慧创论文简报丨华西医院应用慧创近红外客观评估iTBS治疗效果
本文为慧创学术研究部对使用慧创近红外设备进行研究发表的论文的归纳整理，旨在读者更方便地阅读和高效率理解，让fNIRS更好服务于科研和临床各种应用。尽管我们在本文的结构和文字上都做了很大的努力，但仍会有不尽如人意之处。如需获取全文，可点击文末链接或索引DOI编码。
四川大学华西医院高强教授团队在期刊《Frontiers in Human Neuroscience》发表了题为“The Immediate Effects of Intermittent Theta Burst Stimulation of the Cerebellar Vermis on Cerebral Cortical Excitability During a Balance Task in Healthy Individuals: A Pilot Study”的高质量研究论文，该研究利用慧创首个获得医疗器械注册证的的超100通道近红外脑功能成像装置NirScan探究了间歇性爆发性θ波刺激（iTBS）对个体平衡功能的影响，及相关的深层脑机制。其结果有力的推动了iTBS治疗效果评估的客观化，探究改善患有平衡障碍的患者情况的潜在有效干预措施。
平衡是支持人类正常活动的最关键功能之一，最近的证据表明，因为小脑蚓提供有关四肢感觉的信息，以及与平衡、视觉和听觉过程有关的不同刺激的作用，所以它对于维持平衡、协调言语、和身体运动至关重要。研究表明，蚓部病变患者主要表现出平衡功能障碍，小脑半球病变患者主要表现出整体协调功能障碍。间歇性爆发性θ波刺激(iTBS)是一种重复经颅磁刺激(rTMS)，已被证明对神经可塑性和中枢神经系统兴奋性有积极影响。故此，基于平衡任务期间小脑和皮层之间关系的广泛fNIRS研究，本研究旨在利用fNIRS探索小脑蚓部在接受iTBS后，在平衡任务期间，大脑皮层皮质激活的变化。
图1 iTBS流程图
研究共招募7名符合实验要求的18~35岁健康被试。其iTBS刺激方法如图1所示。该实验主要分为三个阶段，这三个阶段包括iTBS刺激之前（T1）和之后（T2）以及iTBS阶段。T1和T2阶段均需根据根据指导语完成平衡任务即，坐及右腿站立两个动作。为了最大限度地减少有姿势变化带来的实验误差，实验在刺激前后允许10秒的坐立姿势变化。研究中fNIRS信号利用慧创首个获得医疗器械注册证的的超100通道近红外脑功能成像装置NirScan记录。基本信息如图2所示。图2 通道排布。(A)通道排布的三维图像。(B)通道排布的的二维图像。(C)通道覆盖的脑区
图3 第6名被试的平均HbO2变化。(A)在iTBS之前和(B)在iTBS之后。相对于基线，在iTBS后阶段SMA显著激活。
研究发现，与T1状态相比，T2状态下的背外侧前额叶皮层(DLPFC)区域未出现通道上的显著差异，这与以往研究结果不一致，究其原因，这可能与被试数较少和平衡任务较为简单有关。但在T1和T2状态下，双侧运动辅助区(SMA)出现了显著的差异（图3），即单次iTBS可以增加双侧SMA大脑皮层在平衡任务期间的兴奋性。因此，小脑蚓部的iTBS可能是改善患有平衡障碍的中风患者平衡功能的潜在有效干预措施。此类研究中fNIRS的优势
fNIRS是一种相对新颖的非侵入性神经成像技术，相比侵入性检测设备，患者接受程度更高，且更加便利。与其他神经成像方法相比，fNIRS对患者的物理约束较少且对运动伪迹的敏感性较低，可有效测量对行为活动时的脑状态进项测量。此外，fNIRS具有较高的采样率，时间分辨率更好。
论文链接：
[1] Tan, H. X., Wei, Q. C., Chen, Y., Xie, Y. J., Guo, Q. F., He, L., & Gao, Q. (2021). The Immediate effects of intermittent theta burst stimulation of the cerebellar vermis on cerebral cortical excitability during a balance task in healthy individuals: a pilot study. Frontiers in Human Neuroscience, 689.
DOI：10.3389/fnhum.2021.74824
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnhum.2021.748241/full
关于慧创
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