Научные статьи \ Прикладные науки. Медицина. Технология \ Mедицинские науки \ Патология. Клиническая медицина \ Нервная система. Невропатология. Неврология

Факторы, влияющие на характеристики BOLD-ответа у пациентов после инсульта

Факторы, влияющие на характеристики BOLD-ответа у пациентов после инсульта

Автор: Петрушевский Алексей Гарриевич, Майорова Лариса Алексеевна, Мартынова Ольга Владимировна, Федина Оксана Николаевна

Журнал: Вестник Российского научного центра рентгенорадиологии Минздрава России @vestnik-rncrr

Рубрика: Медицинская практика

Статья в выпуске: 4 т.13, 2013 года.

Бесплатный доступ

Цель исследования Поиск факторов, влияющих на характеристики BOLD-ответа (амплитуда, латентность), а также степени изменения данных характеристик у пациентов после инсульта. Материалы и методы Использовалась методика регистрации фМРТ- активации головного мозга на предъявление перцептивной eventпарадигмы с использованием фонем русского языка /ба/ и /па/у 10 здоровых добровольцев и у 22 пациентов перенесших нарушение мозгового кровообращения по ишемическому типу в каротидном (ЛСМА) (18 человек) и вертебро-базилярном бассейне (4 человека). При построении фМРТ-карт выявлялась активация в ВВИ билатерально. Оценивалась амплитуда и латентность BOLD-ответа у каждого участника эксперимента. Основные результаты Выявлено увеличение амплитуды BOLD-ответа в правом полушарии у пациентов после НМК в ЛСМА относительно нормы. Установлено также, что пик BOLD-ответа достоверно задержан лишь в группе пациентов, перенесших нарушение мозгового кровообращения по ишемическому типу в бассейне левой средней мозговой артерии (НМК в ЛСМА), как в левом, так и в правом полушарии по сравнению с группой без НМК в анамнезе. Исследование факторов, влияющих на BOLD-ответ у здоровых испытуемых выявило гендерное и возрастное влияние на амплитуду и латентность гемодинамического ответа. В группе пациентов с НМК в каротидном бассейне аналогичных факторов выявлено не было, но амплитуда и латентность BOLD-ответа коррелировали с уровнем триглицеридов, бета-холестерина крови и индексом атерогенности. Основные выводы Наличие факта перенесенного нарушения мозгового кровообращения в подостром, раннем и позднем восстановительном периоде в каротидном бассейне сказывается не только на объеме, но и на амплитуде и латентности пика BOLD-ответа. У пациентов с НМК в ЛСМА амплитуда ответа увеличивается в правом полушарии, а латентность пика удлиняется билатерально. Также параметры BOLD-ответа коррелируют с показателями липидного профиля крови. Данные факторы необходимо учитывать при вычислении и интерпретации результатов фМРТ у пациентов, перенесших НМК.

Еще

Фмрт, параметры bold-ответа, инсульт

Короткий адрес: https://sciup.org/14955426

IDR: 14955426

Factors, affecting the BOLD-response characteristics in patients after stroke

The aim of the study The exploration of the factors affecting the characteristics of BOLD- response (amplitude, latency), and the rate of change of these characteristics in patients after stroke. Materials and methods Registration of fMRI brain activation to the presentation of perceptual event paradigm using Russian language phonemes /ba/ and /pa/ in 10 healthy volunteers and 22 patients after ischemic stroke in the carotid (left medium brain artery) (18 patients) and vertebral - basilar basin (4 persons) was used. Creating fMRI-maps showed activation in superior temporal gyri bilaterally. We evaluated the amplitude and latency of BOLD- response in each participant. Main results The increase of BOLD- response amplitude in the right hemisphere in patients after stroke in carotid basin was found. Also there was found significantly delayed peak of BOLD- response only in group with an episode in the carotid basin in both left and right hemisphere compared to control. The investigation of factors influencing the parameters of BOLD- response in healthy subjects revealed gender and age influence on the hemodynamic response function. In patients with stroke in the carotid basin no similar factors have been identified, but the BOLD-response correlated with the level of blood triglycerides and beta-cholesterol as well as the index of atherogenicity. Main conclusions The subacute or chronic stroke in the carotid effects not only on a volume, but also on an amplitude and latency of the BOLD- response peak. In patients with ischemic stroke in the left cerebral artery the amplitude of the fMRI response increased in the right hemisphere, with the peak latency prolonged bilaterally. Moreover, the parameters of BOLD-response correlated with blood atherosclerotic indices. These factors should be considered when interpreting the fMRI results in patients after stroke.

Еще

Список литературы Факторы, влияющие на характеристики BOLD-ответа у пациентов после инсульта

  • Агафонова Т. Ю. Вязкоупругие свойства артерий и реология крови у практически здоровых лиц с факторами риска и маркерами атеросклероза: Автореф. дисс..канд. мед.наук: 14.00.06./Пермская государственная медицинская академия Минздрава РФ. Пермь. 2004. 32с.
  • Гусев Е.И., Скворцова В.И., Стаховская Л.В. и др. Эпидемиология инсульта в России.//Consiliummedicum. 2005. N 1. C.5-7.
  • Инсульт: диагностика, лечение, профилактика. Под ред. З.А. Суслиной, М.А. Пирадова. М.: МЕДпресс-информ. 2009. 288 с.
  • Лурия А.Р. Схема нейропсихологического обследования. Под ред. Лурия А.Р. М.: Изд-во МГУ, 1973. -374с.
  • Цветкова Л.С., Ахутина Т. В., Пылаева Н.М. Методика оценки речи при афазии. -М.: Изд-во МГУ. 1981. -67с.
  • Хомская Е. Д. Нейропсихология, 4-е издание. -СПб.: Питер. 2005. 496с.
  • Aamand R., Dalsgaard T., Ho Y.C., et al. A NO way to BOLD?: Dietary nitrate alters the hemodynamic response to visual stimulation.//Neuroimage. 2013. N 83. P.397-407.
  • Akiyama H., Meyer J.S., Mortel K.F., et al. Normal human aging: actors contributing to cerebral atrophy.//J NeurolSci. 1997. V. 152. N 1. P.39-49.
  • Altamura C., Reinhard M., Vry M.S., et al. The longitudinal changes of BOLD response and cerebral hemodynamics from acute to subacute stroke. A fMRI and TCD study.//BMCNeurosci. 2009. V. 20. N 10. P.151.
  • Bangen K.J., Restom K., Liu T.T., et al. Differential age effects on cerebral blood flow and BOLD response to encoding: associations with cognition and stroke risk.//Neurobiol Aging. 2009. V. 30. N 8. P.1276-1287.
  • Bentourkia M. A flexible image segmentation prior to parametric estimation.//Comput Med Imaging Graph. 2001. V. 25. N 6. P. 501-506.
  • Brett M., Jean-Luc Anton J.-L., Valabregue R., Poline J.-B. Region of interest analysis using an SPM toolbox [abstract] Presented at the 8th International Conference on Functional Mapping of the Human Brain, June 2-6, 2002, Sendai, Japan. Available on CD-ROM in Neuroimage. 2002. 16 (2).
  • Buxton R.B., Uludag K., Dubowitz D.J., Liu T.T. Modeling the hemodynamic response to brain activation.//Neuroimage. 2004. V. 23. N. 1. P. 220-233.
  • Claus J.J., Breteler M.M., Hasan D., et al. Regional cerebral blood flow and cerebrostroke risk factors in the elderly population.//Neurobiol Aging. 1998. V. 19. N 1. P.57-64.
  • D’Esposito M., Deouell L.Y., Gazzaley A. Alterations in the BOLD fMRI signal with ageing and disease: a challenge for neuroimaging.//Nat Rev Neurosci. 2003. V. 4. N 11. P. 863872.
  • Daselaar S.M., Fleck M.S., Dobbins I.G., et al. Effects of healthy aging on hippocampal and rhinal memory functions: an event-related fMRI study.//Cereb Cortex. 2006. V. 16. N 12. P.1771-1782.
  • DeCarli C., Massaro J., Harvey D., et al. Measures of brain morphology and infarction in the Framingham heart study: establishing what is normal.//NeurobiolAging. 2005. V. 26. N 4. P.491-510.
  • El-Hage W., Zelaya F., Radua J., et al. Resting-state cerebral blood flow in amygdala is modulated by sex and serotonin transporter genotype.//Neuroimage. 2013. N 76. P.90-97.
  • Ettinger U., Kumari V., Collier D.A., Powell et al. Catechol-O-methyltransferase (COMT) val158met genotype is associated with BOLD response as a function of task characteristic.//Neuropsychopharmacology. 2008. V. 33. N 13. P.3046-3057.
  • Friston K.J., Holmes A.P., Worsley K.J., et al. Statistical parametric maps in functional imaging: A general linear approach.//Hum. Brain Mapp. 1994. N 2. P.189-210.
  • Grady C.L., McIntosh A.R., Horwitz B., et al. Age-related reductions in human recognition memory due to impaired encoding.//Science.1995. V. 269. N 5221. P.218-221.
  • Gutchess A.H., Welsh R.C., Hedden T., et al. Aging and the neural correlates of successful picture encoding: frontal activations compensate for decreased medialtemporal activity.//J CognNeurosci. 2005. N 17. P.1-84.
  • Hagstadius S., Risberg J. Regional cerebral blood flow characteristics and variations with age in resting normal subjects.//Brain Cogn. 1989. V. 10. N 1. P.28-43.
  • Kawamura J., Terayma Y., Takashima S., et al. Leukoaraiosis and cerebral perfusion in normal aging.//Exp Aging Res. 1993. V. 19. N 3. P.225-240.
  • Kim Y.W., Kim H.S., An Y.S. Statistical mapping analysis of brain metabolism in patients with subcortical aphasia after intracerebral hemorrhage: a pilot study of F-18 FDG PET images.//Yonsei Med J. 2012. V. 53. N 1. P.43-52.
  • Kinoshita A., Okamoto Y., Okada G., et al. Sex differences in neural activation to ambiguous facial expression in happy and sad context.//Percept Mot Skills. 2012. V. 115. N 2. P.349-359
  • Krausz Y., Bonne O., Gorfine M., et al. Age-related changes in brain perfusion of normal subjects detected by 99mTc-HMPAO SPECT.//Neuroradiology. 1998. V. 40. N 7. P.428-434.
  • Lancaster J.L., Woldorff M.G., Parsons L.M., et al. Automated Talairach Atlas labels for functional brain mapping.//Hum. Brain Mapp. 2000. N 10. P.120-131.
  • Larsson A., Skoog I., Aevarsson O., et al. Regional cerebral blood flow in normal individuals aged 40, 75 and 88 years studied by 99Tcm-d,l-HMPAO SPET.//Nucl Med Commun. 2001. V. 22. N 7. P. 741-746.
  • Liu T.T., Liau J. Caffeine increases the linearity of the visual BOLD response.//Neuroimage. 2010. V. 49. N 3. P. 2311-2317.
  • Marcar V.L., Loenneker T., Straessle A., et al. What the little differences between men and women tells us about the BOLD response.//MagnReson Imaging. 2004. V. 22. N 7. P. 913919.
  • Markus H., Cullinane M. Severely impaired cerebrovascular reactivity predicts stroke and TIA risk in patients with carotid artery stenosis and occlusion.//Brain. 2001. V. 124. N 3. P. 457-467.
  • Martin A.J., Friston K.J., Colebatch J.G., Frackowiak R.S. Decreases in regional cerebral blood flow with normal aging.//J Cereb Blood Flow Metab. 1991. V. 11. N 4. P. 684-689.
  • Matsuda H., Ohnishi T., Asada T., Li Z.J., et al. Correction for partial-volume effects on brain perfusion SPECT in healthy men.//J Nucl Med. 2003. V. 44. N 8. P. 1243-1252.
  • Krausz Y., Bonne O., Gorfine M., et al. Age-related changes in brain perfusion of normal subjects detected by 99mTc-HMPAO SPECT.//Neuroradiology. 1998. V. 40. N 7. P. 428-434.
  • Ogawa S., Lee T.M., Kay A.R., Tank D.W. Brain magnetic resonance imaging with contrast dependent on blood oxygenation.//Proc.Natl. Acad. Sci. U S A. 1990. V. 87. N 24. P. 9868-9872.
  • Richter W., Richter M. The shape of the fMRI BOLD response in children and adults changes systematically with age.//Neuroimage. 2003. V. 20. N 2. P. 1122-1131.
  • Roc A.C., Wang J., Ances B.M., et al. Altered hemodynamics and regional cerebral blood flow in patients with hemodynamically significant stenoses.//Stroke. 2006. V. 37. N 2. P. 382387.
  • Rorden C., Brett M. Stereotaxic display of brain lesions.//Behav. Neurol. 2000. N 12. P. 191-200.
  • Tanaka F., Vines D., Tsuchida T., et al. Normal patterns on 99mTc-ECD brain SPECT scan in adults.//J Nucl Med. 2000. V. 41. N 9. P. 1456-1464.
  • Welcome Trust Centre for Neuroimaging: http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm.
  • Yamaguchi T., Kanno I., Uemura K., et al. Reduction in regional cerebral metabolic rate of oxygen during human aging.//Stroke. 1986. V. 17. N 6. P. 1220-1228.
Еще
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp