向旋轉(zhuǎn)超過(guò)2°的參與者均被排除在外。隨后，對(duì)每個(gè)受試者，將T1加權(quán)結(jié)構(gòu)圖像與重新對(duì)齊的EPI圖像的平均值共同配準(zhǔn)。然后，將所有靜息狀態(tài)數(shù)據(jù)空間歸一化為蒙特利爾神經(jīng)學(xué)研究所（Montreal Neurological Institute, MNI）空間的EPI 模板，重采樣體素大小為2 mm×2 mm ×2 mm。最后，對(duì)噪聲進(jìn)行了回歸，并用 0.01～0.10 Hz 的帶通濾波，以減少低頻漂移和高頻呼吸及心臟噪聲的影響。

1.4.1 ALFF的計(jì)算

ALFF 的計(jì)算需要先從預(yù)處理數(shù)據(jù)中去除線(xiàn)性漂移，通過(guò)帶通濾波器濾波出低頻信號(hào)，將每個(gè)體素的時(shí)間序列變換到頻域，然后得到功率譜；再通過(guò)對(duì)變換后的功率譜進(jìn)行平方根和傅里葉變換（Fourier transform, FT）來(lái)處理低頻信號(hào)，每個(gè)頻率的較低振幅平均值代表每個(gè)腦區(qū)自發(fā)活動(dòng)的強(qiáng)度。

1.4.2 分?jǐn)?shù)低頻振幅計(jì)算

在計(jì)算fALFF 之前，進(jìn)行空間平滑[全寬半最大值（full width at half maxima, FWHM）=6 mm 的高斯核]。然后，利用快速FT（fast FT, FFT）將rs-fMRI 信號(hào)的時(shí)間過(guò)程轉(zhuǎn)換到頻域，測(cè)量功率譜的平方根，并在0.01～0.10 Hz 范圍內(nèi)取平均值。最后測(cè)量體素水平的fALFF 值，即低頻頻段（0.01～0.10 Hz）與全頻段（0.00～0.55 Hz）功率的比值。為了保證標(biāo)準(zhǔn)化，對(duì)于每個(gè)參與者，將每個(gè)體素的fALFF 除以全球平均fALFF，得到標(biāo)準(zhǔn)化的fALFF圖。

1.4.3 ReHo的計(jì)算

經(jīng)帶通濾波（0.01～0.10 Hz）后進(jìn)行區(qū)域均勻性測(cè)量。這是在基于體素的基礎(chǔ)上完成的，通過(guò)計(jì)算給定時(shí)間序列的Kendall 一致性系數(shù)，該時(shí)間序列被分配為與其最近的27個(gè)相鄰體素的中心體素。為了標(biāo)準(zhǔn)化，將每個(gè)體素的ReHo 值除以ReHo 的全局平均值，生成標(biāo)準(zhǔn)化的ReHo 地圖。然后，在ReHo 計(jì)算后，采用6 mm FWHM的高斯核進(jìn)行空間平滑。

1.4.4 FC的計(jì)算

在0.01～0.10 Hz的帶通濾波后，進(jìn)行基于種子的體素FC 分析。為了減弱rs-fMRI 信號(hào)時(shí)間序列的線(xiàn)性漂移，對(duì)線(xiàn)性趨勢(shì)進(jìn)行了去除。根據(jù)ALFF、fALFF和ReHo結(jié)果，將mTBI組和HC組之間表現(xiàn)出顯著差異的區(qū)域定義為種子。種子區(qū)被創(chuàng)建為圍繞質(zhì)量坐標(biāo)中心的球形5 mm 感興趣區(qū)（region of interest,ROI）。然后，使用種子時(shí)間序列與灰質(zhì)區(qū)域其余時(shí)間序列之間的Pearson 相關(guān)系數(shù)來(lái)測(cè)量FC。為了標(biāo)準(zhǔn)化，應(yīng)用Fisher 的z變換將FC 轉(zhuǎn)換為z值，得到標(biāo)準(zhǔn)化的FC映射圖。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

使用DPABI-V6.1軟件中的統(tǒng)計(jì)分析模塊進(jìn)行基于體素的雙樣本t檢驗(yàn)，探討兩組之間ALFF、fALFF、ReHo和基于種子的FC是否存在差異。在所有的雙樣本t檢驗(yàn)中，均使用年齡、性別和受教育年限作為協(xié)變量。使用高斯隨機(jī)場(chǎng)（Gaussian random-field, GRF）校正，對(duì)多次比較得出的統(tǒng)計(jì)圖進(jìn)行校正，達(dá)到體素P＜0.005 的顯著水平。根據(jù)自動(dòng)解剖標(biāo)記（automated anatomy labeling, AAL）圖譜記錄重要腦區(qū)名稱(chēng)。采用卡方檢驗(yàn)估計(jì)兩組性別構(gòu)成的分布，兩組間年齡的影響采用雙樣本t檢驗(yàn)，兩組間受教育年限的影響采用U檢驗(yàn)。此外，對(duì)mTBI組損傷后納入研究的時(shí)間及臨床評(píng)分采用單樣本t檢驗(yàn)。在控制年齡、性別和受教育年限作為協(xié)變量的情況下，對(duì)mTBI隊(duì)列中所有患者生成ALFF、fALFF、ReHo 和基于種子的FC的值與臨床評(píng)估量表之間的Spearman相關(guān)系數(shù)。使用雙尾確定顯著性值，P＜0.05認(rèn)為線(xiàn)性相關(guān)性顯著。

2 結(jié)果

2.1 人口統(tǒng)計(jì)學(xué)和臨床特征

所有參與者的人口學(xué)和臨床特征見(jiàn)表1。mTBI組與HC 組年齡、性別和受教育年限差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

表1 mTBI患者與HC之間人口統(tǒng)計(jì)學(xué)和臨床特征Tab.1 Demographic and clinical characteristics between mTBI patients and HC

2.2 急性mTBI 患者與HC 基于體素的指標(biāo)差異顯著的區(qū)域

雙樣本t檢驗(yàn)顯示，與HC 相比，急性mTBI 患者在左側(cè)腦島、左側(cè)中央后回和左側(cè)中央前回的ALFF增加（體素P＜0.005，GRF校正）；急性mTBI患者在右側(cè)中央后回和右側(cè)中央前回的fALFF 增加（體素P＜0.005，GRF 校正）；急性mTBI 患者在右側(cè)楔葉和左側(cè)中央后回的ReHo升高（體素P＜0.005，GRF 校正）。上述指標(biāo)通過(guò)雙樣本t檢驗(yàn)確定的顯著簇列表如圖1和表2所示。

圖1 mTBI 患者基于自發(fā)BOLD 信號(hào)局部特征發(fā)生改變的腦區(qū)圖。1A：ALFF 值差異區(qū)域，第一行左側(cè)腦島，第二行左側(cè)中央后回，第三行左側(cè)中央前回；1B：fALFF值差異區(qū)域，第一行右側(cè)中央后回，第二行右側(cè)中央前回；1C：ReHo 值差異區(qū)域，第一行右側(cè)楔葉，第二行左側(cè)中央后回（體素P 值＜0.005，GRF 校正）。t 值的范圍由顏色條表示，熱色與mTBI組中增加的ALFF、fALFF和ReHo值相對(duì)應(yīng)。所顯示的圖像的左側(cè)是人的左側(cè)。mTBI：輕度創(chuàng)傷性腦損傷；BOLD：血氧水平依賴(lài)；ALFF：低頻振幅；fALFF：分?jǐn)?shù)低頻振幅；ReHo：局部一致性。Fig.1 Map of brain regions with changes based on local features of spontaneous BOLD signals in mTBI patients.1A: ALFF value difference area, left insula in the first row, left posterior central gyrus in the second row,left anterior central gyrus in the third row; 1B: fALFF value difference area,the first-row right center back, the second-row right front center back; 1C:ReHo value difference area, right cuneus in the first row, left posterior central gyrus in the second row (voxel P value＜0.005, GRF correction).The range of t values is represented by a color bar, and the thermal color corresponds to the added ALFF, fALFF, and ReHo values in the mTBI group.The left side of the image shown is the left side of the person.mTBI: mild traumatic brain injury;BOLD: blood oxygen level dependence; ALFF: amplitude of low-frequency fluctuations; fALFF: fractional amplitude of low-frequency fluctuations;ReHo: regional homogeneity.

表2 mTBI患者與HC之間基于自發(fā)BOLD信號(hào)局部特征差異顯著的區(qū)域Tab.2 Regions with significant differences in local features based on spontaneous BOLD signals between mTBI patients and HC

如上所述，以mTBI 與HC 之間ALFF、fALFF 和ReHo 值有顯著差異的腦區(qū)t值峰值中心點(diǎn)定義為球形種子（半徑=5 mm），在這7 個(gè)種子和大腦灰質(zhì)區(qū)域的其他部分之間估計(jì)基于種子的FC。其中FC 發(fā)生改變的腦區(qū)包括右側(cè)中央后回和右側(cè)楔葉。與HC相比，右側(cè)中央后回與右側(cè)枕中回和右側(cè)楔葉的FC增強(qiáng)；右側(cè)楔葉與右側(cè)楔前葉的FC 增強(qiáng)，右側(cè)楔葉與右側(cè)尾狀核的FC 減弱（體素P＜0.005，GRF 校正）。通過(guò)雙樣本t檢驗(yàn)測(cè)量的基于種子的FC 組間差異顯著列表如圖2和表3所示。

圖2 mTBI 和HC 之間基于種子的FC 差異顯著的腦區(qū)圖。種子點(diǎn)包括：右側(cè)中央后回（2A）、右側(cè)楔葉（2B）；FC 差異腦區(qū)包括右側(cè)枕中回（2C）、右側(cè)楔葉（2D）、右側(cè)楔前葉（2E）、右側(cè)尾狀核（2F，體素P 值＜0.005，GRF 校正）。t值的范圍由顏色條表示，熱色與mTBI 組中增加的FC值相對(duì)應(yīng)。所顯示的圖像左側(cè)是人的左側(cè)。mTBI：輕度創(chuàng)傷性腦損傷；HC：健康對(duì)照；FC：功能連接。Fig.2 Brain regions with significant differences in seed-based FC between mTBI and HC.Seed points include: right posterior central gyrus(2A), right cuneus (2B); FC differential brain areas include: right middle occipital gyrus (2C), right cuneus (2D), right anterior cuneus (2E), right caudate nucleus (2F, voxel P value＜0.005, GRF correction).The range of t values is represented by a color bar, and the thermal color corresponds to the added FC value in the mTBI group.The left side of the image shown is the left side of the person.mTBI: mild traumatic brain injury; HC: healthy control; FC: functional connection.

表3 mTBI和HC之間基于種子的FC差異顯著的區(qū)域Tab.3 Regions with significant seed-based FC differences between mTBI and HC

2.3 rs-fMRI 指標(biāo)與MoCA 量表評(píng)分之間的相關(guān)性分析

使用Spearman 相關(guān)估計(jì)mTBI 隊(duì)列中的ALFF、fALFF、ReHo 和基于種子的FC 值的臨床狀況。從7 個(gè)差異顯著腦區(qū)提取區(qū)域的ALFF、fALFF 和ReHo值。在控制年齡、性別和受教育年限的情況下，在mTBI 隊(duì)列中，相關(guān)分析結(jié)果顯示，mTBI 患者基于自發(fā)BOLD 信號(hào)局部特征差異顯著的區(qū)域與MoCA 量表評(píng)分無(wú)相關(guān)性。同樣，對(duì)基于種子的FC 和MoCA量表進(jìn)行相關(guān)性分析。mTBI 隊(duì)列中，相關(guān)分析顯示右側(cè)中央后回和右側(cè)枕中回之間FC 改變與MoCA量表評(píng)分呈負(fù)相關(guān)（r=-0.427，P=0.016），右側(cè)中央后回和右側(cè)楔葉之間FC 改變與MoCA 量表評(píng)分呈負(fù)相關(guān)（r=-0.411，P=0.022），分別如圖3A及3B所示。

圖3 相關(guān)分析結(jié)果圖。3A：右側(cè)中央后回和右側(cè)枕中回之間FC 改變與MoCA 量表評(píng)分呈負(fù)相關(guān)；3B：右側(cè)中央后回和右側(cè)楔葉之間FC 改變與MoCA 量表評(píng)分呈負(fù)相關(guān)。FC：功能連接；MoCA 為蒙特利爾認(rèn)知評(píng)估。Fig.3 Graph of correlation analysis results.3A: FC changes between the right posterior central gyrus and the right middle occipital gyrus were negatively correlated with MoCA scale scores; 3B: FC changes between the right posterior central gyrus and the right cuneus were negatively correlated with MoCA scale scores.FC: functional connection; MoCA: Montreal Cognitive Assessment.

3 討論

在本研究中，采用rs-fMRI 測(cè)量單側(cè)顱腦損傷的急性mTBI患者與HC基于體素的指標(biāo)，結(jié)果表現(xiàn)，與HC 相比，急性mTBI患者的認(rèn)知功能發(fā)生了改變，特別是在默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)（default mode network, DMN）、顯著網(wǎng)絡(luò)（salience network, SAN）和視覺(jué)網(wǎng)絡(luò)中。另外本研究表明認(rèn)知表現(xiàn)與MoCA 量表評(píng)分之間存在相關(guān)性。迄今為止，mTBI 患者在區(qū)分損傷部位方面的研究少見(jiàn)報(bào)道，而不同部位的損傷可能導(dǎo)致不同的神經(jīng)生物學(xué)后果以及不同的補(bǔ)償和恢復(fù)機(jī)制。區(qū)分mTBI患者損傷部位能夠控制混淆變量，這將為研究mTBI患者的神經(jīng)生理學(xué)機(jī)制提供更好的佐證，并對(duì)mTBI 患者的診斷和預(yù)后提供新方向。

3.1 急性mTBI 患者與HC 基于指標(biāo)ALFF 差異顯著的區(qū)域

在本研究結(jié)果中，左側(cè)腦島的ALFF 值增加。越來(lái)越多的研究結(jié)果表明，腦島在突出事件的反應(yīng)和調(diào)節(jié)認(rèn)知控制中起著至關(guān)重要的作用[4]。眾所周知，腦島在功能和解剖上與其他幾個(gè)皮層和皮層下區(qū)域相關(guān)。另一方面，島葉是SAN 中非常重要的節(jié)點(diǎn)；SAN 可能在腦震蕩風(fēng)險(xiǎn)中起關(guān)鍵作用，因?yàn)樗诙ㄎ煌{動(dòng)態(tài)平衡的刺激、在存在歧義時(shí)分配突出度以及監(jiān)測(cè)內(nèi)部身體狀態(tài)方面發(fā)揮關(guān)鍵作用[19]。這強(qiáng)調(diào)了SAN 在腦震蕩風(fēng)險(xiǎn)的組成部分中的潛在重要性，包括損傷避免、功能適應(yīng)和癥狀自我評(píng)估。腦島同時(shí)也是額頂網(wǎng)絡(luò)（frontoparietal network, FPN）的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，F(xiàn)PN 參與執(zhí)行功能，如注意力分配、工作記憶、性能監(jiān)控和計(jì)劃。新出現(xiàn)的證據(jù)表明，腦島皮層是跨多個(gè)感覺(jué)和認(rèn)知領(lǐng)域的顯著處理中心[16]。因此，腦島在大腦功能中的重要性使得對(duì)其損傷的研究和治療變得至關(guān)重要。

3.2 急性mTBI患者與HC基于指標(biāo)fALFF差異顯著的區(qū)域

有研究表明，相對(duì)于皮層下區(qū)域，皮層區(qū)域的fALFF 通常較高，fALFF 也與皮質(zhì)區(qū)代謝增加有關(guān)[20]。與HC 組相比，急性mTBI 患者中央前回和中央后回的自發(fā)神經(jīng)活動(dòng)增加。中央前回和中央后回分別是初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮層和初級(jí)體感皮層的所在地。皮層區(qū)域較高的fALFF 和代謝可被解釋為創(chuàng)傷患者對(duì)損傷的潛在代償反應(yīng)[20]。中央前回除了負(fù)責(zé)控制身體對(duì)側(cè)的隨意運(yùn)動(dòng)，還包含輔助運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)的一部分，該皮質(zhì)參與規(guī)劃肢體的自主運(yùn)動(dòng)[21]。對(duì)于mTBI 患者，中央后回失調(diào)與認(rèn)知功能有關(guān)，中央后回被認(rèn)為是負(fù)責(zé)軀體感覺(jué)輸入和反饋的主要區(qū)域[22]。中央后回主要接收對(duì)側(cè)肢體痛、溫、壓及位置覺(jué)和運(yùn)動(dòng)覺(jué)信息[23]。本研究的結(jié)果顯示急性mTBI 組中央后回的ALFF、fALFF 及ReHo 三項(xiàng)指標(biāo)均增加，表明創(chuàng)傷后疼痛引起大腦皮質(zhì)功能區(qū)反饋性代償激活[24]。因此，這些區(qū)域自發(fā)神經(jīng)活動(dòng)的變化可能與認(rèn)知功能障礙有關(guān)。

3.3 急性mTBI 患者與HC 基于指標(biāo)ReHo 差異顯著的區(qū)域

ReHo 是研究各種神經(jīng)心理障礙病理生理的常用分析方法[25-27]。與HC組對(duì)比，急性mTBI組右側(cè)楔葉的ReHo 增加。先前的研究表明，楔葉主要負(fù)責(zé)視覺(jué)聯(lián)想和處理視覺(jué)圖像[28]。因此，靜息狀態(tài)下急性mTBI 患者楔葉的自發(fā)神經(jīng)元活動(dòng)增加，可能表明患者在這種狀態(tài)下無(wú)意識(shí)地經(jīng)歷創(chuàng)傷的心理圖像[28-29]。有研究認(rèn)為，mTBI 組較高的ReHo 值可能是由更大的神經(jīng)活動(dòng)引起的，這種現(xiàn)象可能是由于神經(jīng)可塑性和損傷補(bǔ)償機(jī)制，這與認(rèn)知能力下降有關(guān)，反映了疾病進(jìn)展中的損傷和適應(yīng)不良[9]。因此，楔葉的ReHo 增加可能導(dǎo)致視覺(jué)聯(lián)想和圖像處理能力的下降，進(jìn)而影響認(rèn)知功能和心理健康。

3.4 急性mTBI 患者與HC 基于指標(biāo)FC 差異顯著的區(qū)域

從FC 方面來(lái)看，與HC 相比，本研究急性mTBI組右側(cè)楔葉與右側(cè)楔前葉的FC 增強(qiáng)。楔前葉在視覺(jué)記憶體驗(yàn)的產(chǎn)生中起著重要作用，多項(xiàng)研究已經(jīng)表明，mTBI 組在DMN 表現(xiàn)出增加的FC，特別是在楔前葉[30]。在靜息狀態(tài)和認(rèn)知活動(dòng)中，楔前葉在持續(xù)的認(rèn)知過(guò)程中起著重要作用[31]。此外，楔前葉是DMN 中非常重要的節(jié)點(diǎn)，來(lái)自DMN 子系統(tǒng)的信息被認(rèn)為是在這里收集的。DMN 負(fù)責(zé)審查休息狀態(tài)下的精神狀態(tài)，在這種狀態(tài)下，人是警覺(jué)和有意識(shí)的，因此，DMN 節(jié)點(diǎn)前后之間的FC 解耦可以解釋為靜息狀態(tài)時(shí)意識(shí)的喪失[32-33]。mTBI 組休息時(shí)FC 增加可能與對(duì)外部環(huán)境的意識(shí)增強(qiáng)和過(guò)度認(rèn)知疲勞有關(guān)。據(jù)報(bào)道，急性mTBI患者中DMN 節(jié)點(diǎn)過(guò)度活躍，并被發(fā)現(xiàn)與認(rèn)知需求期間的工作記憶功能障礙和注意轉(zhuǎn)換有關(guān)[34]。本研究的結(jié)果顯示，右側(cè)楔葉與右側(cè)楔前葉的FC 增加與MoCA 評(píng)分不存在相關(guān)性，這與之前的研究不一致，LU 等[16]的研究顯示楔前葉連接性增加與腦震蕩后主訴的程度呈負(fù)相關(guān)。這意味著所選的特定分析方法對(duì)報(bào)告的結(jié)果有很大影響，并且必須始終在特定方法的背景下解釋結(jié)果。綜上所述，F(xiàn)C 的持續(xù)變化，特別是DMN、SAN 和視覺(jué)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的持續(xù)變化，可能通過(guò)認(rèn)知表現(xiàn)來(lái)調(diào)節(jié)大腦網(wǎng)絡(luò)的反應(yīng)能力，從而影響行為。

3.5 局限性

在解釋本研究的結(jié)果時(shí)，有幾個(gè)限制需要考慮。首先，雖然納入研究的mTBI 患者損傷部位為單側(cè)，但損傷的原因存在有異質(zhì)性，未來(lái)的研究需要進(jìn)一步細(xì)分。此外，本研究樣本量較小，未來(lái)的試驗(yàn)建議包含更大的樣本量。最后，僅對(duì)mTBI組進(jìn)行了臨床評(píng)分，希望未來(lái)的研究能夠考慮到這一點(diǎn)。

4 結(jié)論

本研究采用rs-fMRI 測(cè)量單側(cè)顱腦損傷的急性mTBI患者與HC 基于體素的指標(biāo)，研究結(jié)果表明，在腦損傷后的急性階段，患者的認(rèn)知功能發(fā)生了改變，并且這種改變與MoCA 量表評(píng)分之間存在相關(guān)性，特別是在DMN、SAN 和視覺(jué)網(wǎng)絡(luò)中。因此，聯(lián)合rs-fMRI 技術(shù)與MoCA 量表對(duì)腦損傷后的重要網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行探索是非常必要的。此外，本研究納入的mTBI患者損傷部位為單側(cè)，區(qū)分損傷部位能夠控制混淆變量，這將為研究mTBI患者的神經(jīng)生理學(xué)機(jī)制提供更好的佐證，并為臨床醫(yī)生對(duì)mTBI患者的診斷和預(yù)后提供新方向。希望未來(lái)的研究能在區(qū)分損傷部位的前提下將納入的mTBI 患者損傷的原因進(jìn)一步細(xì)分。

作者利益沖突聲明：全體作者均聲明無(wú)利益沖突。

作者貢獻(xiàn)聲明：羅琳設(shè)計(jì)本文章的框架，對(duì)稿件重要內(nèi)容進(jìn)行了修改，獲得了內(nèi)蒙古自治區(qū)教育廳基金項(xiàng)目的資助；曾哲起草和撰寫(xiě)稿件，獲取、分析和解釋本研究的文獻(xiàn)及數(shù)據(jù)；陳強(qiáng)分析本研究的文獻(xiàn)及數(shù)據(jù)，對(duì)稿件重要內(nèi)容進(jìn)行了修改；侯斯琦參與分析本研究的數(shù)據(jù)，指導(dǎo)患者臨床用藥，對(duì)稿件部分重要內(nèi)容進(jìn)行了修改；全體作者都同意發(fā)表最后的修改稿，同意對(duì)本研究的所有方面負(fù)責(zé)，確保本研究的準(zhǔn)確性和誠(chéng)信。