脑瘫（cerebral palsy，CP）是儿童期导致残率较高的疾病^[1]，是脑发育尚未成熟阶段由大脑发育异常或大脑损伤所致的以姿势异常及运动功能障碍为主的综合征，可能发生在子宫内（由感染、血管破裂等引起)或可能是出生后获得。患儿表现出粗大和精细运动困难、语言困难、行为异常和癫痫等。大多数（75%) CP患儿患有痉挛形式^[2]。脑瘫虽不能根治，但通过系统的康复训练以及外科手术等方法可改善其临床表现。其中颈总动脉交感神经网剥脱术是较广泛应用的干预措施之一。该手术的治疗效果已在较多的文献中得到肯定，通过该手术可改善患者认知功能、运动功能以及流涎等。本研究联合低频振幅(amplitude of low-frequency fluctuation，ALFF）及局部一致性（regional homogeneity，ReHo）两种分析方法对比研究颈总动脉交感神经剥脱术对脑瘫患者脑功能的影响。

1　材料与方法

1.1　研究对象

       2018年8月至2019年9月收集在新疆医科大学第二附属医院脑瘫中心接受手术的21例脑性瘫痪儿童，其中男12例，女9例，年龄4~ 12岁，平均（6.3±3.82)岁。纳入标准：(1)符合欧洲脑性瘫痪监测组诊断和分型标准的因缺血缺氧导致的单侧痉挛型脑瘫患儿；(2)患侧均为右侧大脑半球；(3）没有与脑瘫无关的严重的脏器功能障碍；(4）能耐受全身麻醉手术并且术后恢复良好；(5)能配合并且顺利完成各项临床检查以及MRI检查。排除标准：(1)合并有脑内囊腔形成；(2)合并有先天发育畸形；(3）因运动伪影等原因无法精确分析数据者。

1.2　手术方法

       对患儿进行气管插管全身麻醉后，取仰卧位，两肩胛间垫圆垫，使头后仰并偏向健侧，于术侧颈部甲状软骨下1 cm处作长约3 cm的横行切口，在喉部上方的皮肤上沿胸锁乳突肌内侧缘做一个纵向切口切开颈阔肌并封套筋膜，切开颈动脉鞘后分离颈总动脉，并用剪刀环形切断位于颈动脉分叉附近动脉外膜，完毕后清查创面并彻底止血，逐层缝合伤口。

1.3　设备与成像方法

       术前一周及术后14 d对所有脑瘫患儿采用Philips Achieva 3.0 T磁共振成像仪进行常规序列和静息态功能磁共振成像（resting-state functional MRI，rs-fMRI)扫描。若有患儿无法配合，给予口服10％水合氯醛(0.5 mL/kg)镇静后在睡眠状态下进行扫描。扫描序列包括T1WI、T2WI及T2液体衰减反转恢复（T2 fluid attenuated inversion recovery，T2 FLAIR）序列。结构像用三维扰相梯度回波（three-dimensional disturbing gradient echo，3D T1-FFE）序列扫描获取。采用平面回波序列获取rs-fMRI图像。扫描参数：TR 3000 ms，TE 35 ms，翻转角90° ，FOV 230 mm×230 mm，层厚1 mm，层间距0 mm，扫描时间6 min 15 s，NEX 1次。

1.4　数据处理

       将源自磁共振的原始数据转换为NIFTI格式后用DPARSF软件对图像进行预处理。预处理：(1)去除前10个时间点的数据；(2)行时间及头动矫正；(3)空间标准化；(4）将静息态血氧水平依赖（blood oxygen level dependent，BOLD）影像配准到T1加权像模板上；(5）高斯核平滑和去线性漂移及低频滤波(0.01~ 0.08 Hz)。计算每个体素在低频段上的ALFF值，生成ALFF图；ReHo值计算每个体素内的肯德尔系数。

1.5　统计学方法

       使用SPM12软件，采用配对样本t检验比较21例单侧例痉挛型患儿手术前和手术后ALFF及ReHo值差异。P<0.05表示差异有统计学意义。

2　结果

2.1 　ALFF值分析结果

       与术前相比，术后脑瘫患儿右侧枕中回、右侧额下回、右侧中央前回、右侧额内侧回、右侧中央后回ALFF值显著升高(P <0.05)，见表1、图1；双侧额上回、左侧额下回、左侧角回、左侧扣带回ALFF值降低(P<0.05)，见表2、图1。

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图1  手术前后脑瘫患儿ALFF值差异的脑区
Fig. 1  The different brain areas with ALFF value after the operation.

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表1  手术后脑瘫患儿ALFF值升高的脑区
Tab. 1  The brain areas with increased ALFF value after the operation

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表2  手术前后脑瘫患儿ALFF值降低的脑区
Tab. 2  The brain areas with decreased ALFF value after the operation

2.2 　ReHo值分析结果

       与术前相比，术后脑瘫患儿双侧小脑前叶、右侧颞下回、右侧海马旁回、右侧颞上回、右侧中央前回、右侧中央后回ReHo值升高(P<0.05)，见表3、图2；双侧额上回、左侧额下回、左侧角回、左侧扣带回ReHo值减弱(P<0.05)，见表4、图2。

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图2  手术前后脑瘫患儿ReHo值差异的脑区
Fig. 2  The different brain areas with ReHo value after the operation.

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表3  手术后脑瘫患儿ReHo值升高的脑区
Tab. 3  The brain areas with increased ReHo value after the operation

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表4  手术后脑瘫患儿ReHo值降低的脑区
Tab. 4  The brain areas with decreased ReHo value after the operation

3　讨论

       颈总动脉交感神经网剥脱术是在临床上被证明能有效改善痉挛型以及混合型等多种脑瘫的临床表现，该手术主要通过扩张术侧大脑动脉来达到治疗的目的。脑动脉被血管周围密集分布的交感神经和副交感神经调节。由于受周围交感神经释放的去甲肾上腺素等血管活性物质的影响，血管处于收缩状态^[3]。颈总动脉周围交感神经网剥脱术通过切除交感神经解除其对血管的上述作用从而使大脑动脉扩张，有效增加脑灌注^[4]。脑血液供应增加改善脑微循环的灌注和脑组织缺氧，可使脑细胞代谢水平提高，使一些临界状态的神经元细胞功能得到不同程度的恢复。另外有研究发现，中断脑血管的血管周交感神经可减少炎性因子的产生，从而能减少脑细胞的慢性损伤^[5]。此外，切除颈动脉交感神经网可缓解肢体痉挛状态从而能矫正姿势以及改善患侧肢体的运动功能^[6]。

       rs-fMRI可以测量静息（即无任务）状态期间血氧水平依赖信号振荡^[7]，是用于研究人类大脑高级活动的一个有用的工具，可以用来研究脑功能及其疾病引起的变化的无创成像技术。ALFF和ReHo是rs-fMRI分析中较常用的两种指标。ALFF为低频范围内（通常为0.01~ 0.08 Hz)每个体素信号频谱幅度的总和，反映神经元自发活动引起的低频波动的幅度。ALFF可以量化局部脑区神经元的活动特征，当局部活动增强时ALFF值升高，反之就会降低。ReHo主要评估给定体素与其相邻体素之间时间序列的同步反映，反映区域血氧水平相关信号的时间同质性。异常ReHo提示相应的脑区域之间神经元自发性活动同步性发生了变化。

       单侧痉挛型脑瘫是最常见的脑瘫亚型，其特征性临床表现为单侧肢体运动执行困难，通常是由单侧大脑半球的病变引起的^[8]。单侧痉挛型脑瘫者患侧大脑半球脑灌注不足从而引起神经元的死亡，白质纤维的断裂、破坏及稀疏。因此，患侧大脑半球脑功能存在严重的障碍。为了便于对比观察手术对患侧大脑半球和健侧大脑半球的影响，本研究选取了患侧均为右侧大脑半球的单侧痉挛型脑瘫患儿为研究对象。结果显示，手术后患儿多个脑区ReHo值和（或）ALFF值升高，而这些脑区均位于患侧大脑半球，只有在健侧小脑前叶观察到了ALFF值的升高。既往关于该手术的研究结果显示，该手术主要增加患者患侧大脑半球的血液供应，引起患侧大脑半球的脑白质恢复^[9,10]。结合本研究结果，笔者认为，该手术主要改善患者患侧大脑半球功能，而对于健侧作用不明显。

       运动功能和认知功能的改善是手术后脑瘫患儿最常见和最早的可观察到的现象^[11,12]。本研究中手术后患儿患侧与这些功能相关的脑区ReHo值和（或）ALFF值升高。通过比较可以看出，ReHo值和ALFF值一致升高的区域为中央前回与中央后回。中央前回被认为是大脑皮层的运动区，是锥体束的发源地，接受来自肌肉皮肤、关节、肌腱和骨骼的信号并控制躯体的自主运动。中央后回对应于初级躯体感觉皮层有意识地感知疼痛（位置、强度和伤害性刺激）、躯体感觉和本体感受。传入体感输入并有助于将感觉和运动信号整合为必要的运动^[13]。额叶皮层和颞叶相互作用共同完成记忆等重要认知活动。小脑被认为是协调运动行为，然而，有研究表明，小脑参与认知和情感整合过程^[14]。海马旁回协助海马参与高级的认知过程，包括学习、记忆等。本研究中还可以观察到枕中回ALFF值升高。枕中回是视觉中心的一部分，它还参与分析空间信息，例如位置、方向、动作和行动计划。上述这些脑区ReHo值和（或）ALFF值升高与手术后患儿认知和运动功能的改善有关。

       本研究还观察到手术后患儿多个脑区的ReHo值和（或）ALFF值的降低，而且这些脑区基本位于健侧大脑半球。笔者认为手术前的患儿这些脑区存在对患侧大脑半球脑功能障碍的代偿。术后脑瘫患儿出现ReHo值和（或）ALFF值降低可能是因为随着患侧重要脑区功能的改善，需要的代偿减弱所致。具体原因需要通过加大样本量及设立对照组继续研究。

       本研究的不足之处在于样本量偏小，而且没有对手术后的儿童进行动态观察。在以后的研究中将进一步扩大样本量，并在不同的时间点采集影像学与临床数据，纵向观察手术对脑瘫患儿脑功能的远期影响。

       综上所述，颈总动脉交感神经网剥脱术能提高单侧痉挛型脑瘫患儿运动，认知功能相关脑区区域神经元自发低频振荡活动强度，加强脑区的功能联系。rs-fMRI是重要的新兴成像工具，可用于更好地了解早期脑损伤后神经网络的发育可塑性。