2024年10月29日是第19個(gè)“世界卒中日”，中國卒中學(xué)會(huì)發(fā)布今年的宣傳主題是“體醫(yī)融合，戰(zhàn)勝卒中”，倡導(dǎo)通過運(yùn)動(dòng)與醫(yī)學(xué)結(jié)合來預(yù)防和戰(zhàn)勝卒中，強(qiáng)調(diào)通過科學(xué)合理的運(yùn)動(dòng)促進(jìn)健康，預(yù)防和治療疾病。

腦卒中俗稱“中風(fēng)”，一種急性腦血管疾病，是由于腦部血管突然破裂或因血管阻塞導(dǎo)致腦組織損傷的一組疾病。近紅外腦功能成像技術(shù)（fNIRS）是一種無創(chuàng)光學(xué)成像方法，通過檢測大腦表層氧合血紅蛋白(HbO)和脫氧血紅蛋白(HbR)的濃度變化，從而反映大腦代謝情況。

值此世界卒中日到來之際，小磁精心整理了部分fNIRS在腦卒中領(lǐng)域應(yīng)用的文獻(xiàn)以供廣大醫(yī)師們?nèi)粘W(xué)習(xí)、查閱！

fNIRS和TMS在缺血性腦卒中后執(zhí)行功能障礙中的應(yīng)用

中山大學(xué)附屬第三醫(yī)院胡昔權(quán)教授團(tuán)隊(duì)的這項(xiàng)研究采用單盲、隨機(jī)對照設(shè)計(jì)，通過fNIRS技術(shù)，比較了16名缺血性腦卒中后執(zhí)行功能障礙（PISEI）患者和16名健康受試者在靜息狀態(tài)和執(zhí)行Stroop任務(wù)時(shí)的血流動(dòng)力學(xué)差異。研究流程包括在干預(yù)前后進(jìn)行fNIRS檢測，以及在單次經(jīng)顱磁刺激（TMS）干預(yù)后進(jìn)行Stroop任務(wù)測試。

fNIRS靜息狀態(tài)檢測300s，休息60s，Stroop任務(wù)狀態(tài)檢測300s；

3天后，TMS干預(yù)前Stroop任務(wù)狀態(tài)檢測300s，TMS干預(yù)600s，

TMS干預(yù)3天后Stroop任務(wù)狀態(tài)檢測300s。

TMS干預(yù)使用高頻刺激左側(cè)DLPFC區(qū)域，每個(gè)受試者接受一次干預(yù)。結(jié)果顯示，兩組受試者在基線特征上無顯著差異。PISEI患者在Stroop任務(wù)中，左側(cè)DLPFC、右側(cè)PMC和右側(cè)SM1的血紅蛋白氧合（HbO）值變化量較健康受試者低。TMS干預(yù)后，PISEI患者在這些區(qū)域的激活、腦功能連接強(qiáng)度和腦網(wǎng)絡(luò)連接顯著提高。

兩組受試者在靜息狀態(tài)和Stroop任務(wù)中HbO變化的大腦平均激活圖

所有受試者在rTMS治療前后HbO濃度變化的大腦平均激活圖

研究還發(fā)現(xiàn)，TMS干預(yù)后，PISEI患者和健康受試者在Stroop任務(wù)的表現(xiàn)均有顯著改善，尤其是PISEI患者在準(zhǔn)確率上的提升更為顯著，也就是說fNIRS有助于PISEI的篩查和診斷，而單次TMS治療對PISEI患者有益，可能是由于激活了特定的腦區(qū)。

健康和偏癱個(gè)體行走過程中的皮質(zhì)激活對比

廈門市第五醫(yī)院康復(fù)科何曉闊教授團(tuán)隊(duì)這項(xiàng)研究招募了75名健康受試者和44名中風(fēng)后右側(cè)偏癱患者，使用37通道的fNIRS設(shè)備來監(jiān)測他們在執(zhí)行步行任務(wù)時(shí)的腦激活情況。研究關(guān)注的腦區(qū)包括前運(yùn)動(dòng)皮層（PMC）、輔助運(yùn)動(dòng)區(qū)（SMA）、初級運(yùn)動(dòng)皮層（M1）和初級軀體感覺皮層（S1），統(tǒng)稱為感覺運(yùn)動(dòng)皮層（SMC）。

帶有大腦區(qū)域的fNIRS通道配準(zhǔn)示意圖

實(shí)驗(yàn)流程包括準(zhǔn)備期、任務(wù)期和休息期。受試者在準(zhǔn)備期站立休息10秒，任務(wù)期聽到“走”的命令后開始交替行走30秒，然后聽到“停止”命令后停止行走并站立休息30秒。這一過程重復(fù)五次。實(shí)驗(yàn)分為三組：健康組在跑步機(jī)上行走，偏癱跑步機(jī)組在跑步機(jī)上行走，偏癱有FES輔助跑步機(jī)組在FES輔助下行走。

實(shí)驗(yàn)分組示意

數(shù)據(jù)處理使用Homer2軟件，根據(jù)比爾-朗伯定律將光強(qiáng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為HbO和HbR濃度變化，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果顯示，偏癱患者在行走時(shí)的SMC-PMC-SMA運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)激活比健康受試者更多。使用FES輔助的偏癱患者在行走任務(wù)中受累半球的SMA和PMC激活比非FES輔助時(shí)更多。偏側(cè)度指數(shù)顯示，偏癱患者在行走時(shí)皮質(zhì)激活不對稱，未受影響的右半球激活相對更大。在偏癱行走期間，SMC和SMA主要在未受影響的半球激活，而PMC主要在受影響的半球激活。

步態(tài)任務(wù)中通道激活t-map的組間方差（p < 0.05）

(A)健康被試和偏癱患者在跑步機(jī)上行走的差異?

(B)有或沒有FES輔助的偏癱患者在跑步機(jī)行走的差異

研究結(jié)論指出，中風(fēng)后患者在步行過程中表現(xiàn)出不對稱的皮質(zhì)激活，即SMC-SMA-PMC比健康個(gè)體激活更多。有趣的是，在FES的幫助下，偏癱患者在行走時(shí)沒有明顯的偏側(cè)激活，這表明FES可能有助于恢復(fù)皮質(zhì)激活的平衡。fNIRS被證明可以有效反映腦激活情況。

利用近紅外光譜研究八段錦訓(xùn)練對腦卒中后認(rèn)知障礙患者注意功能的影響

研究方法

招募72名PSCI患者，隨機(jī)分配到三個(gè)組別：八段錦訓(xùn)練組、左半球中風(fēng)組和右半球中風(fēng)組，以及常規(guī)治療組。

納入、評估、干預(yù)時(shí)間表

八段錦訓(xùn)練組將接受為期12周，每周五次，每次40分鐘的八段錦訓(xùn)練，而常規(guī)治療組則接受標(biāo)準(zhǔn)康復(fù)療程。

使用fNIRS技術(shù)在干預(yù)前后對參與者的大腦活動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測，主要監(jiān)測區(qū)域包括前運(yùn)動(dòng)皮層（PMC）、輔助運(yùn)動(dòng)區(qū)（SMA）、初級運(yùn)動(dòng)皮層（M1）和感覺運(yùn)動(dòng)皮層（SMC）。

通過蒙特利爾認(rèn)知評估量表（MoCA）和注意力側(cè)化指數(shù)（ALI）評估認(rèn)知功能和注意力側(cè)化，分別在干預(yù)前、第6周和第12周進(jìn)行。

次要結(jié)果指標(biāo)包括牛津認(rèn)知篩查量表（OCS-P）、Fugl-Meyer運(yùn)動(dòng)功能評估量表（FMA）、匹茲堡康復(fù)參與量表（PRPS）和日常生活活動(dòng)量表（ADL）。

研究結(jié)果

文檔中并未提供具體的研究結(jié)果數(shù)據(jù)，因?yàn)樵撐臋n是研究協(xié)議，所以結(jié)果尚未得出。文檔詳細(xì)描述了如何收集和分析數(shù)據(jù)，包括使用fNIRS數(shù)據(jù)分析方法、注意力網(wǎng)絡(luò)測試、以及如何進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

結(jié)論

研究旨在探討八段錦訓(xùn)練對PSCI患者注意力側(cè)化的影響，并使用fNIRS技術(shù)來研究八段錦如何影響大腦區(qū)域或網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和功能連接。

研究的結(jié)論將基于12周干預(yù)后收集的數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)這些數(shù)據(jù)將有助于理解八段錦訓(xùn)練對PSCI患者注意力的潛在益處，并揭示其背后的機(jī)制。

展望

近紅外腦功能成像技術(shù)(fNIRS)以其非侵入性、靈活檢測和高生態(tài)效度等特性而著稱，被認(rèn)為是評估大腦活動(dòng)最有潛力的工具之一。

在世界卒中日這個(gè)特殊的日子，我們聚焦于功能性近紅外光譜技術(shù)（fNIRS）在腦卒中領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。通過分析腦活動(dòng)模式，fNIRS能夠有效預(yù)測患者的康復(fù)潛力，識別需要額外關(guān)注的個(gè)案，并評估其認(rèn)知功能，包括注意力、記憶力和執(zhí)行功能。此外，fNIRS對大腦可塑性的研究有助于深化我們對大腦適應(yīng)和重組以恢復(fù)功能的理解。同時(shí)，它也可以用于研究疼痛反應(yīng)，為疼痛管理提供新的策略。

結(jié)合無線技術(shù)，fNIRS能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測，使患者在家中進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練成為可能。與其他神經(jīng)成像技術(shù)，如功能性磁共振成像（fMRI）和腦電圖（EEG）相結(jié)合，fNIRS能夠提供更全面的大腦活動(dòng)信息。由于其成本效益高，fNIRS特別適用于資源有限的環(huán)境。此外，fNIRS可以與康復(fù)機(jī)器人集成，實(shí)時(shí)調(diào)整訓(xùn)練難度，同時(shí)評估患者的情緒變化，為心理社會(huì)支持提供重要依據(jù)。

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