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Resting-state brain networks in neonatal hypoxic-ischemic brain damage: a functional near-infrared spectroscopy study

發表時間: 2021-06-23 17:11:33

作者: 丹陽慧創醫療設備有限公司

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北大第一醫院與北京航空航天大學開展聯合研究工作,在知名期刊《Neurophotonics》發表了題為“Resting-state brain networks in neonatal hypoxic-ischemic brain damage: a functional near-infrared spectroscopy study”的SCI論文,在新生兒研究領域跨出了新的一步!研究旨在驗證基于fNIRS的靜止狀態腦網絡評估HIBD新生兒腦功能的可行性,從而為新生兒HIBD臨床研究提供一種新的有效手段。

缺氧缺血性腦損傷(HIBD)是新生兒死亡和神經系統疾病的主要原因。新生兒期持續性腦損傷會破壞關鍵的結構發育,從而導致嚴重后果。現有關于新生兒大腦功能連接的研究大多集中在早產兒(胎齡<37周),并未深入確定其大腦網絡特性的變化。患有HIBD的足月嬰兒由于其非典型的臨床癥狀而常常錯過治療時間窗,直到發現嚴重的并發癥。

目前,臨床HIBD診斷主要依靠以下幾個方面:一是臨床指征,特別是指意識異常變化及原始反射,二是肌肉張力,三是使用超聲、計算機斷層掃描(CT)、磁共振成像(MRI)和其他醫學成像技術。這些經典技術有其自身的優點和局限性,基于功能近紅外光譜(fNIRS)的靜止狀態腦網絡分析則可以提供一種更加有效的評估方法。

本研究使用慧創近紅外腦成像設備NirSmart在靜息狀態下對13名HIBD足月新生兒進行掃描。基于血紅蛋白濃度序列的通道間相關性,構建了覆蓋前額葉、頂葉和顳葉的全腦功能網絡,主要關注六個早期發展的關注區域(ROI)之間的腦功能聯系。




上圖(a)實驗設備(b)fNIRS布局的示意圖(45個通道,20個光源和16個檢測器)。綠線代表渠道,節點代表光學探頭。排布涵蓋額葉,顳葉和頂葉區域。


研究發現,與健康新生兒相比,HIBD新生兒在不同腦區的腦功能連通性下降。尤其是對側頂顳葉、對側頂額葉和對側頂葉之間的腦功能連接嚴重受損。節點度顯示左額中回,左額上回,中央右后回腦連接強度大幅減少。但是,患有HIBD的新生兒表現出明顯更高的局部效率(*p<0.05)。



上圖(a) HIBD新生兒(b)健康新生兒(c)實際通道中的組間差異。







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