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近红外光谱技术对运动和运动想象时大脑皮层血氧反应的研究.doc

近红外光谱技术对运动和运动想象时大脑皮层血氧反应的研究

和时间赛跑的夏大侠tey
2019-06-17 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《近红外光谱技术对运动和运动想象时大脑皮层血氧反应的研究doc》,可适用于医药卫生领域

近红外光谱技术对运动和运动想象时大脑皮层血氧反应的研究顾丽燕尤桂杰赵娜娜GULiyanYOUGuijie,ZHAONana摘要 目的:使用近红外光谱技术监测运动和运动想象时大脑血氧反应的变化以探讨运动和运动想象康复疗法运用于脑卒中偏瘫患者康复治疗和评价的理论依据。方法:选名健康大学生随机分为两组:实际运动组名想象运动组名运用近红外光谱技术监测运动组受试者安静时和实际运动时大脑皮层的血氧代谢相应变化情况以及运动想象组受试者安静时和运动想象时大脑皮层的血氧代谢相应变化情况并将监测结果进行了统计学比较和分析。结果显示:①实际运动动作时大脑氧合血红蛋白和总血红蛋白明显增加而还原血红蛋白下降。②想象运动动作时也呈现大脑氧合血红蛋白和总血红蛋白增加而还原血红蛋白下降。与安静时进行统计学比较检验均存在显著差异。结论:运动想象与实际运动同样会提高大脑皮层血氧饱和度改善相应区域大脑皮层血氧供应从而达到康复治疗的效果。关键词:运动想象近红外光谱技术脑卒中TheStudyofNearInfraredSpectroscopyinBloodOxygenationoftheCerebralCortexduringMovementandMotorImageryGULiyanYOUGuijie,ZHAONanaAbstract objective:Toexplorethetheoreticalbasisofmovementandsportsimaginationwhichisusedtorehabilitationofpatientswithcerebralvascularaccidentwith nearinfraredspectroscopymonitoring thechangesofcerebralbloodoxygenreactionduringthemovementandimagineMethods:healthycollegestudentswererandomlydividedintotwogroups:theactualmovementgroupandthesportsimaginationgroupweinvestigatedtheactualmovementgroupwithnearinfraredspectraltechnologyduringthequietandpracticalactionofthecerebralcortexcerebralbloodoxygenmetabolism,andinvestigatedthesportsimaginationgroupwithnearinfraredspectraltechnologyduringthequietandimaginemovementofthecerebralcortexcerebralbloodoxygenmetabolismandthemonitoringresultswerecomparedandstatisticalanalysisResult:①WiththeactualactionbeganshowingOxyHbandTotalHbsignificantlyincreased,whileDeoxyHbdecreasedobviously②WiththemovementoftheimaginationshowedsignsofOxyHbandTotalHbincreases,andreductionofDeoxyHbThetworesultsarestatisticallysignificantdifferencesinspectionConclusion:MotorimageryandpracticalexercisecanefficientlycausethebloodoxygensaturationofcerebralcortexincreasesTheybothcanimprovethecorrespondingregionalcerebralbloodoxygensupply,andachievetheeffectofrehabilitationKeywords motorimagerynearinfraredspectroscopycerebralstroke运动疗法、作业疗法等是脑卒中偏瘫患者运动功能障碍康复功能训练最常用方法。而近年运动想象对于脑卒中偏瘫患者运动功能的恢复和改善的应用和研究逐渐引起关注。运动想象是指在内心反复地模拟、排练运动活动而不伴有明显的身体运动。常用具体操作方法为在暗示语的指导下在头脑中反复想象某种运动动作或运动情境从而提高运动技能和情绪控制能力。是一种心理技能训练方法目前是教练员、运动员和运动心理学工作者常用的辅助运动训练的方法。运动想象没有任何运动输出根据运动记忆在大脑中激活某一活动的特定区域从而达到提高运动功能的目的其与身体锻炼和运动训练相结合可促进运动学习和改善运动能力。研究证明运动想象能激活大脑正常运动信号再将运动信号经效应器传达到肌肉。这种刺激经过反复训练形成相应的条件反射从而达到改善神经机能和神经支配肌肉的机能的作用。基于此项研究结果运动想象康复疗法孕育而生。对运动想象康复疗法效果的研究证明运动想象疗法可以使脑卒中偏瘫恢复期患者有意识的主动参与康复训练使其更加积极主动的配合训练从而显著提高患者运动功能。所以运动想象疗法对偏瘫患者而言有实际的意义患者可以通过想象运动加强运动功能的恢复以期得到和增强真实运动动作康复的效果。近年来,机能性核磁共振(fMRI)和正电子发射计算机断层扫描(PET)等技术的发展及应用为研究运动想象康复疗法的生理机制提供了可能。但是由于fMRI和PET等大型医疗设备的局限性使运动想象康复疗法生理机制的研究很难开展对运动想象康复疗法的疗效很难进行定性定量分析。近红外光谱技术是利用近红外光在~nm的光谱范围内生物组织具有高散射、低吸收的特性可以穿过头皮和颅骨深入脑组织并由漫射光携带出反映大脑皮层激活状况的血氧代谢变化信息。基于氧合血红蛋白(HbO)和还原血红蛋白(Hb)对多个波长的近红外光的不同吸收测量氧合血红蛋白和还原血红蛋白的浓度变化的光学方法。近红外光谱技术以其快速、非介入和无创等独特的优点在大脑功能活动的检测领域表现出了巨大潜能成为生物医学领域中很有潜力的分析方法。如:近红外光谱技术已开始运用于在神经元活动包括认知活动期间脑部血氧反应和血流动力学变化的评价近红外成像技术应用于脑血流量和脑功能的研究近红外脑功能成像已应用于脑损伤及康复、癫痫疾病以及大脑语言优势的研究等。但是运用近红外光谱技术对脑卒中偏瘫康复病人进行运动疗法和想象运动疗法的研究还少有涉及。本研究运用近红外光谱技术对名普通大学生安静、实际运动和想象运动时大脑皮层血氧反应变化进行测试并将这些数据进行统计学分析以期为运动疗法和运动想象疗法在脑卒中偏袒患者康复临床中的应用提供新的理论依据。 研究对象与方法研究对象随机选取普通大学生例年龄岁。分为实际运动组和想象运动组每组男、女各例。入选标准:均为右利手身体健康既往无心脑血管系统、神经、精神系统及遗传疾病史。测试内容与方法测试内容采用脑功能定量成像装置ETG(近红外光谱仪)测试安静时、指定运动时和指定想象运动时大脑额部还原血红蛋白、氧合血红蛋白和总血红蛋白浓度的相对变化值。测试方法采用脑功能定量成像装置ETG(近红外光谱仪)进行监测将探头以cm的间距固定在大脑的额部受试者取端坐位清醒状尽量放松并保持头部不动在进行正式监测之前对受试者进行半个小时的实验任务训练。训练结束休息min后调试探头待通道全部显示信号接通后开始正式测试。整个测试过程中受试者闭眼并确保不思考任何其他事情。测试方法如下:实际运动组:第min测试:安静、无思考状态第min测试:右上肢运动(右手置于对侧膝部受试者做屈肘肩关节外展至°动作将手匀速上移至口部频率为次min持续做min)运动想象组:第min测试:安静、无思考状态第min测试:右上肢想象运动(想象动作同实际运动组动作)全程连续监测受试者测试时均在第min开始时语言引导受试者进行运动数据处理动作和想象运动动作。数据分析运用SPSS统计软件将所测数据进行统计学分析。 结果与分析采用脑功能定量成像装置ETG(近红外光谱仪)采集大脑额部还原血红蛋白、氧合血红蛋白和总血红蛋白浓度的相对变化量值。计算出各组安静时、实际运动时和想象运动时还原血红蛋白、氧合血红蛋白和总血红蛋白浓度变化的平均值并以此为指标进行方差分析。实际运动组安静时和运动时大脑额部血氧饱和度变化的比较实际运动组的测试结果显示安静时受试者大脑额部氧合血红蛋白、总血红蛋白和还原血红蛋白无显著变化。主动运动时受试者大脑额部氧合血红蛋白和总血红蛋白变化值逐渐上升还原血红蛋白变化值逐渐下降。而将安静时和实际运动时大脑额部血氧饱和度变化进行统计分析显示二者存在显著差异(P<)而男女之间无显著差异(P>)。表 男性安静和实际运动时大脑额部血氧饱和度变化量的比较(x±s)(n=) 安静时实际运动时还原血红蛋白±±氧合血红蛋白±±总血红蛋白±±   注:安静时和实际动作时比较P<表女性安静和实际动作时大脑额部血氧饱和度变化量的比较(x±s)(n=) 安静时实际运动时还原血红蛋白±±氧合血红蛋白±±总血红蛋白±±   注:安静时和实际动作时比较P<男女之间的比较无显著性差异P>。想象运动组安静时和想象运动时大脑额部血氧饱和度变化的比较想象运动组测试结果显示安静时受试者大脑额部氧合血红蛋白、总血红蛋白和还原血红蛋白无显著变化。想象运动时受试者大脑额部氧合血红蛋白和总血红蛋白的值逐渐上升还原血红蛋白浓度变化逐渐下降。而将安静时和想象运动时血氧饱和度变化进行统计分析显示二者存在显著差异(P<)而男女之间无显著差异(P>)。表 男性安静和运动想象时大脑额部血氧饱和度变化量的比较(x±s)(n=) 安静时想象运动时还原血红蛋白±±氧合血红蛋白±±总血红蛋白±±   注:安静时和想象动作时比较P<表 女性安静和运动想象时大脑额部血氧饱和度变化量的比较(x±s)(n=) 安静时想象运动时还原血红蛋白±±氧合血红蛋白±±总血红蛋白±±   注:安静时和想象运动时比较P<男女之间的比较无显著性差异P>。实际运动组和想象运动组大脑额部血氧饱和度变化的比较将实际运动组受试者运动时的大脑额部还原血红蛋白、氧合血红蛋白和总血红蛋白变化差值(实际动作时与安静时的差值)与想象运动组想象动作时大脑额部还原血红蛋白、氧合血红蛋白和总血红蛋白的变化差值(想象运动时与安静时的差值)进行比较结果无显著差异(P>)。表运动与想象运动时大脑额部血氧饱和度相对变化量比较(x±s)(n=)

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