脑卒中后认知障碍患者静息态脑网络特征的功能性近红外光谱研究

doi:10.3969/j.issn.1006-9771.2022.04.011

《中国康复理论与实践》 ›› 2022, Vol. 28 ›› Issue (4): 447-452.doi: 10.3969/j.issn.1006-9771.2022.04.011

脑卒中后认知障碍患者静息态脑网络特征的功能性近红外光谱研究

陆佳敏,闫思念,陈逸浩,陆蓉蓉,吴毅()

复旦大学附属华山医院康复医学科,上海市 200040

收稿日期:2021-05-21 修回日期:2022-02-28 出版日期:2022-04-25 发布日期:2022-05-05
通讯作者: 吴毅 E-mail:wuyi@fudan.edu.cn
作者简介:陆佳敏(1983-),男,汉族,浙江宁波市人,技师,主要研究方向：近红外在神经康复中的应用。
基金资助:
国家重点研发计划项目(2018YFC2001700);上海市科技创新行动计划课题(20412420200);上海市临床重点专科项目(shslczdzk02702)

Characteristics of resting brain network for patients with cognitive impairment after stroke using functional near-infrared spectroscopy

LU Jiamin,YAN Sinian,CHEN Yihao,LU Rongrong,WU Yi()

Department of Rehabilitation Medicine, Huashan Hospital, Fudan University, Shanghai 200040, China

Received:2021-05-21 Revised:2022-02-28 Published:2022-04-25 Online:2022-05-05
Contact: WU Yi E-mail:wuyi@fudan.edu.cn
Supported by:
National Key R & D Program of China(2018YFC2001700);Shanghai Science and Technology Innovation Action Plan(20412420200);Shanghai Municipal Key Clinical Specialty(shslczdzk02702)

摘要/Abstract

摘要：

目的探讨脑卒中后认知障碍(PSCI)患者静息态脑网络的连接特征。方法 2020年1月至2021年1月,PSCI患者24例根据简易精神状态检查和蒙特利尔认知评估量表评分分为轻度组(n=12)和中度组(n=12),纳入健康人10例(对照组)。三组被试采用全脑64通道功能性近红外光谱静息态采集6 min。采用NirSpark 1.6.12和SPSS 26.0软件进行处理。结果中度组基于脱氧血红蛋白的半球间功能连接低于对照组(t=-2.763, P=0.024),主要位于感觉运动皮质间(F=12.674, P=0.031)。结论 PSCI患者主要表现为左右半球间功能连接水平降低,特别是左右感觉运动皮质间连接水平降低。

关键词: 脑卒中, 认知障碍, 静息态脑网络, 功能性近红外光谱

Abstract:

Objective To investigate the resting brain functional connectivity in patients with post-stroke cognitive impairment (PSCI).Methods From January, 2020 to January, 2021, 24 PSCI patients were divided into mild group (n=12) and moderate group (n=12) according to Mini-Mental State Examination and Montreal Cognitive Assessment scores; and other ten healthy controls (control group) were included. All the subjects were scanned with 64-channel functional near-infrared spectroscopy in resting for six minutes. The data were analyzed with NirSpark 1.6.12 and SPSS 26.0.Results Using deoxyhemoglobin, the functional connectivity between bilateral hemispheres reduced in the moderate group compared with those in the control group (t=-2.763, P=0.024), especially for the functional connectivity between sensorimotor cortexes (F=12.674, P=0.031).Conclusion Functional connectivity between hemispheres decreases in PSCI patients, especially between sensorimotor cortexes.

Key words: stroke, cognitive impairment, resting brain network, functional near-infrared spectroscopy

陆佳敏,闫思念,陈逸浩,陆蓉蓉,吴毅. 脑卒中后认知障碍患者静息态脑网络特征的功能性近红外光谱研究[J]. 《中国康复理论与实践》, 2022, 28(4): 447-452.

LU Jiamin,YAN Sinian,CHEN Yihao,LU Rongrong,WU Yi. Characteristics of resting brain network for patients with cognitive impairment after stroke using functional near-infrared spectroscopy[J]. 《Chinese Journal of Rehabilitation Theory and Practice》, 2022, 28(4): 447-452.

图/表 9

表1

表2

表3

表4

表5

表6

表7

表8

表9

参考文献 19

[1]	KULESH A, DROBAKHA V, KUKLINA E, et al. Cytokine response, tract-specific fractional anisotropy, and brain morphometry in post-stroke cognitive impairment[J]. J Stroke Cerebrovasc Dis, 2018, 27(7):1752-1759. doi: 10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2018.02.004
[2]	MELLON L, BREWER L, HALL P, ASPIRE-S Study Group. et al. Cognitive impairment six months after ischaemic stroke: a profile from the ASPIRE-S Study[J]. BMC Neurol, 2015, 15(1):31. doi: 10.1186/s12883-015-0288-2
[3]	张晓玲, 刘佳. 卒中后认知功能障碍研究进展[J]. 浙江医学, 2018, 40(21):2303-2306.
	ZHANG X L, LIU J. Research progress of cognitive impairment after stroke[J]. Zhejiang Med, 2018, 40(21):2303-2306.
[4]	SUN J H, TAN L, YU J T. Post-stroke cognitive impairment: epidemiology, mechanisms and management[J]. Ann Trans Med, 2014, 2(8):80.
[5]	CARLSON M C, XUE Q L, ZHOU J, et al. Executive decline and dysfunction precedes declines in memory: the Women's Health and Aging Study II[J]. J Gerontol A, 2009, 64(1):110-117.
[6]	吴永亚, 边红. 脑卒中后认知功能障碍研究进展[J]. 神经病学与神经康复学杂志, 2020, 16(1):34-40.
	WU Y Y, BIAN H. Progress in post-stroke cognitive impairment[J]. J Neurol Neurorehabil, 2020, 16(1):34-40.
[7]	KWON H S, LEE D, LEE M H, et al. Post-stroke cognitive impairment as an independent predictor of ischemic stroke recurrence: PICASSO Sub-Study[J]. J Neurol, 2020, 267(3):688-693. doi: 10.1007/s00415-019-09630-4
[8]	LI Q, FENG J, GUO J, et al. Effects of the multisensory rehabilitation product for home-based hand training after stroke on cortical activation by using NIRS methods[J]. Neurosci Lett, 2020, 717:134682.
[9]	BU L, HUO C, QIN Y, et al. Effective connectivity in subjects with mild cognitive impairment as assessed using functional near-infrared spectroscopy[J]. Am J Phys Med Rehabil, 2019, 98(6):438-445. doi: 10.1097/PHM.0000000000001118
[10]	AVIRAME K, LESEMANN A, LIST J, et al. Cerebral autoregulation and brain networks in occlusive processes of the internal carotid artery[J]. J Cereb Blood Flow Metab, 2015, 35(2):240-247. doi: 10.1038/jcbfm.2014.190
[11]	YEUNG M K, CHAN A S. Functional near-infrared spectroscopy reveals decreased resting oxygenation levels and task-related oxygenation changes in mild cognitive impairment and dementia: a systematic review[J]. J Psych Res, 2020, 124:58-76. doi: 10.1016/j.jpsychires.2020.02.017
[12]	NGUYEN T, KIM M, GWAK J, et al. Investigation of brain functional connectivity in patients with mild cognitive impairment: a functional near-infrared spectroscopy (FNIRS) study[J]. J Biophot, 2019, 12(9):e201800298.
[13]	YU J W, LIM S H, KIM B, et al. Prefrontal functional connectivity analysis of cognitive decline for early diagnosis of mild cognitive impairment: a functional near-infrared spectroscopy study[J/OL]. Biomed Optic Express, 2020, 11(4):1725-1741.
[14]	BALDASSARRE A, METCALF N V, SHULMAN G L, et al. Brain networks' functional connectivity separates aphasic deficits in stroke[J]. Neurology, 2019, 92(2):e125-e135. doi: 10.1212/WNL.0000000000006738
[15]	BOURNONVILLE C, HÉNON H, DONDAINE T, et al. Identification of a specific functional network altered in poststroke cognitive impairment[J]. Neurology, 2018, 90(21):e1879-e1888. doi: 10.1212/WNL.0000000000005553
[16]	YAN H, ZHANG Y, CHEN H, et al. Altered effective connectivity of the default mode network in resting-state amnestic type mild cognitive impairment[J]. J Int Neuropsychol Soc, 2013, 19(4):400-409. doi: 10.1017/S1355617712001580
[17]	GOLESTANI A M, TYMCHUK S, DEMCHUK A, et al. Longitudinal evaluation of resting-state fMRI after acute stroke with hemiparesis[J]. Neurorehabil Neural Repair, 2013, 27(2):153-163. doi: 10.1177/1545968312457827
[18]	PIEVANI M, DE HAAN W, WU T, et al. Functional network disruption in the degenerative dementias[J]. Lancet Neurol, 2011, 10(9):829-843. doi: 10.1016/S1474-4422(11)70158-2
[19]	LI H J, HOU X H, LIU H H, et al. Toward systems neuroscience in mild cognitive impairment and Alzheimer's disease: a meta-analysis of 75 fMRI studies[J]. Hum Brain Map, 2015, 36(3):1217-1232. doi: 10.1002/hbm.22689

组别	n	性别(男/女)/n	年龄/岁	卒中部位(左/右)/n	损伤类型(梗死/出血)/n	体质量指数/kg·m^-2	受教育年限/年
对照组	10	4/6	54.68±5.85	-	-	22.59±3.38	12.4±3.31
轻度组	12	9/3	45±13.33	8/4	6/6	22.99±2.87	15.33±2.84
中度组	12	9/3	55.88±11.14	9/3	7/5	23.26±2.61	11±3.62
χ²₁/t₁值		2.764	2.108	-	-	-0.299	-2.240
P₁值		0.096	0.046	-	-	0.767	0.037
χ²₂/t₂值		2.764	-0.123	-	-	-0.532	0.939
P₂值		0.096	0.763	-	-	0.605	0.359
χ²₃/t₃值		0.000	-2.010	0.202	0.168	-0.252	3.264
P₃值		1.000	0.041	0.653	0.682	0.812	0.036

差异源	平方和	自由度	均方	F值	P值
截距	7.116	1	7.116	674.699	< 0.001
血红蛋白类型	0.360	2	0.180	17.090	< 0.001
连接类型	0.021	2	0.010	0.982	0.384
血红白蛋类型×连接类型	0.001	4	0.000	0.023	0.999
残差	0.380	36	0.011	-	-

差异源	平方和	自由度	均方	F值	P值
截距	6.871	1	6.871	869.985	< 0.001
血红蛋白类型	0.418	2	0.209	26.472	< 0.001
连接类型	0.003	2	0.001	0.159	0.854
血红白蛋类型×连接类型	0.003	4	0.001	0.086	0.986
残差	0.284	36	0.008	-	-

差异源	平方和	自由度	均方	F值	P值
截距	5.832	1	5.832	794.628	< 0.001
血红蛋白类型	0.560	2	0.280	38.150	< 0.001
连接类型	0.005	2	0.002	0.327	0.723
血红白蛋类型×连接类型	0.002	4	0.001	0.084	0.987
残差	0.264	36	0.007	-	-

差异源	平方和	自由度	均方	F值	P值
截距	2.652	1	2.652	544.649	< 0.001
组别	0.038	2	0.019	3.950	0.028
连接类型	0.009	2	0.004	0.882	0.423
组别×连接类型	0.007	4	0.002	0.353	0.840
残差	0.175	36	0.005	-	-

脑卒中后认知障碍患者静息态脑网络特征的功能性近红外光谱研究

Characteristics of resting brain network for patients with cognitive impairment after stroke using functional near-infrared spectroscopy

RichHTML

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 9

参考文献 19

相关文章 15

Metrics

本文评价

推荐阅读 0

连接类型	组别	均值差	SE	t值	P值
半球间	中度-对照	-0.091	0.033	-2.763	0.024
半球间	中度-轻度	-0.052	0.033	-1.591	0.263
半球间	对照-轻度	0.039	0.033	1.173	0.477
右半球内	中度-对照	-0.067	0.057	-1.172	0.477
右半球内	中度-轻度	-0.096	0.057	-1.692	0.222
右半球内	对照-轻度	-0.030	0.057	-0.520	0.862
左半球内	中度-对照	-0.077	0.057	-1.343	0.381
左半球内	中度-轻度	-0.030	0.057	-0.518	0.863
左半球内	对照-轻度	0.047	0.057	0.825	0.690

通道	对照组	中度组	F值	P值
LPFC-RPFC	0.329	0.288	0.392	0.621
LPFC-LSMC	0.284	0.236	1.291	0.348
LPFC-RSMC	0.257	0.187	2.304	0.273
LPFC-LOL	0.287	0.230	1.247	0.348
LPFC-ROL	0.206	0.191	0.071	0.849
RPFC-LSMC	0.277	0.185	2.648	0.273
RPFC-RSMC	0.288	0.197	2.400	0.273
RPFC-LOL	0.256	0.173	3.071	0.273
RPFC-ROL	0.196	0.186	0.025	0.875
LSMC-RSMC	0.482	0.277	12.674	0.031
LSMC-LOL	0.432	0.308	4.286	0.261
LSMC-ROL	0.341	0.260	1.769	0.322
RSMC-LOL	0.337	0.197	6.681	0.136
RSMC-ROL	0.311	0.211	3.191	0.273
LOL-ROL	0.455	0.365	1.649	0.322

差异源	平方和	自由度	均方	F值	P值
截距	9.227	1	9.227	971.631	< 0.001
组别	0.011	2	0.006	0.595	0.557
连接类型	0.008	2	0.004	0.431	0.653
组别×连接类型	0.002	4	0.000	0.043	0.996
残差	0.342	36	0.009	-	-

差异源	平方和	自由度	均方	F值	P值
截距	9.226	1	9.226	808.111	< 0.001
组别	0.001	2	0.001	0.061	0.941
连接类型	0.008	2	0.004	0.331	0.721
组别×连接类型	0.001	4	0.000	0.029	0.998
残差	0.411	36	0.011	-	-

[1]	王航宇, 葛可可, 范永红, 都丽露, 邹敏, 封磊. 基于ICD-11和ICF主动式音乐疗法改善认知障碍老年人认知功能的系统综述[J]. 《中国康复理论与实践》, 2024, 30(1): 36-43.
[2]	林娜, 高菡璐, 卢惠苹, 陈燕清, 郑军凡, 陈述荣. 虚拟现实技术对脑卒中上肢功能影响的弥散张量成像研究[J]. 《中国康复理论与实践》, 2024, 30(1): 61-67.
[3]	王昊懿, 史亚伟, 鲁俊, 许光旭. 主观垂直感知障碍对脑卒中患者功能影响的回顾性研究[J]. 《中国康复理论与实践》, 2024, 30(1): 68-73.
[4]	陈珺雯, 陈谦, 陈程, 李淑月, 刘玲玲, 吴存书, 龚翔, 鲁俊, 许光旭. 改良八段锦身体活动对脑卒中患者心肺功能、运动功能和日常生活活动能力的效果[J]. 《中国康复理论与实践》, 2024, 30(1): 74-80.
[5]	胡永林, 马颖, 窦超, 陆安民, 江小鸽, 宋新建, 肖玉华. 肩部控制训练联合神经松动术对脑卒中偏瘫患者肩痛及上肢功能的效果[J]. 《中国康复理论与实践》, 2024, 30(1): 81-86.
[6]	王贺, 韩靓, 阚梦凡, 于少泓. 电刺激治疗脑卒中后肩手综合征有效性的系统评价与Meta分析[J]. 《中国康复理论与实践》, 2023, 29(9): 1048-1056.
[7]	孙藤方, 任梦婷, 杨琳, 王耀霆, 王红雨, 闫兴洲. 高压氧治疗联合重复外周磁刺激干预脑卒中患者踝运动功能和平衡能力的效果[J]. 《中国康复理论与实践》, 2023, 29(8): 875-881.
[8]	王亚楠, 刘西花. 脑卒中偏瘫患者主观和客观平衡功能测量的相关性及预测效能[J]. 《中国康复理论与实践》, 2023, 29(8): 890-895.
[9]	王海云, 王寅, 周信杰, 何爱群. 基于“中枢-外周-中枢”理论的经颅直流电刺激结合针刺干预脑卒中患者中枢及上肢功能的效果[J]. 《中国康复理论与实践》, 2023, 29(8): 919-925.
[10]	陈怡婷, 王倩, 崔慎红, 李映彩, 张思鈺, 魏衍旭, 任慧, 冷军, 陈斌. 双侧序贯重复经颅磁刺激干预脑卒中患者上肢运动功能的效果[J]. 《中国康复理论与实践》, 2023, 29(8): 926-932.
[11]	李振亚, 孙洁, 郭鹏飞, 王光明. 脑卒中患者口期和咽期吞咽功能改变与误吸的相关性：基于电视透视吞咽检查[J]. 《中国康复理论与实践》, 2023, 29(8): 933-939.
[12]	崔尧, 丛芳, 黄富表, 曾明, 颜如秀. 不同镜像神经元训练策略下脑与肌肉的活动特征：基于近红外光谱与表面肌电图技术[J]. 《中国康复理论与实践》, 2023, 29(7): 782-790.
[13]	华玲, 张一楠, 郑玉, 孙俏仪, 房辉, 宋达. 手控节律音乐治疗对脑卒中后单侧空间忽略的效果[J]. 《中国康复理论与实践》, 2023, 29(7): 833-838.
[14]	蒋孝翠, 刘臻, 苏清伦, 赵秦, 夏晓昧, 陆飞. 间歇性Theta节律经颅磁刺激对脑卒中后非流利性失语的影响[J]. 《中国康复理论与实践》, 2023, 29(7): 839-843.
[15]	许苗苗, 李楠, 应颖, 杨凯翔, 杨婧瑞, 李杰, 邱彦群. 重复外周磁刺激对左右颈7神经交叉移位术后脑卒中患者上肢运动功能的效果[J]. 《中国康复理论与实践》, 2023, 29(6): 686-690.