本文是一篇医学论文，无论是中医还是西医，从诞生至今，主要作用还是治已病。20世纪末，全球医学界大讨论最终结论是：最好的医学不是治好病的医学，而是使人不生病的医学。所以，我们认为未来医学应该是科学治未病（科学预防），（以上内容来自百度百科）今天上海论文网为大家推荐一篇医学论文，供大家参考。
前 言
脑胶质瘤是最常见的原发性中枢神经系统肿瘤，约占颅内肿瘤的 40%～50%[1, 2]。目前国内外对于胶质瘤的治疗策略包括手术、放疗和化疗等综合治疗方法，其中手术切除仍是临床治疗胶质瘤的主要手段。研究表明胶质瘤的切除程度和患者的临床预后及复发密切相关[3, 4]。由于胶质瘤具有高度侵袭性，呈浸润性生长，常常与正常脑组织分界不清，如果过度切除位于功能区的胶质瘤，损伤了功能区正常脑组织，将导致患者术后神经功能受损，严重影响患者的生存质量。因此，2015 年的中国中枢神经系统胶质瘤诊断和治疗指南[5]推荐，现代神经外科治疗胶质瘤的目标是“最大程度切除病变，最小限度损伤神经功能”。语言是人类独有的认知功能，语言功能是通过广泛分布的语言皮质及皮质下语言相关纤维束而实现的。语言区胶质瘤手术面临诸多挑战，除了需要保护语言皮质外，皮质下语言相关纤维束的定位和保护也同样重要[6]。虽然中枢神经系统具有高度的可塑性，但是皮质下白质纤维束的可塑性有限，损伤后会导致不可逆的功能缺陷[7-9]。另一方面，白质结构是脑组织功能重塑的基质，为了维持大脑皮质可能的功能重塑，术中避免白质纤维束的损伤对功能的恢复至关重要。一直以来弓状束（arcuate fasciculus,AF）被视为最重要的语言纤维束，弓状束的损伤和传导性失语症密切相关[10]。当肿瘤位于语言功能区时，肿瘤与相邻弓状束的解剖关系可分为：肿瘤直接推移、分离邻近的弓状束和肿瘤直接浸润、破坏邻近的弓状束[11]。因此，在语言区脑肿瘤的切除术中，要尽可能地保护被肿瘤推移、分离的弓状束，而对于被肿瘤浸润、破坏的弓状束，应在保留重要功能区的前提下尽可能多地切除肿瘤。扩散张量成像（diffusion tensor imaging,DTI）可以根据脑白质纤维束内水分子扩散运动的各向异性显示脑白质结构，是目前能在活体中显示神经纤维束微观结构信息主要的无创性成像方法。由 DTI发展而来的扩散张量纤维束示踪技术（diffusion tensor tractography, DTT）能够清晰显示白质纤维束的走行和完整性[12]。纤维束示踪技术和导航系统融合，可以在围手术期使肿瘤与邻近弓状束的解剖关系“可视化”，帮助神经外科医生评估病变全切的可能性和术后潜在的风险，制定安全的手术策略。此外，高场强术中磁共振联合功能神经导航系统，可以在术中更新导航数据，实时显示弓状束的形态和位置等信息，有效克服“脑漂移”对神经导航的影响，明显减少了胶质瘤患者术后语言功能的损伤[13, 14]。
但是，目前临床广泛应用的纤维束示踪技术是基于简单的单张量模型的线性纤维束示踪技术。连续示踪纤维分配算法（fiber allocation by continuoustracking, FACT）是纤维示踪软件最常采用的白质纤维束追踪算法[15]。基本原理是通过第一个体素主本征向量的方向寻找下一个主本征向量与其最接近的体素，将这些体素连接起来达到显示白质纤维束的目的，各个体素之间的信息相互独立。随着神经影像学的发展，研究学者[16-18]认为单张量模型使用 StejskalTanner 方程计算的二阶张量来描述体素内的扩散特性，对于复杂结构区域内的神经纤维，如弓状束的示踪成像提出了挑战。首先，该模型无法识别交叉纤维和分支纤维，容易造成假阴性；其次，不能有效区分单个体素内不均质的扩散成分，容易产生部分容积效应；第三，在脑肿瘤及其周围异常区域重建弓状束时，将一定程度低估分数各向异性（fractional anisotropy, FA）值，导致弓状束的追踪过早终止。因此，为了解决上述问题，Malcolm 等[19]于 2010 年首次提出双张量无损卡尔曼滤波（unscented Kalman filter, UKF）算法模型，以该模型为基础的纤维示踪技术即为双张量 UKF 纤维示踪技术。并通过在一例正常被试中应用双张量UKF 纤维束示踪技术和基于单张量模型、球谐函数模型的纤维束示踪技术重建胼胝体、扣带、上纵束和下额-枕束的对比研究，证实双张量 UKF 纤维束示踪技术显示交叉纤维和分支纤维的明显优势。Chen 等[20]在伴发明显水肿区的语言区脑肿瘤患者中应用双张量 UKF 纤维束示踪技术和单张量线性纤维束示踪技术进行弓状束成像的对比分析显示，双张量 UKF 纤维束示踪技术在瘤周水肿区重建出的弓状束体积更大。同期 Geng 等[21]在其学位论文中发表了相似的观点。
...........
第一部分 双张量UKF纤维束示踪技术在健康受试者中显像弓状束的优势探讨
一、引言
语言是人类独有的认知功能。人类借助语言进行交际、思想和情感的交流。语言功能是通过广泛分布的语言皮质及皮质下语言相关纤维束而实现的。其中，语言网络的纤维连接是神经科学界较为关注和研究的焦点之一。语言网络纤维连接的确切模式尚无定论，目前广为接受的模式是 Hickok 和 Poeppel 等[23]提出的语言双通路模型。该模型认为，语言皮质下纤维束联系主要由背侧与腹侧两个不同的白质通路构成。弓状束（arcuate fasciculus,AF）是语言背侧通路主要的联络纤维，在语言功能中起着至关重要的作用。Catani 等[22]将弓状束分为三个部分，除了经典的直接通路“颞-额”段（即弓状束深支，连接两个经典的语言皮层区，Broca 区和 Wernicke 区）外，还存在另外一条间接通路。间接通路分为前后两段，前段连接 Broca 区与顶下小叶 Geschwind 区（即弓状束前支），后段连接 Geschwind 区与 Wernicke 区（即弓状束后支）。之后有学者应用术中电刺激[24]和功能磁共振[25]进一步验证了此说法。Wernicke[10]于 1874 年首先提出弓状束的损伤和传导性失语密切相关。传导性失语是一种复杂的语言障碍症候群，表现为自发性言语流畅，听理解能力完整，口语复述障碍突出，伴有频繁的语音性言语错乱、命名障碍、阅读障碍和书写障碍等。目前，研究白质纤维束的方法包括尸检纤维分割、组织化学染色、术中皮质下电刺激和扩散张量成像（diffusion tensor imaging, DTI）等技术。DTI 是目前能在活体中显示神经纤维束微观结构信息主要的无创性成像技术。扩散张量纤维束示踪技术（diffusion tensor tractography, DTT）是以 DTI 为基础的三维追踪白质纤维束走行的重建技术。传统的 DTT 是基于简单的单张量高斯模型的线性纤维束示踪技术，广泛应用于弓状束的显像。而单张量模型使用 Stejskal Tanner方程计算的二阶张量来描述体素内的扩散特性，对于复杂结构区域内的神经纤维，如弓状束的重建存在一定的局限性[26, 27]。首先，该模型无法识别交叉纤维和分支纤维；其次，不能有效区分单个体素内不均质的扩散成分，容易产生部分容积效应。
.........
二、资料与方法
1 研究对象
入选标准：（1）汉族成人；（2）日常生活操汉语；（3）爱丁堡利手量表评估为右利手；（4）无 MRI 扫描禁忌症；（5）既往无任何神经系统疾病；（6）知情同意。按照上述标准，共选取 20 名健康志愿者，男性和女性各 10 名；年龄22～57 岁，平均 35.35±10.33 岁；全日制教育年限 4～25 年，平均 15.65±5.21 年。
2 磁共振图像采集
采用 3.0T 术中磁共振（intraoperative magnetic resonance imaging, iMRI）磁体（MAGNETOM Verio, Siemens AG, Germany）配备标准的 8 通道头部线圈进行MRI 扫描。扫描过程中患者佩戴耳塞降低听觉刺激，头部用海绵垫固定减小不自主运动。全部志愿者均行 T1 结构像和 DTI 扫描。T1 结构像采用三维磁化强度预备快速成像梯度回波序列（three-dimensional magnetization prepared rapidacquisition gradient echo sequnence, 3D MPRAGE），重复时间（repetition time, TR）1900 ms，回波时间（echo time, TE）2.93 ms；反转角 9。；矩阵 256×215；层厚1 mm；扫描时间 7 分 49 秒。DTI 扫描序列采用单次激发平面回波序列（single shotspin-echo planar imaging, SS-EPI），扩散敏感梯度方向数为 30，b 值为 1000 s/mm2，同时进行一次 b 值为 0 s/mm2的扫描；TR 9900 ms，TE 90 ms；激励次数（NEX）2；矩阵 128×128；体素大小（2.0×2.0×2.0）mm3；层厚 2 mm；层间距 0 mm；扫描时间 10 分 45 秒。
...........
第三部分 双张量 UKF 纤维束示踪技术评价语言区胶质..... 47
一、引言...........47
二、资料与方法.....48
三、结果...........52
四、讨论...........57
五、小结...........60
第三部分 双张量 UKF 纤维束示踪技术评价语言区胶质瘤患者语言功能预后的价值#p#分页标题#e#
一、引言
语言区脑肿瘤的术后近期存在 40%的一过性失语，远期虽有恢复，但远期的失语率基本也在 10%左右。大量研究[22, 53-56]表明弓状束（arcuate fasciculus,AF）的损伤和传导性失语症密切相关。当脑肿瘤位于语言功能区时，邻近的弓状束可发生移位、水肿、浸润和破坏四种变化，如弓状束没有破坏，功能仅仅受到抑制，肿瘤切除后压迫解除，则纤维束的功能可恢复正常。目前关于弓状束的修复和语言功能恢复关系的纵向动态研究还较少。随着功能神经影像学的发展，由扩散张量成像（diffusion tensor imaging, DTI）发展而来的纤维束示踪技术能够清晰显示白质纤维束的走行和完整性[12]。Hayashi 等[57]应用纤维束示踪技术在 7例语言区脑肿瘤患者中以手术前后显像的弓状束（经典的“颞-额”段）面积作为观察指标，证实了术后弓状束显像面积增加预示着术后语言功能恢复良好。但该研究是基于传统 DTI 纤维束示踪技术成像的结果。考虑到传统 DTI 纤维束示踪技术在处理交叉纤维、分支纤维、瘤内及瘤周异常区域的纤维时具有一定的局限性，在一定程度上限制了 DTI 及其相关参数的临床指导意义。而前文初步探讨了双张量无损卡尔曼滤波（unscented Kalman filter, UKF）纤维束示踪技术在语言区胶质瘤患者中显像弓状束的优势，可以减少假阴性结果。国内外文献均未见应用该技术来评估弓状束的显像情况和语言功能关系的相关研究。因此，本研究应用双张量 UKF 纤维束示踪技术在 9 例语言区胶质瘤患者中显像弓状束（除了经典的直接通路“颞-额”段，还包括间接通路前后两段），对比手术前后优势半球弓状束的体积变化和语言功能改变之间的关系，初步探讨双张量UKF 纤维束示踪技术评估患者弓状束修复情况和判断患者语言功能预后转归的预测价值，以期为胶质瘤患者语言功能的恢复提供一定的借鉴。
.........
结论
弓状束是语言通路中最重要的白质纤维束。弓状束的扩散张量纤维束示踪技术和导航系统融合已经广泛应用于语言区胶质瘤的手术切除，可以在围手术期使肿瘤与邻近弓状束的解剖关系“可视化”，帮助神经外科医生实现“最大程度安全切除”的目标。然而传统的基于单张量模型的纤维束示踪技术因纤维交叉效应、部分容积效应及瘤内和瘤周区域白质纤维束扩散异常等因素，对弓状束的示踪成像提出了挑战。本研究旨在探讨一种先进的双张量 UKF 纤维束示踪技术在健康受试者和语言区胶质瘤患者中显像弓状束的优势，并将该技术用于语言区胶质瘤患者的围手术期纵向研究，定量评估手术后弓状束修复情况，探索将弓状束变化用于判断语言功能预后，以期为胶质瘤患者语言功能的恢复提供一定的借鉴。我们发现：
1 与传统的单张量线性纤维束示踪技术相比，双张量 UKF 纤维束示踪技术在健康受试者中显像的弓状束各分支体积更大，终端在皮层区域分布范围更广，分支纤维显示更完整，说明该技术在健康人复杂的解剖区域显像弓状束有一定的优势。
2 与传统的单张量线性纤维束示踪技术相比，双张量 UKF 纤维束示踪技术在语言区胶质瘤患者中显像的弓状束各分支体积更大，分支纤维显示更完整，而且该技术在肿瘤体积大、瘤周水肿明显的胶质瘤中及低级别胶质瘤内部显像弓状束的效果较佳，说明该技术在瘤内及瘤周异常区域显像弓状束有一定的优势。
3 双张量 UKF 纤维束示踪技术能够相对完整地充分显像语言区胶质瘤患者的弓状束并对其体积进行量化，直观显示手术后弓状束的修复情况。本研究初步表明术后弓状束深支体积增大可能是语言功能恢复的预测因子；术后弓状束深支和后支的修复可能有助于患者理解及复述能力的改善。
本研究存在一定的局限性。首先，无可靠的金标准对结果进行验证，需要考虑假阳性的可能；其次，研究病例数较少，今后的研究中需要加大样本量来进一步证实弓状束的修复情况在语言预后转归中的预测价值。
..........
参考文献（略）
