基于比率低频振幅探讨疏血通注射液联合西医常规疗法对急性缺血性脑卒中的疗效及机制研究

朱丹，刘永康，赵宇栋，闫磊，朱力立，吴明华，钱斐

1.南京中医药大学附属医院，江苏 南京 210029；2.中国中医科学院广安门医院，北京 100053

中风即现代医学的脑血管病，以突然昏仆、半身不遂、言语不利、偏身肢体麻木、口舌歪斜为主要临床表现，是世界第二常见死亡原因。缺血性脑卒中是由大脑动脉闭塞引起局灶性脑组织缺血缺氧坏死，导致患者神经功能损伤，从而严重影响生活质量。因此，早期诊断和干预缺血性脑卒中急性期，对预防脑卒中复发和改善患者生存质量具有重要意义。中医药为缺血性脑卒中的预防和治疗提供了新思路，临床应用广泛。疏血通注射液由水蛭和地龙组成，研究表明，其通过多通路改善脑卒中预后，疗效显著。2018年，中华中医药学会内科分会起草的《疏血通注射液治疗缺血性脑血管病临床应用专家共识》规范了疏血通注射液的临床应用，使其在脑卒中治疗中有据可循。

静息态功能磁共振成像（rs-fMRI）是一种无创的神经成像技术，反映大脑神经元自发的内在活动。比率低频振幅（fALFF）是功能磁共振成像技术的研究方法之一，可直观观测大脑神经元的自发活动。既往研究表明，缺血性脑卒中除病灶脑区引起的功能损伤，远离病灶的未损伤脑区亦可通过神经功能连接出现功能损伤。在脑卒中康复过程中，未损伤脑区可通过神经功能重塑恢复部分功能。疏血通注射液联合西医常规疗法虽有确切疗效，但其如何改变患者大脑神经元活动从而促进神经功能恢复尚不清楚。因此，本研究基于rs-fMRI，采用fALFF分析方法，观察疏血通注射液联合西医常规疗法治疗急性缺血性脑卒中的临床疗效，并进一步揭示其基于疗效基础上的神经影像学机制，以期为综合治疗促进脑卒中神经功能重塑提供影像学依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2019年1月1日－2020年12月31日南京中医药大学附属医院脑病中心缺血性脑卒中住院患者21例，同期在社区招募志愿者，筛选与患者年龄、性别、文化程度匹配的21名健康对照者。在fALFF分析过程中1名患者头动幅度过大（三维转动＞3°），故剔除该患者及与之匹配的健康对照者数据，余20例患者及20例健康对照者数据纳入分析。患者组男性13例，女性7例，年龄40～75岁，平均（63±9）岁；健康对照组男性12名，女性8名，年龄40～75岁，平均（61±8）岁。本研究经南京中医药大学附属医院伦理委员会审批（2018NL-102-03），并在中国临床试验注册中心注册（ChiCTR1900020915）。

1.2 西医诊断标准

参考《中国急性缺血性脑卒中诊治指南2018》制定西医诊断标准。①急性起病；②局灶神经功能缺损（一侧面部或肢体无力或麻木、语言障碍等），少数为全面神经功能缺损；③影像学出现责任病灶或症状/体征持续24 h以上；④排除非血管性病因；⑤脑CT/MRI排除脑出血。

1.3 中医诊断标准

参考《中风病诊断与疗效评定标准（试行）》制定中医诊断标准。主症：半身不遂、言语蹇涩或不语、偏身感觉异常、口舌歪斜；次症：头痛、眩晕、瞳神变化、饮水发呛、目偏不瞬、共济失调；起病方式：急性起病，发病前多有诱因，常有先兆症状；发病年龄多在40岁以上。具备主症2项或主症1项和次症2项，结合起病、诱因、先兆症状、年龄即可确诊；若不具备上述条件，结合影像检查结果亦可确诊。

1.4 纳入标准

1.4.1 缺血性脑卒中患者

①首次发病，符合上述中西医诊断标准；②年龄35～75岁；③发病3 d内；④美国国立卫生研究院卒中量表（NIHSS）评分为3～22分；⑤意识清楚，可耐受30 min的rs-fMRI检查；⑥充分理解本研究的内容和方法，自愿参加并签署知情同意书。

1.4.2 健康对照者

①与患者年龄、性别、文化程度相匹配；②年龄35～75岁；③可耐受30 min的rs-fMRI检查；④充分理解本研究的内容和方法，自愿参加并签署知情同意书。

1.5 排除标准

1.5.1 缺血性脑卒中患者

①合并脑出血；②合并肝、肾、血液、内分泌系统等严重疾病及精神病患者；③过敏体质及已知对疏血通注射液成分过敏者；④妊娠期或哺乳期妇女；⑤正在参加其他临床试验者。

1.5.2 健康对照者

①合并脑卒中；②合并肝、肾、血液、内分泌系统等严重疾病及精神病者；③妊娠期或哺乳期妇女；④正在参加其他临床试验者。

1.6 治疗方法

患者组参照《中国急性缺血性脑卒中诊治指南2018》制定常规个体化治疗方案，包括控制血压、血糖、血脂，抗血小板聚集，改善脑部血液循环，对症治疗，防治并发症。在此基础上予疏血通注射液（牡丹江友搏药业有限责任公司，批号19042802）6 mL，加入生理盐水250 mL，静脉滴注，每日1次，治疗14 d，随访至发病30 d。

健康对照组无任何干预措施。

1.7 观察指标

1.7.1 临床疗效评价

于发病3 d内（治疗前）、发病30 d（随访时）行神经量表评估，以评价临床临床。①NIHSS，分数越高表明神经功能缺损越严重；②改良Rankin量表（mRS），分数越高表明病残程度越严重；③日常生活活动能力量表（BI），分数越高表明日常生活能力越好。

1.7.2 数据采集与分析

患者于治疗前、随访时分别进行fMRI扫描，健康对照者只进行1次fMRI扫描。

所有MRI数据采集均在南京中医药大学附属医院放射科完成，纳入研究前患者均由西门子1.5T超导MRI扫描仪行扩散加权成像（DWI）明确缺血性病灶位置及大小，纳入研究后由西门子3.0T超导MRI扫描仪行fMRI扫描，18通道头颅线圈。所有患者均行3D-T1WI、T2WI和rs-fMRI。采用GRE-EPI序列，具体参数：TR/TE＝2 310/21，倾斜角90°，采样矩阵224 mm×224 mm，层厚3.5 mm，共扫描210个时间点。结构像采用3D MPRAGE序列，具体参数：重复TR 2500 ms，回波时间TE 2.26 ms，翻转角9°，视野256 mm×256 mm，层厚1 mm，层数176。

采用MRIcron32软件，由1名经验丰富的影像科医生和1名神经科医生讨论后通过DWI图像对患者手动描绘责任病灶的轮廓图像（2名医生事先均不知晓患者神经量表测评结果），利用SPM12和ANTs对责任病灶图像进行标准化配准，最终生成病灶叠加图。

所有rs-fMRI的图像和fALFF分析均基于Matlab平台，使用SPM8、ANTs、DPARSF软件。以下分析均基于患者功能图像减去病灶叠加图的健康脑图像，以保证分析的脑组织均为有效脑区。首先去掉前10个时间点以避免不稳定的磁场对试验的影响，然后进行时间层和头动校正，将头动三维平移＞3 mm、三维转动＞3°的患者数据剔除，然后利用ANTs进行两步配准得到标准空间的功能像。

预处理结束的功能像进行以全宽半高（FWHM）为6 mm的高斯平滑，去线性偏移（dtrend），回归头动等协变量，最后计算生成每个体素0.01～0.08 Hz平均平方根后的fALFF值，再除以全脑均值，获得全脑标准化的fALFF，检测全脑自发的内在神经元活动强度，fALFF值越高表明神经元活动越强。比较患者治疗前、随访时及与健康对照组的差异脑区，得出差异脑区蒙特利尔神经研究所标准立体空间坐标（MNI坐标），分别为X、Y、Z轴，体素即团块大小，T值即峰值大小。

1.8 疗效标准

参考《脑卒中患者临床神经功能缺损程度评分标准（1995）》制定疗效标准。痊愈：NIHSS评分降分率91%～100%；显效：NIHSS评分降分率46%～90%；有效：NIHSS评分降分率18%～45%；无效：NIHSS评分降分率≤17%。总有效率（%）＝（痊愈例数＋显效例数＋有效例数）÷总例数×100%。

1.9 统计学方法

采用SPSS23.0统计软件分析数据。计量资料以±表示，患者组治疗前、随访时分别与健康对照组进行2次双样本检验，患者组治疗前与随访时进行配对样本检验，将年龄、性别和文化程度作为协变量，多重比较校正采用团块（cluster）水平的FWE校正，设定为体素水平voxel＜0.001，团块水平cluster＜0.05。

2 结果

2.1 临床疗效

患者痊愈2例，显效10例，有效7例，无效1例，总有效率为95%（19/20）。

与治疗前比较，患者随访时NIHSS、mRS评分明显降低，BI评分明显升高，差异有统计学意义（＜0.01），见表1。

表1 缺血性脑卒中患者不同时点神经量表评分比较（±s，分）

2.2 病灶叠加图

20例患者病灶叠加，主要累及额叶、颞叶、小脑、基底节区等。见图1。

图1 缺血性脑卒中患者病灶分布

2.3 患者组治疗前与健康对照组差异脑区

与健康对照组比较，缺血性脑卒中患者组治疗前fALFF值显著降低区域为左侧额中回和左侧顶下小叶（见表2、图2），无显著增高区域。

表2 缺血性脑卒中患者组治疗前与健康对照组fALFF差异脑区MNI坐标比较

图2 缺血性脑卒中患者组治疗前与健康对照组fALFF差异脑区

2.4 患者组随访时与健康对照组差异脑区

与健康对照组比较，缺血性脑卒中患者组随访时fALFF值显著降低区域为左侧额中回和右侧枕上回（见表3、图3），无显著增高区域。

表3 缺血性脑卒中患者组随访时与健康对照组fALFF差异脑区MNI坐标比较

图3 缺血性脑卒中患者组随访时与健康对照组fALFF差异脑区

2.5 患者组治疗前与随访时差异脑区

缺血性脑卒中患者组随访时fALFF值无显著变化，即无显著降低区域，亦无显著增高区域，治疗前左侧额中回fALFF值显著降低，随访时fALFF值虽呈增高趋势，但较健康对照组仍明显降低（＜0.05），见表4。患者组治疗前与随访时fALFF值降低脑区（左侧额中回）明显重合，见图4。

图4 缺血性脑卒中患者组不同时点fALFF值显著降低脑区（左侧额中回）

表4 缺血性脑卒中患者组及健康对照组左侧额中回fALFF值比较（±s）

3 讨论

缺血性脑卒中具有高发病率和高致残率，给社会和家庭带来较大负担。脑神经功能重塑对脑卒中患者的功能恢复和临床康复具有重要作用。fALFF方法主要评价大脑局部内在区域活动强度的异常，评估其自发的内在神经元活动。疏血通注射液在脑卒中治疗中发挥重要作用，有助于改善患者的神经功能和日常生活能力，减轻病残程度。疏血通注射液处方中水蛭性咸、苦、平，有小毒，归肝经，可破血通经、逐瘀消癥；地龙性寒，味咸，可清热定惊、通经活络。两药配伍，共奏化瘀通络之功。研究表明，疏血通注射液有改善微循环、保护血管内皮功能、抑制血小板聚集、促进纤维蛋白降解等作用。

本研究结果显示，与健康对照者比较，急性缺血性脑卒中患者治疗前存在多个脑区神经元内在活动异常，与既往研究结果基本一致，fALFF降低的脑区为左侧顶下小叶和左侧额中回。顶下小叶位于顶下区，包括缘上回和角回。顶下小叶接收来自中央后回上下肢的简单冲动，并将它们结合，支配对侧的技术性动作和随意动作。同时，顶下小叶是额顶叶网络和感觉运动网络的重要组成部分，与四肢精细运动有关的感觉代表区，是感觉信息处理和感觉运动整合的区域。它的神经元活动恢复对脑卒中后神经功能恢复、生活质量改善发挥重要作用。随访时患者fALFF显著降低的脑区为右侧枕上回和左侧额中回。枕上回是大脑枕叶的重要组成部分，枕叶是视觉注意网络的一部分。视觉是学习、情绪、注意和认知等高级认知功能的基础。急性缺血性脑卒中后患者枕上回神经元内在活动降低，视觉注意下降，影响大脑对视觉信息的加工，可引发认知功能下降，进而影响神经功能和日常生活能力。

值得注意的是，脑区内在神经元活动的变化在一定程度上反映了临床疗效。本研究结果显示，额中回可作为综合治疗缺血性脑卒中的疗效效应脑区。缺血性脑卒中患者治疗前左侧额中回fALFF值显著降低，随访时虽呈增高趋势，但较健康对照者仍显著降低，表明脑卒中发生1个月后，患者神经功能缺损、病残程度、日常生活能力均显著改善，额中回神经元内在活动较发病初有所提高，但仍未恢复至健康水平，推测可能是大脑神经功能虽得到重塑，但尚未达到正常水平。既往研究表明，卒中后局部脑损伤会导致大脑神经元结构和代谢异常，在特定情况下可通过病灶周围正常脑区功能改变和脑区间联系变化进行某种形式的功能重塑。由于本研究数据分析已将功能像数据去除病灶部位，确保纳入分析的脑区均为未损伤脑区，而未损伤脑区额中回fALFF值变化说明大脑进行某种形式的功能重塑，从而使神经功能恢复、症状改善。额中回作为前额皮质的一部分，与人的高级认知功能密切相关，如注意力、工作记忆相关的执行功能，情绪与元认知。脑卒中发生后，由于患者额中回fALFF值降低，导致高级认知功能减退，引起神经功能缺损及日常生活能力下降，经治疗后神经功能重塑，大脑额中回异常fALFF逐渐恢复，症状得以改善。

缺血性脑卒中后神经功能重塑是多种因素综合影响的结果。本研究旨在从大脑神经元的内在活动层面初步探讨急性脑卒中后大脑神经功能的重塑，某些脑区fALFF存在异常神经元活动，并验证了疏血通注射液联合西医常规疗法可改善患者的神经功能和生活质量，其机制可能与大脑某些特定脑区的神经功能重塑有关，即该特定脑区是本次综合治疗的效应脑区，针对该特定脑区的康复治疗可能会促进脑卒中患者后期的功能恢复。本研究尚存在局限性：①在试验过程中，由于患者病灶部位不统一，临床症状各不相同，若能针对固定病灶进行研究更易揭示其内在机制；②本研究只观察了2个时点，仍需进行长期随访，以期多时点全面观察康复过程中神经元内在活动的变化；③本研究中疏血通注射液剂量固定，干预时间为发病3 d，不同干预时点、用药剂量、用药疗程是否对脑功能重塑产生影响仍有待研究。尽管有以上不足，本研究仍为临床治疗缺血性脑卒中提供了基于疗效的影像学证据，为综合治疗缺血性脑卒中的内在机制提供了合理解释。