Radiology:静息态功能MRI在胶质瘤患者神经血管解偶联中的应用

2021-05-04 shaosai MedSci原创

静息态功能MRI是一种允许在患者休息时生成功能性MRI数据的影像学技术。

静息态功能MRI是一种允许在患者休息时生成功能性MRI数据的影像学技术。该技术描绘了静息状态下脑组织中低频血液氧合水平依赖(BOLD)信号的波动,并提取出与静息状态时程高度相关的区域,以形成与已知功能网络和解剖区域相对应的大规模“静息状态网络”,包括视觉、运动和语言通路等多个方面。静息态功能MRI作为治疗脑肿瘤患者的一项影像学工具,具有巨大的临床价值及潜力。与传统的功能MRI相比,静息态功能MRI消除了功能受损患者的任务依从性,可以对功能网络进行并行评估,且在准确识别功能区域的解剖相关性具有更大的优势。

BOLD功能MRI研究表明,脑肿瘤通过假设的肿瘤血管反应与神经活动的解偶联:“神经血管解偶联”,发挥了降低BOLD功能MRI局部激活的作用。神经血管的解偶联可导致肿瘤引起的假阴性结果,其掩盖了真正的局部神经活动,并导致对功能性皮质中假优势的错误解释。最近的研究表明,神经血管的解偶联也可影响静息态功能MRI的动态,但目前对肿瘤如何对静息态功能MRI读数产生局部影响的理解仍存在局限性。

近日,发表在Radiology杂志的一项研究探讨了肿瘤、肿瘤特征与静息态连接变化之间的关系,探讨了神经血管解耦作为这些变化的机制,并评价了撒播方法作为临床工具的潜力及价值,为临床进一步阐明肿瘤对静息态功能MRI的影响提供了参考依据。

本项观察性回顾性研究的研究对象是2016年1月至2017年7月期间接受MRI和静息态功能MRI检查的胶质瘤患者。在手运动区,结合肿瘤位置、灌注、分级和种子相关产生的连通性,评估连接半球间对称性。采用单尾t检验、Wilcoxon秩和检验、单因素方差分析、Pearson相关、Spearman秩相关进行统计学分析。

本研究45例胶质瘤患者(平均年龄51.3岁±14.3岁[标准差])与10例健康对照组(平均年龄50.3岁±17.2岁)的资料进行比较。与对照组相比,患者的手运动静息状态连接的测量显示对称性降低(P < 0.05)。与同侧手运动区(IHM)的肿瘤距离与静息状态连接程度(R = 0.38, P = 0.01)和强度(R = 0.33, P = .03)相关在距离IHM区域40 mm及以下的WHO IV级胶质母细胞瘤患者中,静息态连通性强度对称性的丧失与肿瘤灌注相关(R = 0.74, P < 0.01)。在距离IHM区域小于等于40mm的胶质瘤患者中,撒播非肿瘤大脑半球比撒播肿瘤大脑半球获得更少的不对称手运动静状态连接(1.34 vs 1.38;P = .03,错误发现率阈值= 0.01)。

 

表1 手运动PMC静息态功能MRI连接的大脑半球间比值。

 

表2 手运动PMC大脑半球间BOLD时间过程的相关性研究。

本研究表明,胶质瘤患者可表现出运动静息态网络连接的改变,这种改变与肿瘤与同侧手部运动区域的距离有关。对肿瘤灌注测量的分析表明,静息态连接性的显著变化可能是由神经血管解耦机制驱动的假阴性结果,而撒播方法可能有助于弥补这一现象。

原文出处:

Herie Sun,Behroze Vachha,Maria E Lainoet al.Decreased Hand Motor Resting-State Functional Connectivity in Patients with Glioma: Analysis of Factors including Neurovascular Uncoupling.DOI:10.1148/radiol.2019190089

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