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基于局部一致性算法的周圍性面癱針刺治療靜息態(tài)磁共振成像研究畢業(yè)論文(完整版)

2025-08-02 20:24上一頁面

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【正文】 回 ;面癱早期組比健康對照組Reho降低的腦區(qū):右側(cè)顳下回。FOV 192mm 192 mm,SL mm, mm,分辨率6464,;實驗數(shù)據(jù)采用AFNI軟件分析處理,采用局部一致性(ReHo)方法分析靜息狀態(tài)下的BoldfMRI數(shù)據(jù),采用單樣本t檢驗組內(nèi)分析及Monte Carlo模擬閾值校正方法得出組內(nèi)分析結(jié)果(P=, α≤),對周圍性面癱患者不同病程狀態(tài)下(面癱早期組、后期組及治愈組)的腦區(qū)局部一致性(ReHo)進行分析; (2) 選取健康志愿者32人,在靜息狀態(tài)下進行BoldfMRI檢查;掃描參數(shù)與周圍性面癱患者相同;實驗數(shù)據(jù)采用AFNI軟件分析處理,采用局部一致性(ReHo)方法分析靜息狀態(tài)下的BoldfMRI數(shù)據(jù),采用單樣本t檢驗組內(nèi)分析及Monte Carlo模擬閾值校正方法得出組內(nèi)分析結(jié)果(P=, α≤),對健康對照者腦區(qū)局部一致性(ReHo)進行分析。關(guān)鍵詞 周圍性面癱;功能性磁共振成像,局部一致性;針刺;腦ABSTRACTObjective:To analyze the changes of regional homogeneity by puncturing at the acupoints on the involved meridian and explore the central mechanisms of patients with peripheral facial paralysis.Methods:(1) According to the course of the diseaseperipheral facial paralysis patients in the different pathological stages was analyzed.(2) The study was performed on 32 righthanded healthy adult volunteers. The functional data were acquired in the resting state. The2) Group parison between the later group and the normal group: The brain areas of increased Reho were found in left SII, left superior temporal gyrus, left superior frontal gyrus, left paracentral lobule, left cuneus, left precuneus, right inferior frontal gyrus, left posterior cingulate。 in the left cerebrumhemisphere, in the recovered group,decreased, the significant differences in the group parison between the recovered group and the normal group significantly reduced, which was of great clinical significance。the resting state, andmay beneurons該病的發(fā)病機制尚不十分明確,所以沒有標準的治療方法。任務(wù)態(tài)fMRI常被用于周圍性面癱的針刺研究,它是以針刺作為刺激任務(wù)進行fMRI研究的[7],對面癱病人進行穴位電針刺的腦fMRI研究,發(fā)現(xiàn)了電針刺激左側(cè)合谷穴和左側(cè)地倉穴引起了左側(cè)和右側(cè)多個腦區(qū)信號的變化;也有以面部的肌肉運動作為任務(wù)來觀察研究面癱治療過程中的腦功能區(qū)變化[8];同時,不需要任務(wù)刺激的靜息態(tài)功能連接分析也被應(yīng)用于面癱的研究,用于分析腦功能重組在面癱病人康復(fù)中的作用[9],Klingner等[10]通過治療前后的fMRI對比分析,顯示面癱病人的病程發(fā)展變化過程中或者治愈后,fMRI發(fā)生變化,說明皮層功能重組在面癱疾病發(fā)生、發(fā)展以及治愈過程中有重要作用。部分患者多次參與MRI掃描,分別是臨床針刺治療前、治療過程中、恢復(fù)后,治療前獲取fMRI數(shù)據(jù)為患者沒有進行任何的針刺治療,之后,患者接收針刺治療每星期三次,針刺治療為半個性化方法,每個患者依個體臨床癥狀不同針灸科醫(yī)師給予穴位針刺,治療過程中fMRI掃描大概在針刺治療后的24周,如果恢復(fù)比較慢,針刺治療過程中的這次fMRI掃描會相應(yīng)推遲,因為患者的順從性不同,事實上的患者參與的實驗次數(shù)是不一樣的,47例患者,23例患者參與2次,22例患者參與3次,2例患者參與4次。 健康志愿者的納入標準選取無任何系統(tǒng)性疾病及神經(jīng)系統(tǒng)癥狀體征,無神經(jīng)系統(tǒng)疾病家族史,頭部MRI檢查正常的健康人作為正常對照組,經(jīng)中國人利手評定標準評定為右利手。4 實驗設(shè)計與數(shù)據(jù)采集 實驗設(shè)計整個磁共振數(shù)據(jù)采集持續(xù)約半小時,采集包括2D解剖像、3D解剖像及靜息態(tài)功能像,靜息態(tài)功能像實驗采用靜息狀態(tài)的方式,采集10分鐘共200個時間點的功能數(shù)據(jù),每個時間點數(shù)據(jù)采集持續(xù)時間(TR)為3秒。采用在LINUX系統(tǒng)中運行的功能性神經(jīng)影像分析軟件AFNI(最新版本2011版)處理腦功能數(shù)據(jù),對每個被試fMRI數(shù)據(jù)的預(yù)處理步驟如下:(1) 數(shù)據(jù)整理,按照安徽中醫(yī)藥大學第一附屬醫(yī)院影像科MR檢查編號原則按一定順序采用計算機給受試者編唯一的檢查編號;利用PACS系統(tǒng)將在MR機中采集的數(shù)據(jù)傳輸至windows系統(tǒng)的計算機中;在計算機上以檢查編號為文件名,按序列整理出需要的DICOM格式數(shù)據(jù),每一位受試者均有二維解剖像(2D)序列、三維解剖像(3D)序列及靜息態(tài)功能像(fMRI)序列;利用移動硬盤將整理好的數(shù)據(jù)統(tǒng)一拷至安裝有AFNI軟件的LINUX系統(tǒng)計算機中;(2) 格式轉(zhuǎn)換,由于在windows系統(tǒng)計算機中獲取的數(shù)據(jù)格式與AFNI軟件能識別的數(shù)據(jù)格式不一致,利用AFNI軟件的內(nèi)置程序(dcm2nii)將在windows系統(tǒng)計算機中整理好的DICOM格式的原始數(shù)據(jù)統(tǒng)一轉(zhuǎn)換成AFNI軟件處理需要的nii格式;由于不同時刻被試者頭部可能會有不同程度的移動或轉(zhuǎn)動,利用AFNI軟件的內(nèi)置程序(3dWarp)對所有數(shù)據(jù),包括二維解剖數(shù)據(jù),三維解剖數(shù)據(jù)以及腦功能數(shù)據(jù)進行去傾斜校正;(3) 去線性飄移,在數(shù)據(jù)采集過程中,由于機器等不可消除的外在干擾,數(shù)據(jù)信號頻度可能會以某種趨勢漂移,利用AFNI軟件的內(nèi)置程序(3dDetrend)去除數(shù)據(jù)的線性漂移以消除機器造成的干擾; (4) 時間校正,考慮到在數(shù)據(jù)開始采集過程中被試者有一個環(huán)境適應(yīng)過程及磁場場強的不穩(wěn)定,綜合fMRI研究經(jīng)驗,利用AFNI軟件的內(nèi)置程序(3dTcat)去除原始數(shù)據(jù)200個時間點的前4個時間點以避免掃描開始之初不穩(wěn)定因素的影響; (5) 生成Outlier曲線,利用AFNI軟件的內(nèi)置程序(3dToutcount)可以生成Outlier曲線,由于小部分數(shù)據(jù)在某些時間點信號頻度會突然過高,考慮到這些過高的信號頻度不是真實的血流波動反應(yīng),所以去除信號太高(根據(jù)相關(guān)文獻超過10000)的數(shù)據(jù);,利用AFNI軟件的內(nèi)置程序(1dplot)。標準化的ReHo圖是通過將腦區(qū)每個體素的ReHo值除以全腦所有體素ReHo值而得到的平均值,再以10mmx10mmx10mm全寬半高(Full Width Half Maximum. FWHM)的高斯參數(shù)對標準化的ReHo圖進行高斯平滑,從而得到的標準化ReHo圖即進入下一步的統(tǒng)計。(3) 面癱治愈組比健康對照組Reho增強的腦區(qū):左側(cè)楔前葉、左側(cè)梭狀回、左側(cè)鉤回;面癱治愈組比健康對照組Reho降低的腦區(qū):無。在《靈樞”就指出風寒侵襲面部經(jīng)筋,使面部氣血阻滯,引發(fā)口眼的歪斜。2現(xiàn)代醫(yī)學對周圍性面癱的認識周圍性面癱是莖乳孔內(nèi)面神經(jīng)急性水腫,面神經(jīng)炎癥或面神經(jīng)受壓所致的病變[16]。環(huán)境因素也是其發(fā)病的原因之一,冷刺激可以誘發(fā)面癱。楊文平[27]臨床針刺治療了大量面癱患者,%,總有效率為100%。楊駿[39]等針刺合谷穴治療周圍性面癱的研究推測針刺強化了感覺運動皮層之間的相互聯(lián)系,促進了面癱患者大腦皮層的重組,以實現(xiàn)針灸治療的目的;有研究報道[40]稱針刺后大腦功能連接狀態(tài)是有變化的,推測針刺通過改變大腦功能連接狀態(tài)促進面癱患者大腦皮層功能重組以達到面癱康復(fù);同時該研究指出針刺在面癱患者所發(fā)揮的作用與疾病的病理狀態(tài)有關(guān)。神經(jīng)活動與血氧的消耗密切相關(guān),神經(jīng)元興奮會引起腦局部血液流量增加,使腦激活區(qū)脫氧血紅蛋白的含量較周圍減低,局部腦區(qū)的信號便會隨之增加。由此說明人腦在靜息狀態(tài)下,也存在著功能的活動,并能被特定的設(shè)備探測得到,這些活動本身具有某種重要的生理意義,這引起了研究者極大興趣。最常用的方法就是功能連接。s coefficient of concordance, KCC)檢測出靜息狀態(tài)下持續(xù)活動的腦區(qū)與鄰近腦區(qū)時間序列的同步性的程度,前提是要先假設(shè)同一功能腦區(qū)的體素與其相鄰的體素存在較高的時間相關(guān)性,通過分析腦區(qū)自發(fā)神經(jīng)活動的一致性,推斷相應(yīng)腦區(qū)的功能,從而反映腦區(qū)靜息態(tài)下的自發(fā)神經(jīng)元的功能活動。而后來用ReHo分析方法研究顯示[59]部分腦區(qū)在靜息狀態(tài)下的ReHo值明顯高于任務(wù)態(tài),這些腦區(qū)包括后扣帶回、內(nèi)側(cè)前額葉以及雙側(cè)頂下小葉。神經(jīng)學家提出了許多腦皮層功能區(qū)重組機制的理論,如改變了大腦的結(jié)構(gòu),包括樹突長度及樹突棘密度的改變、神經(jīng)元數(shù)量以及皮層代謝的變化等;另外還有腦功能的重組、潛在神經(jīng)通路的釋放、神經(jīng)聯(lián)系效率增強等功能可塑性因素,而突觸傳遞具有可塑性是比較重要的機制。通過大量影像學研究表明:后扣帶回、內(nèi)側(cè)前額葉以及雙側(cè)頂下小葉等這些腦區(qū)在靜息態(tài)下構(gòu)成了腦功能默認網(wǎng)絡(luò)。我們正是用這方法來研究靜息狀態(tài)下周圍性面癱患者臨床針刺治療不同病程狀態(tài)(面癱早期組、后期組及治愈組)全腦的哪些腦區(qū)的局部一致性(ReHo)發(fā)生了變化。功能連接的分析方法較多, 目前較常用是種子相關(guān)分析方法,一般先選擇一個種子點(Seed region)作為感興趣區(qū)(region of interest,ROI), 計算全腦每個體素的時間序列與感興趣區(qū)域之間的線性相關(guān)程度,以相關(guān)系數(shù)(Correlation coefficient,CC)來表達, 則為功能連接的強度。Greicius等[47]利用fMRI也證明了腦內(nèi)存在著DMN,并認為扣帶回后部(PCC)是默認網(wǎng)絡(luò)的中心區(qū)域。曾于1991年美國麻省總醫(yī)院首次利用fMRI技術(shù)展示了活體的視皮層功能活動現(xiàn)象,該技術(shù)對受試者無任何輻射。隨著功能影像學諸如正電子發(fā)射計算機斷層掃描(PET)和功能磁共振(fMRI)的發(fā)展,關(guān)于活體研究又有了許多新的發(fā)現(xiàn)。劉勝[30]也認為周圍性面癱急性期可以進行針灸治療,只不過要注意手法的輕重。根據(jù)周圍性面癱發(fā)病的特點和發(fā)病的部位,分為三種類型:若莖乳孔或其下面神經(jīng)受損,則為單純性面神經(jīng)炎,臨床表現(xiàn)為面肌的運動受損,前額紋變淺或消失,眼裂擴大,鼻唇溝變平,口角下垂,露齒時口角歪向未患病一側(cè);在面神經(jīng)管內(nèi)(莖乳突孔內(nèi)),面神經(jīng)管中鼓索和和膝狀神經(jīng)節(jié)之間面神經(jīng)受損,則為Bell氏面癱,臨床表現(xiàn)為面肌麻痹,舌前2/3味覺喪失,涎腺分泌功能障礙,聽覺過敏;膝狀神經(jīng)節(jié)處受損及巖淺大神經(jīng)受累,即為Hunt氏面癱,臨床表現(xiàn)為面癱,舌前2/3味覺喪失,涎腺分泌功能障礙,聽覺障礙,淚腺分泌喪失,耳甲與乳突區(qū)痛[24,25]隨著影像技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用,面癱診治更加的準確和快速。其病因及發(fā)病機制尚不是非常明確,可能與病毒感染、自身免疫、血運障礙、環(huán)境損害及遺傳有關(guān)?!?,《醫(yī)門法律》也說:“口眼喝斜,面部之氣不順也。面癱的病因有內(nèi)因和外因兩方面。該病最早見于《內(nèi)經(jīng)》,當時就對此病有了初步的認識,在《靈樞經(jīng)7統(tǒng)計學分析活動區(qū)的統(tǒng)計與顯示,由于受到多重比較因素(multiple parison)的影響,活動區(qū)顯示的閾值必須首先進行校正。 (7) 數(shù)據(jù)平滑(3dmerge),采用半高全寬(FWHM)為4mm高斯函數(shù)進行濾波,對數(shù)據(jù)進行平滑處理;(8) 獲取每個個體的全腦掩模(3dAutomask),取得腦信號的均值為下一步去除全腦均值的影響準備;(9) 數(shù)據(jù)標準化(3dTstat、3dcalc),不同個體或同一個體在不同的掃描時采集的數(shù)據(jù)之間會出現(xiàn)全局飄移,為了消除這種影響,就要對采集的數(shù)據(jù)進行標準化處理,獲得不同數(shù)據(jù)相同的平均值;(10) 最后利用AFNI的反卷積運算程序?qū)ι鲜鼋?jīng)過預(yù)處理后的數(shù)據(jù)(3dDeconvolve)進行每一個體統(tǒng)計參數(shù)圖的計算,具體采用單因素回歸模型,按照AFNI程序的最新使用說明,將6個頭動因素和常量因素作為回歸模型基線函數(shù)的回歸因子;(11) 空間標準化(3dAnatNudge、auto_tlrc),為了消除每一個個體大腦的解剖大小的差異,反卷積生成的數(shù)據(jù)與3D解剖像對齊后,將對比圖從原始坐標系轉(zhuǎn)換為標準的TT坐標系;(12) 頻域濾波(3dFourier):,而在這個范圍內(nèi)的時間序列信號則需要保留下來;(13) 消除腦脊液、腦白質(zhì)信號的影響(3dDeconvolve):要從總體信號中將腦白質(zhì)和腦脊液的信號去除掉,就是以腦白質(zhì)和腦脊液區(qū)域的時間序列信號進行線性擬合來處理;(14) 提取個體對比圖:計算所有研究數(shù)據(jù)的腦功能活動區(qū),首先剔除頭動超過2mm或2176。共依次掃描以下五個序列:(a)定位像;(b)T2WI用于排除腦內(nèi)有無病變;(c)T1WI 2D解剖像,取與前后聯(lián)合連線(ACPC線)平行的橫軸位,共36層,掃描范圍包括全腦,采用自旋回波T1加權(quán)序列,TR 500ms,TE 12ms,F(xiàn)A 90176。3 實驗步驟(1) 所有志愿者均自愿參加全程實驗并簽署知情同意書(見附錄一),符合實驗納入標準。受試者均按一定的納入標準及排除標準進行篩選,所有對象經(jīng)標準中文版利手評價表測試均為右利手[11]。ReHo彌補了功能連接的缺陷,可以從全腦的角度來進行腦功能活動的一致性分析,探討疾病靜息狀態(tài)下的異常腦區(qū)。 盡管針刺治療面癱效果顯著
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