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正文內(nèi)容

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-資料下載頁

2025-06-27 20:24本頁面
  

【正文】 傷后鄰近顳骨的骨折,為手術(shù)提供重要依據(jù)。面神經(jīng)核磁共振檢查(MRI)可以清晰地指出面神經(jīng)的形態(tài)和走行,對于面神經(jīng)腦干段、腦池段、管內(nèi)段的顯示較CT優(yōu)勢明顯。三維實體成像技術(shù)分別從不同角度采集面部表情,用于面神經(jīng)功能精確評估和損傷的定位,較多地用于口腔頜面外科檢查。三維紅外線攝影技術(shù):可用于定量分析、精確的測定和評估面神經(jīng)損傷和肌肉收縮程度,分析手術(shù)前后改變,同時還可為面部對稱性手術(shù)提供參考。3對針灸治療周圍性面癱的認(rèn)識治療面癱的方法首選針灸治療,而且臨床療效確切。楊文平[27]臨床針刺治療了大量面癱患者,%,總有效率為100%。何聰[28]、李國臣[29]等觀察了針灸治療急性期周圍性面癱的療效,認(rèn)為急性期是針灸治療周圍性面癱的最佳時期,選取的穴位不盡相同,但合谷都是所取重要的穴位,遵循了“面口合谷收”的理論,同時認(rèn)為取穴不必過于拘泥,應(yīng)根據(jù)臨床表現(xiàn)而造。劉勝[30]也認(rèn)為周圍性面癱急性期可以進(jìn)行針灸治療,只不過要注意手法的輕重。較早期臨床癥狀較輕的患者針灸治療時以輕刺激為宜,以補、以灸為主。而對癥狀較重的患者,針灸治療時則應(yīng)以強刺激為宜,以瀉為主。王體敏[31]采用斷續(xù)波對面癱患者進(jìn)行電針治療,總有效率100%,認(rèn)為電針也是較常用的方法,且治療效果明顯,電針治療有其優(yōu)越性,但仍不應(yīng)放棄傳統(tǒng)的針灸治療。周圍性面癱患者在既往常規(guī)的影像學(xué)檢查中,包括常規(guī)CT、MRI,僅僅能發(fā)現(xiàn)面神經(jīng)本身形態(tài)學(xué)的變化,但其發(fā)病機制及針刺治療機制則需要依托功能性磁共振(fMRI)來進(jìn)行研究,朱一芳等[32]從功能連接的角度探討了周圍性面癱患者靜息態(tài)腦功能成像(fMRI)的變化,發(fā)現(xiàn)了左側(cè)周圍性面癱患者的靜息態(tài)腦功能網(wǎng)絡(luò)變化,顯示了左側(cè)大腦半球面部的初級感覺及運動皮層同與感覺及運動相關(guān)的腦區(qū)的功能連接明顯增強,推測可能當(dāng)面癱患者面部運動感覺發(fā)生障礙時,相關(guān)的腦功能區(qū)發(fā)生了代償作用。Smit等[33]通過對面癱病人長期功能訓(xùn)練過程中的fMRI隨訪觀察,Klingner等[34]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,腦激活區(qū)發(fā)生了不同程度的變化,說明了在面癱發(fā)病時、發(fā)病過程中以及治愈后大腦皮層的功能重組起到了至關(guān)重要的作用;也有學(xué)者為了研究周圍性面癱針刺治療機制,對面癱病人進(jìn)行電針刺腦fMRI研究[3537],發(fā)現(xiàn)了針刺左側(cè)合谷穴和地倉穴后,兩側(cè)多個腦功能區(qū)信號發(fā)生了變化,推測穴位治療作用的發(fā)生可能是多個腦區(qū)互相聯(lián)絡(luò),對信息進(jìn)行分析、整合,共同作用的結(jié)果;李落意等[38]發(fā)現(xiàn)了針刺左側(cè)合谷穴同時激活中央后回初級感覺皮層的手部代表區(qū)和面口部代表區(qū),直接反映了面口部和合谷穴區(qū)域神經(jīng)功能聯(lián)系,從側(cè)面反映了對周圍性面癱患者采取合谷穴針刺治療的作用機理,為“面口合谷收”提供了可視性依據(jù)。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(jìn)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(jìn)面癱患者大腦皮層功能重組以達(dá)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)。4fMRI在該項研究機制中的運用為了深入分析皮層功能重組在面癱治療過程中的具體作用以及中醫(yī)針刺治療周圍性面癱的可能中樞作用機制,本文研究通過應(yīng)用靜息狀態(tài)下的BoldfMRI技術(shù)采集周圍性面癱患者針刺治療不同病程狀態(tài)(面癱早期組、后期組及治愈組)的腦功能數(shù)據(jù),運用局部一致性(ReHo)方法與健康對照組進(jìn)行比較分析,探討靜息狀態(tài)下周圍性面癱患者針刺治療不同病程狀態(tài)(面癱早期組、后期組及治愈組)腦功能的變化,同時為進(jìn)一步研究其發(fā)病及針刺治療的內(nèi)在機制、療效評價及隨訪提供基礎(chǔ)研究數(shù)據(jù)。隨著功能影像學(xué)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)。fMRI是目前最常采用的技術(shù)之一,廣義上的fMRI包括血氧水平依賴性MR成像(BoldfMRI)、灌注成像(PWI)以及擴散張量成像(DWI),從空間分辨率、時間分辨率和非侵襲性等方面考慮,目前應(yīng)用最廣泛的fMRI方法是基于Bold效應(yīng)。BoldfMRI通過新陳代謝的變化間接反映神經(jīng)系統(tǒng)活動。Ogwas等[41]首先于1990年提出BoldfMRI原理,當(dāng)腦激活時,神經(jīng)元興奮性增高,其能量消耗增加,引起腦局部耗氧量及血流量的增加,以補充神經(jīng)細(xì)胞的活動所需的能量,因此會引起相應(yīng)代謝水平及血氧含量的變化,神經(jīng)細(xì)胞激活時所導(dǎo)致的rCBF增加(氧供給量的增加)幅度往往要大于氧氣消耗量的增加幅度,因此,激活腦區(qū)局部含氧血紅蛋白量增加,脫氧血紅蛋白的含量相對減低,而脫氧血紅蛋白是一種順磁性物質(zhì),具有明顯的順磁性作用,可縮短橫向弛豫時間(T2),因此可以使組織TT2*吋間縮短,在對T2*敏感的EPI序列中可以使腦區(qū)組織信號降低。而氧合血紅蛋白是無磁性的,接近一般組織的磁敏性。脫氧血紅蛋白濃度降低可增加T2WI、T2*Wl時間,引起T2WI、T2*Wl信號增加。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。簡言之,神經(jīng)元的興奮可以引起局部供氧量多于耗氧量,相對減少了局部脫氧血紅蛋白的含量,從而引起局部T2WI、T2*Wl信號增加,而且血液含氧量變化所引起磁場中磁信號的變化與神經(jīng)活動強度基本一致,以便了解腦局部神經(jīng)元的功能活動的情況。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。BoldfMRI與CT及PET等其它影像檢測方法相比,它能夠提供多方位和多層面的解剖學(xué)信息,有很高的時空分辨率,無顱骨偽影,安全方便,可以很好地作為活體研究,克服了離體動物實驗研究的不足,實時反映腦功能的中樞機制,對進(jìn)一步了解人體腦功能活動及研究精神疾病提供了一個重要研究方法。(restingstate fMRI)目前腦fMRI的研究包括任務(wù)態(tài)及靜息態(tài)兩種模式,基于任務(wù)的fMRI研究是通過被試在某種特定的任務(wù)狀態(tài)下完成掃描,并通過所得的任務(wù)態(tài)減去無任務(wù)狀態(tài)得到腦區(qū)的激活,相當(dāng)長的一段時間內(nèi)人們普遍認(rèn)為人腦在不執(zhí)行任務(wù)的靜息狀態(tài)下,腦活動是相對平穩(wěn)的而且無規(guī)律可尋的。近來的研究[42]發(fā)現(xiàn),即使在在清醒閉眼的靜息狀態(tài)下人腦也存在微弱的電活動。在靜息狀態(tài)下腦神經(jīng)功能的活動要消耗掉全身能量的60%~80%,而參與任務(wù)或刺激的執(zhí)行所消耗的能量還不到1%[43]。在靜息態(tài)下,心輸出量的11%供給了人腦,而腦的質(zhì)量僅占身體總重量的2%,但全身氧量的20%卻被腦消耗掉[44]。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。Biswal等[45]發(fā)現(xiàn)在清醒的靜息狀態(tài)下,大腦存在自發(fā)的Bold信號,這種自發(fā)的BOLD信號波動并不是隨意的,是有意義的;Raichle等[44]人提出在沒有任何任務(wù)刺激的靜息狀態(tài)下,腦內(nèi)某些腦區(qū)供血明顯高于全腦水平,但氧的代謝水平與全腦相等,推測這些高耗能的腦區(qū)在靜息態(tài)下處于激活狀態(tài),一旦有外界特定的任務(wù)刺激時,這些區(qū)域轉(zhuǎn)為低耗能的負(fù)激活狀態(tài),包括后扣帶回(posterior cingulate cortex,PCC)、楔前葉和前額葉內(nèi)側(cè)皮層(medial prefrontal cortex,MPFC),它們在功能上高度相關(guān)聯(lián),被稱為默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)(defaul mode network,DMN),它是靜息態(tài)網(wǎng)絡(luò)中最基礎(chǔ)的組成部分,可維持大腦對內(nèi)外環(huán)境的監(jiān)測、自我內(nèi)省及與認(rèn)知和情感過程有關(guān)[46]。Greicius等[47]利用fMRI也證明了腦內(nèi)存在著DMN,并認(rèn)為扣帶回后部(PCC)是默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)的中心區(qū)域。Dhond[48]也用靜息態(tài)fMRI探索了針刺的中樞作用機制,并報道了DMN和感覺網(wǎng)絡(luò)可以通過針刺效應(yīng)進(jìn)行調(diào)節(jié),并增強了DMN與疼痛、情感和記憶相關(guān)的腦區(qū)的功能連接。與任務(wù)態(tài)的功能磁共振研究相比,靜息狀態(tài)下的腦功能活動可以準(zhǔn)確反映大腦功能的病理生理改變,靜息態(tài)fMRI研究不需要設(shè)定任何任務(wù)設(shè)計,患者也不需完成任何任務(wù),實施起來方便快捷,避免了被試者執(zhí)行任務(wù)情況差異對研究結(jié)果的影響,數(shù)據(jù)可靠性強。所以近年來對不同生理和病理狀態(tài)下的靜息態(tài)fMRI研究取得了很大的進(jìn)展,分析神經(jīng)精神類疾病諸如癲癰、中風(fēng)等患者的腦區(qū)生理、病理活動,進(jìn)一步闡述疾病發(fā)生及治療的內(nèi)在機制,具有重要的臨床應(yīng)用價值。因此,我們的研究選用BoldfMRI技術(shù),從靜息狀態(tài)腦功能的角度觀察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)腦功能活動的情況,探討針刺治療周圍性面癱的中樞機制。 靜息態(tài)fMRI技術(shù)分析方法的選擇fMRI研究數(shù)據(jù)采集后就要對數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的處理、分析和研究,這是實驗必不可少的步驟,靜息態(tài)fMRI研究的數(shù)據(jù)處理方法比較多,都是基于數(shù)據(jù)本身,主要集中在對不同腦區(qū)慢波振蕩在時間上的相關(guān)分析。最常用的方法就是功能連接。功能連接被定義為“空間上分離的腦區(qū)在時間上的相關(guān)性”[49],就是測量各個腦區(qū)之間功能上是否存在連接關(guān)系及其連接關(guān)系的強弱程度,探索不同腦區(qū)活動的同步性,它與解剖連接有所不同,它是個動態(tài)的連接,但仍以解剖連接作為物質(zhì)基礎(chǔ)。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(dá), 則為功能連接的強度。此方法己經(jīng)廣泛應(yīng)用于神經(jīng)精神類疾病的靜息狀態(tài)腦功能的研究[50]。獨立成分分析方法(ICA) [51]最大的優(yōu)勢在于不要事先定義種子區(qū),只依賴于數(shù)據(jù)本身,將數(shù)據(jù)進(jìn)行線性分解變成獨立的成分,并認(rèn)為信號在同一個成分上投影較大的腦區(qū)之間存在功能連接,各個功能網(wǎng)絡(luò)所對應(yīng)的獨立成分和各種與心理活動、噪聲相關(guān)的獨立成分都被分離出來,但這種分析方法不能測量各個腦區(qū)之間的功能連接強度,僅僅能獲得腦區(qū)網(wǎng)絡(luò)的空間分布。人腦是一個復(fù)雜的動態(tài)系統(tǒng),由相互連接的各個腦區(qū)所組成,腦區(qū)之間功能連接具有小世界拓?fù)涮匦裕ň植烤垲愊禂?shù)較高和平均路徑較短),并對應(yīng)于大腦信息處理中的功能分化與功能整合,小世界模型適用于大腦功能網(wǎng)絡(luò)連接的靜息態(tài)研究[52],它可以利用小世界模型從整體考察整個功能網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)涮匦?,也可以從局部直接分析每條連接的特點。這些方法都是局限于各個腦區(qū)的功能連接或者是大腦網(wǎng)絡(luò)內(nèi)在屬性的研究,而忽視了全腦自發(fā)Bold信號的局部活動特性。為了彌補了這一缺陷,臧玉峰等人于是提出了局部一致性(ReHo)的分析方法,此方法也不需要選定任何的感興趣區(qū),它是基于全腦體素統(tǒng)計的研究,利用肯德爾和諧系數(shù)(Kendall39。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。近年來有許多的研究針對精神分裂癥[53]、帕金森氏病[54]、阿爾茨海默氏癥[55]、抑郁癥[56]、注意力缺陷多動癥[57]及孤獨癥[58]等,研究發(fā)現(xiàn)在靜息狀態(tài)下某些腦區(qū)ReHo不同程度增高或減低,與健康人存在顯著的差異,所以ReHo方法在探索活體生理或病理狀態(tài)下的中樞神經(jīng)機制中有重要的研究價值。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。5針刺治療周圍性面癱患者不同病程腦功能影像的分析本研究發(fā)現(xiàn)面癱不同病程狀態(tài)(早期組、后期組及治愈組)局部一致性(ReHo)增強的腦區(qū)廣泛,與健康對照組相似,且主要位于后扣帶回及相鄰的楔前葉和前額葉,與靜息狀態(tài)默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)(DMN)一致。腦功能激活區(qū)的局部一致性(ReHo)成為熱點研究內(nèi)容。當(dāng)某一功能腦區(qū)處于特定條件下時,該腦區(qū)的體素具有較高的時間一致性。因此,ReHo值反映的是腦區(qū)Bold信號的時間序列的同步性,腦區(qū)的活動性是可以通過ReHo值來反映的。另外,先前PET研究也發(fā)現(xiàn),在靜息狀態(tài)下這幾個腦區(qū)的代謝是最高的。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。深入的研究發(fā)現(xiàn)上述腦區(qū)ReHo值在靜息狀態(tài)下在全腦中是最高的。通過大量影像學(xué)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(rèn)網(wǎng)絡(luò)。本研究所得的健康對照組局部一致性(ReHo)較高的激活腦區(qū),與以往靜息態(tài)fMRI研究中正常對照人群所得結(jié)果基本相同,這在一定程度上也說明了本研究結(jié)果的真實可靠性;另外面癱不同病程狀態(tài)(早期組、后期組及治愈組)局部一致性(ReHo)增強的腦區(qū)與健康對照組相似,并與靜息狀態(tài)默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)(DMN)一致,這表明了面癱患者靜息狀態(tài)默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)(DMN)的存在,這與朱一芳等[32]的功能連接研究結(jié)果一致。、現(xiàn)象大腦是一個復(fù)雜的系統(tǒng),過去人們一直認(rèn)為成年人其大腦皮質(zhì)的形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能分區(qū)是相對穩(wěn)定不變的,但后來研究發(fā)現(xiàn)受學(xué)習(xí)、訓(xùn)練等因素的影響,或是缺血性中風(fēng)后[60]。大腦皮層會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)的改變及功能的重組,即為腦的可塑性,這也是臨床治療默寫疾病諸如缺血性中風(fēng)的重要基礎(chǔ)。目前,越來越多的證據(jù)證實了人類大腦的可塑性及其與腦損傷后的神經(jīng)功能修復(fù)密切相關(guān)[61]。皮層重組(corticalrecorganization)是指腦對可塑性變化的反應(yīng),引起的大腦結(jié)構(gòu)的改變包括腦重量的變化、皮層厚度的變化、不同腦區(qū)溝回面積的改變及不同腦區(qū)之間聯(lián)系通路的改變等[62]。神經(jīng)學(xué)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。有研究表明突觸在功能上進(jìn)行重組和恢復(fù)還與潛伏通路與突觸的重新啟用有關(guān),腦組織
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