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实验一:自主唾液吞咽中的皮层活动-fMRI研究
背景:近期的神经影像研究一致指出吞咽运动可激活人大脑皮层的多个区域。但吞咽任务的大脑皮层代表区还未进行系统研究。
目的:本研究的目的是采用功能核磁共振成像(Functional magnetic resonanceimaging,fMRI)技术来研究健康志愿者自主唾液吞咽运动时的大脑皮层的激活情况。
方法:采用1.5TMRI对10名健康志愿者进行头部扫描。研究采用组块设计方法,罗列健康志愿者自主唾液吞咽大脑皮层各兴奋区。通过测算初级感觉运动区的感兴趣区(region-of-interest,ROI)范围检测自主唾液吞咽皮层激活的侧位化,并计算受试者的侧位化指数(laterality index,LI)。
结果:结果显示自主唾液吞咽具有多区域大脑皮层代表区,且具有明显的不对称性。较为一致的激活区包括双侧中央前回,中央后回、左侧额中回、双侧颞上回、扣带回前部、脑岛等。大部分受试者初级感觉运动区均表现出明显的左侧功能侧位化。
结论:健康受试者自主吞咽运动的皮层代表区是双侧半球多区域的且不对称的。fMRI是研究皮层吞咽运动代表区的一种有效方法。
实验二:不同干预措施对单侧卒中后吞咽障碍患者吞咽功能及皮层可塑性的影响
背景:脑卒中后吞咽障碍的发病率高达25％-50％。吞咽障碍使患者发生营养不良、吸入性肺炎风险增加,造成卒中患者死亡率升高。适宜的吞咽康复技术可降低吞咽障碍并发症发生风险。传统的吞咽障碍治疗效果并不肯定。神经肌肉电刺激(Neuromuscular electrical stimulation,NMES)和重复经颅磁刺激技术(repetitive transcranial magnetic stimulation,rTMS)是治疗吞咽障碍的新兴技术。但其有效性尚不明了,还需深入研究。
目的:本研究的目的是:从①吞咽运动学研究；②吞咽相关皮层代表区的功能改变两方面比较NMES及rTMS技术的不同结果,确定其在吞咽障碍治疗中的价值。探讨大脑皮层可塑性在卒中后吞咽障碍患者吞咽功能恢复中的地位。
方法:60名单侧卒中后吞咽障碍的患者随机分为A,B和C三组。A组患者采用真rTMS+假NMES,B组患者采用假rTMS+真NMES,C组患者采用假rTMS+假NMES。rTMS治疗采用1Hz,120％阈值强度rTMS作用于健侧半球。NMES治疗采用成对的Vitalstim电极置于舌骨上及舌骨与甲状软骨之间,刺激舌骨上肌群。所有患者均同时进行常规吞咽功能训练(traditional swallowing therapy,TT)。各项治疗每次持续20分钟,每周5次,持续两周。吞咽功能评价采用视频X线吞咽功能检查(videofluoroscopy swallowing study,VFSS)。分别记录治疗前后各组患者Rosenbek渗透-误吸量表(Penetration-Aspiration scale,PAS)及吞咽功能运动学参数。每组选取5名患者在治疗前后行自主唾液吞咽运动的fMRI检查。比较治疗前后各组患皮层激活情况变化及各组间差异。确定不同干预技术对单侧半球卒中后吞咽障碍患者皮层功能重组的作用。
结果:入组时三组患者在年龄、性别、病程及PAS评分、吞咽功能运动学参数上均无显著性差异。治疗后,各组患者PAS评分、吞咽功能运动学参数均较治疗前明显变化。比较NMES及TT两种治疗,rTMS使吞咽功能明显改善。而B组与C组患者PAS评分、大多数吞咽功能运动学参数(除舌喉运动最大距离外)均无显著性差异。经治疗,A组患者双侧半球兴奋性均有增加,以患侧半球为主。B,C组患者双侧半球兴奋性均有增加,以健侧半球为主。rTMS治疗较NMES及TT治疗,明显增加了皮层兴奋区范围。而B,C组患者双侧半球兴奋区范围无显著性差异。
结论:rTMS、NMES与常规康复治疗均能改善脑卒中吞咽障碍患者的吞咽功能,促进双侧大脑半球功能重组,以rTMS治疗改善最为明显。