스트로크 후 환자의 신경 구조 회복 모델 (NRMPSP)

A.1. 서론 1990 년에서 2016 년 사이에 뇌졸중의 평균 수명 위험은 23%에서 25%로 증가했습니다 .1 뇌졸중은 장기 신경 학적 결손과 장애를 초래하여 가족과 사회 모두에 부담을주었습니다. 스트로크 후 재활은 일일 기능의 회복을 촉진하도록 설계되었습니다 .3 이전의 연구에 따르면 뇌졸중으로 인한 신경 변수의 이질성과 임상 중재에 대한 신경 가소성 반응의 제약은 환자의 재활 결과에 영향을 미쳤습니다 .4. 예를 들어, 제약-유도 운동 요법 (CIMT) 후 운동 기능의 이득에는 실질적인 변동성이 존재했다. 이것은 치료 효능이 중재를 위해 잘 확립되었다는 사실에도 불구하고 발생했습니다 .5 재활 유발 회복의 높은 변동성은 임상 연구자들이 뇌졸중 후 재활 개입을보다 효과적으로 개발하도록 자극했습니다 .6,7 다른 연구자들은 이러한 중재의 관찰 된 효과를 설명하기 위해 신경 학적 및 임상 바이오 마커 8-11을 도출하려고 시도했다.

A.2. 뇌졸중 회복 Chan (Co-I) 및 Pang (Co-I)의 신경 가소성 성은 뇌졸중 후 환자의 기능적 회복을 증강시키기위한 임상 중재의 효능을 테스트하기 위해 몇 가지 무작위 임상 시험을 수행했습니다. Chan과 그의 동료들은 모터 재 학습 이론을 기반으로 기능 훈련 프로그램을 설계했으며, 이는 정기적 인 관행에 비해 일상 생활 활동에서 훨씬 더 나은 운동 기능과 더 높은 수준의 성능을 보여주었습니다 .12 두 번째 시험은 자기 규제 학습 훈련과 관련된 6 주간의 개입이었습니다. 뇌졸중 후 환자 일반적인 관행을받은 사람들과 비교할 때, 자체 규제 학습 그룹의 환자는 훈련 받고 훈련되지 않은 일상 업무 모두에서 훨씬 더 나은 성능을 보였습니다. 더 중요한 것은, 훈련되지 않은 과제의 결과는 실험 그룹의 환자가 훈련에서 새로운 작업 컨텍스트 및 절차에 이르기까지 배운 것을 일반화 할 수 있다고 제안했다 .15 더 나은 일일 작업 성능이 환자의 운동 기능의 변화와 관련이 없다는 것은 주목할 만하다. Chan (CO-I)과 동료가 자체 조절 훈련에 대해 수행 한 최근 뇌 영상 파일럿 연구에 따르면 뇌졸중 후 환자는 혈액 산소 수준 의존적 (굵은) 신호가 오른쪽 우수 및 중간 시간에 상당한 증가를 보였음을 나타냅니다. 훈련받지 않은 작업 시험과 왼쪽 궤도 전두, 전방 절연체 및 전방 시간 영역에서도 훈련되지 않은 미니 누스 훈련 작업 시험에서 GYRI. 이 파일럿 연구의 결과는 자체 규제 훈련 후 더 나은 작업 성능이 의사 결정, 의미 론적 기억에 대한 접근 및 내장 인식과 관련이 있다고 제안했습니다. 이 연구에 따르면 스트로크 후 기능적 회복은 운동 기능과 자체 조절을 훨씬 뛰어 넘어 집행 기능에 속합니다.

Pang (CO-I)은 단일 맹검 무작위 대조 연구를 수행했으며, 이중 작업에 대한 개입으로 이동성과인지 작업의 성능이 동시에 필요한 경우 이중과 같은 만성 뇌졸중 환자의 결과를 향상시킬 수 있음을 보여주었습니다. 작업 성능 및 낙상 발생률 16 A.3. 스트로크 후 재활 후 운동 회복의 신경 아키텍처 상관 관계 HUI (PI)가 뇌졸중 후 환자에서 수행 한 파일럿 연구의 결과는 기능적 및 구조적 뇌 네트워크가 모두 운동 회복과 관련이 있음을 나타냅니다. 변화는 환자가 병원에서 최대 3 개월 동안 기존의 재활 프로그램을받은 후에 발생하는 것으로 밝혀졌습니다. 그들은 뇌졸중 발병 후 1 주일뿐만 아니라 1 주, 3 개월, 6 개월을 포함시켰다. 확산 텐서 영상으로부터 유도 된 연결의 종 방향 구조적 변화는 ipsilesional supramarginal gyrus에서 관찰되었다. RETS-State 기능성 자기 공명 영상 (MRI)으로부터 유래 된 종 방향 기능적 변화는 또한 Ipsilesional Superior remotal gyrus, pallidum 및 Thalamus뿐만 아니라 대조적 우월, 중간 및 삼각형의 열등한 전선 자이리에서도 관찰되었다. 중부 지역; 푸 타멘; 및 Pallidum (그림 2). 구조적 결과를 더 잘 이해하기 위해 신경 구조 적 방법은 전체 뇌와 지역 수준에서 네트워크 모델을 구축하는 데 사용되었습니다. 풍부한 클럽 영역의 구조적 연결의 밀도 비율의 증가가 발생했다 (표 1). 이러한 연결은 신경 기질 사이의 신경 통신 효율의 증가를 반영하기위한 것이었다. 그 후 구조적, 기능적 연결이 어떻게 스트로크 후 기능 회복을 보장 할 수 있는지에 대한 테스트가 뒤 따랐다. 일주일에, 우리는 Ipsilesional postcentral gyrus의 국소 구조적 뇌 네트워크에서 환자의 기능적 회복과 유의 한 특성을 발견했습니다. paracentral 소엽; 중간 및 전방 징징 기이와 푸 타멘; 그리고 대조적 우수한 정수리 이랑, 전방, 배측 우월한 전두엽 및 해마 (도 3). 한 달에, 그것은 환자의 기능적 회복과 유의 한 관련이있는 ipsilesional 후방 징징 이랑, 반대 전방 전방 및 우수한 전두 이랑의 국소 기능적 뇌 네트워크였습니다 (그림 4). 치료 후 기능적 이익은 또한 구조적 뇌 연결의 풍부한 클럽 조직과 상관 관계가 있었다 (표 2). 이 파일럿 연구의 결과는이 연구에서 가설의 설정을 알려줍니다. 세로 구조적 및 기능적 변화를 정의하기 위해 확산 텐서 영상으로부터의 기존의 분수 이방성보다는 풍부한 클럽 조직과 같은 신경 아키텍처 방법을 사용하는 장점은 허혈성 경색이 방해하는 뇌 네트워크가 신경 학적 순서에 기인한다는 것입니다 .19-21 따라서 뇌 변화와 회복 사이의 관계는 지역 지역 변화가 아니라 네트워크로서 뇌의 관점에서 연구되어야합니다 .22 이 연구에서는 스트로크 후 뇌 회복 모델을 구축하기 위해 신경 교환 방법을 적용 할 계획입니다.

A.2와 A.3을 함께 취한 우리의 연구 작업은 감각 운동 피질을 넘어 신경 기질이 스트로크 후 회복에서 중요한 역할을 수행해야한다는 개념에 대한 통찰력을 제공합니다. 그러나 이전 스트로크 후 복구 모델 연구에서는 강조되지 않았습니다. 우리는 또한 뇌의 다양한 수준에서 구조적 및 기능적 특징뿐만 아니라 관계의 관점에서 뇌의 종 방향 변화를 설명하는 신경 교환 방법을 사용하는 장점을 보여줍니다.

구조적 및 기능적 뇌 네트워크에서 시공간 변화의 공동 특성화는 임상 개입에 대한 반응으로 스트로크 후 회복 후 기본 메커니즘에 관한 중요한 지식 격차를 메울 것이다. 이는 비 에스코 리모터 피질이 회복 과정에서 중요한 역할을하는 역할에 특히 그렇습니다. 또한, 지식은 플라스틱 뇌의 동적 기능적 및 정적 구조적 연결 사이의 네트워크 커플 링 강도 23을 통해 관계를 더 잘 이해하는 데 도움이 될 것입니다. 이 주장은 우리의 파일럿 결과에 의해 뒷받침된다. 두 유형의 뇌 네트워크가 재활 유발 회복과 관련이 있으며, 따라서 스트로크 후 재활에 대한 반응의 토대를 뒷받침한다는 것을 보여줍니다. 이 제안 된 연구에서 네트워크 커플 링 강도를 사용하는 이유는 이전 연구에서 24 세에 따라 그 가치가 증가하고 정신 분열증, 25 특발성 일반 간질, 23 및 백색 물질 병변 부하가있는 작은 혈관 질환으로 감소했기 때문입니다 .26. 더 중요한 것은 네트워크 커플 링 강도가 또한 임상 증상, 25 질병의 기간 23, 집행 기능 및 기억력 성능과 상관 관계가있는 것으로 밝혀졌다 .26 A.4. 재활 유발 회복의 신경 생리 학적 상관 관계 CIMT는 Paretic 상지의 강제 사용과 양측 상지 기능 훈련을 포함합니다 .27 많은 연구에 따르면 뇌졸중 후 환자의 운동 능력과 일일 기능을 개선하는 데 CIMT의 효능 이보고되었습니다 .28-30 예를 들어, 2015 년에 발표 된 포괄적 인 검토에 따르면 CIMT의 임상 효과는 작업 학습 원칙과 상황 별 및 반복적 인 교육의 모터 학습 원칙에 의해 지원 될 수 있다고 결론을 내 렸습니다. 그러나 CIMT의 임상 적 이점에도 불구하고, CIMT- 유도 회복의 기초가되는 신경 메커니즘은 아직 명확하지 않았다 .30 예를 들어, 손 함수의 품질 개선이 CIMT 후 ipsilesional 우수 측두 이랑의 모집과 관련된 이유는 아직 확실하지 않습니다.

CIMT에 대한 뇌 영상 연구의 대부분은 치료 후 기능적 회복이 운동 피질의 변화와 관련이 있음을 밝혀냈다. CIMT- 색상의 기능성 회복은 ipsilesional motor cortex32,33의 크기 증가와 1 차 감각형 모터 5,34-37, 보충 MORT5, 프리 모터 Cortex31 및 2 차 체성 감각 31 피질의 활성화와 상관 관계가 있었다. 기능적 회복과 관련된 구조적 변화는 양측 감각 운동 피질 및 해마, 38 및 양측 뇌 페더 클리와 폰에서 회백질 밀도의 증가를 포함했다 .39. 또 다른 연구는 CIMT 처리 효과와 관련된 코르티코-표준 트랙 (CST)의 내부 캡슐의 후방 사지의 구조적 무결성을 밝혀냈다. 한 연구는 CST에 대한 허혈성 손상의 정도가 경색 부피와 비교하여 CIMT 효과의 더 나은 예측 인자임을 나타 냈습니다 .41 이 연구에서 CIMT는 회복 모델이 구성 될 만성 산후 뇌졸중 환자 그룹에서 기능적 개선을 유도하기위한 중재로 사용될 것입니다.

A.5. 가설과 중요성

우리는 CIMT 과정에서 만성 뇌졸중 환자 그룹에서 기능적 및 구조적 뇌 변화에 대한 자세한 설명을 위해 기본 뇌 회복 모델을 구성 할 것을 제안합니다. 이 목표를 달성하기위한 두 가지 목표가 설정되어 있습니다.

목표 1 : 이들 네트워크의 변화 속도를 구별 할 수있는 기능적 및 구조적 뇌 네트워크의 종 방향 변화를 특성화한다.

이론적 해석. 뇌가 연속적인 대화 형 상태에 있다는 것을 고려할 때, 42 CIMT- 유도 회복 과정에서 발생하는 신경 가소성 변화에 대한 포괄적 인 설명은 구조적 및 기능적 뇌 네트워크가 동일한 고정 관념으로 공동으로 모델링 될 때만 의미가있을 것입니다. " 프레임 워크 "(즉, 동일한 뇌 템플릿). 이를 달성하기 위해 기능적 뇌 네트워크의 변화는 작업 기반 기능성 MRI보다는 휴식 상태를 사용하여 측정됩니다. 주된 이유는 동기 부여,주의 수준, 규정 준수 및 경색 위치와 같은 참가자의 특정 작업 작성 동작에 의해 Rest-State 데이터가 덜 편향되기 때문입니다 .43-46 Resting-State Data는 또한 더 짧은 스캔 시간이 필요하며 작업 기반 데이터보다 획득하기가 더 쉽습니다 .47 이러한 장점은 참가자에게 필요한 반복 스캔으로 인해 잠재적 감소율을 낮추는 데 도움이됩니다. 로봇 요법에 대한 이전의 연구는 아 급성 또는 만성 뇌졸중 후 환자 그룹의 더 나은 치료 유발 기능적 이익과 관련된 ipsilesional 및 contralesional motor cortices 사이의 상당한 기능적 연결성을보고했습니다 .48,49 가설 1. 종 방향 변화는 CIMT 후 1 주일, 4 주 및 3 개월뿐만 아니라 기준선에 걸친 감각 운동 및 비 에스코 히모터 피질의 기능적 및 구조적 연결에서 일어날 것이다. 감각 운동 피질은 1 차 및 2 차 감각 운동 피질을 포함 할 것이다. 비 에스코리 운동 신경 기질은 등측 전두엽 피질, 냉소 피질, 우수한 정수리 소엽, 전 페타 멘 및 푸 타멘을 포함 할 것이다.

영향. 구조적 및 기능적 뇌 네트워크에서 종 방향 변화의 공동 특성화는 CIMT로 인한 스트로크 후 회복의 기본 메커니즘에 관한 중요한 지식 격차를 메울 것이다. 결과는 다양한 신경 기질들 사이의 변화율을 알려줄 것이며, 이는 치료 결과의 개별 환자 차이를 설명 할 수 있습니다. 또한, 결과는 CIMT 또는 다른 스트로크 후 재활 개입에 대한 반응으로 기능적 뇌 변화와 구조적 뇌 변화의 시간적 과정에서 잠재적 인 차이를 밝힐 것이다.

목표 2 : 기능적 및 구조적 뇌 네트워크 커플 링을 정의하고 일일 기능에 대한 기여는 처리 이론적 근거에서 회복됩니다. 기능적 및 구조적 네트워크가 동일한 물리적 뇌 내에 있기 때문에, 둘 다 개입 후 회복에 기여해야합니다. 동일한 시점에서 측정되고 동일한 뇌 주형에서 특성화되어야합니다. 이 연구에 사용 된 신경 구조 방법에는 지역 및 전체 뇌 수준에서 뇌 네트워크 구축을위한 풍부한 클럽 분석과 기능을 모델링하기위한 두 가지 유형의 네트워크 (섹션 B.8 참조) 간의 커플 링이 포함됩니다. 그리고 구조적 뇌 네트워크 관계. 기능적 뇌 연결과 구조적 뇌 연결 사이의 상관 관계를 계산하여 커플 링이 가능합니다 .23 가설 2. 결합 된 감각 운동-및 비 에스코 투어-기능 구조적 커플 링과 FUGL-Meyer 모터 스케일 및 Barthel 지수를 사용하여 측정 된 CIMT 관련 기능 복구 사이에 중요한 연관성이 존재할 것이다.

가설 3. 기능 구조 커플 링 내의 구조적 연결은 기능적 연결의 활성화에 영향을 미칩니다. 영향은 촉진 적이거나 억제 될 수 있습니다.

영향. 기능적 뇌 연결과 구조적 뇌 연결 사이의 결합은 재활 유발 회복의 근본적인 신경 가소성의 대안적인 척도를 제공 할 것이다. CIMT에 경 두개 직류 자극을 첨가함으로써 치료 반응이 잠재적으로 향상 될 수 있다는 사실을 감안할 때, 구조적 연결과 기능적 연결 사이의 결합에 관한 50,51 개의 지식은 뇌 자극을 위해 감각 운동 시스템을 넘어서 새로운 목표를 더욱 개선하고 이해할 수있게 해줄 것이다. 치료 반응. 이는주의 제어 네트워크 (신경 기질이 Cingulate Gyrus, 열등한 정면 이랑 및 Tempoparietal Cortex52를 포함한다는 사실을 고려할 때 특히 중요합니다. .53 이전 연구의 대부분은 모터 시스템의 비 침습적 자극에 초점을 맞추 었으며,주의 제어 네트워크의 것과 같은 비 모터 신경 기질을 고려하지 않았습니다 .54 B. 연구 계획 및 방법론 B.1 실험 설계. 제안 된 연구는 CIMT를받을 치료 그룹의 두 그룹의 만성 스트로크 후 환자와 일반적인 관행을받을 대조군 매치 쌍 그룹에 대한 종단 연구입니다. 운동 장애 및 일일 활동 기능에 대한 MRI 스캔 및 임상 평가는 CIMT가 시작된 후 1 주일, 4 주 및 3 개월의 기준선뿐만 아니라 4 개의 시점에서 수행됩니다.

B.2. 주제. 전방 징징 피질의 시점에 걸친 구조적 변화의 효과 크기에 기초하여, 반복 측정 및 상관 관계의 힘과 함께 파일럿 연구 (섹션 A.3.)에 수집 된 전방 싱턴트 피질, 우수한 정수리 소엽, 전 페타 멘 및 푸 타멘 80% 및 α = 0.05, 추정 샘플 크기는 60입니다. 4 개의 스캔 및 평가 행사에 대한 환자 감소율이 20%라는 점을 고려하면 CIMT 그룹의 총 표본 크기는 N = 72이고 대조군의 경우 N = 36입니다.

B. 3. 포함/제외 기준. 50 세에서 80 세 사이의 만성 뇌졸중 환자 및 처음으로 허혈성 뇌졸중이 시작된 후 3 개월 이상 발생하여 연구에 참여하기 위해 모집됩니다. 만성 스트로크 후 환자를 선택하는 이유는 자발적인 회복의 효과를 최소화하기 때문입니다. 55는 치료로 인한 회복을 혼란스럽게 할 수 있습니다. 모집 된 환자는 FUGL-Meyer 모터 스케일을 사용하여 측정 된 뇌졸중으로 인해 상부 및/또는 하부 사지에서 운동 결함이 있어야합니다. 배제 기준에는 자발적 연장 환자가 메타 르 팔 팔 랑 알 또는 interphalangeal 관절에서 ≤ 10 °, 또는 손목에서 ≤ 20 °를 포함하고; 일상 생활의 모든 활동에 도움이 필요하다는 점으로 표시된 심각한 균형 또는 보행 장애; 홍콩 버전의 몬트리올인지 평가 평가 (HK-MoCA)로 측정 된 상당한인지 감소 (점수 <16); 56 또는 사전 뇌졸중, 뇌 신 생물, 두개 내 출혈, 일시적 허혈성 공격, 비 혈관 병원학으로 인한 확산 이상 예를 들어, 후방 가역적 뇌병증 증후군 또는 글로벌 저산소성 허혈성 뇌병증) 또는 연구에 적극적으로 참여하고 행동/영상 연구의 해석 (예 : 치매, 정신 분열증)의 해석을 변경할 수있는 다른 신경 학적/정신과 또는 의학적 상태.

대조군의 만성 뇌졸중 환자는 기준선에서 연령, 경색 위치 및 운동 및 기능 상태별로 CIMT 그룹의 환자와 일치합니다.

B.4. MRI. 환자의 모든 뇌 스캔은 홍콩 폴리 테크닉 대학교 (Hong Kong Polytechnic University)의 행동 및 시스템 신경 과학 (UBSN)의 대학 연구 시설에있는 3 개의 테슬라 MRI 스캐너 (독일 Erlangen, Germany)를 사용하여 수행됩니다. 기준선에서 4 개의 스캔이 수행 된 후 1 주일, 4 주, 치료가 시작된 후 3 개월 후에 수행됩니다. 뇌 스캔 프로토콜은 Harms et al. Aging57에 대한 Human Connectome 프로젝트. 구조 스캔은 92 확산-인코딩 방향에 따라 1500 및 3000 s/mm2의 B 값으로 확산 가중 스핀-에코 에코-플래너 이미징 시퀀스를 사용합니다. 다른 이미징 매개 변수는 다음과 같습니다. Multiband factor = 4, 반복 시간/ 에코 시간 = 3230/89ms, 시야 필드 = 210 mm, 1.5 mm 등방성 (갭 없음) 및 획득 시간 = 10.7 분 위상 코딩 방향). 기능 스캔 (휴식 상태)은 그라디언트 에코 ​​에코-플래르 영상 시퀀스를 사용하는 동안 환자는 눈을 뜨고 쉬도록 지시받습니다. 이미징 매개 변수는 다음과 같습니다. 반복/에코 시간 = 800/37ms, 플립 각도 = 52O, 시야 필드 = 208 mm, 2 mm 등방성 (갭 없음), 역학 수 = 488 및 획득 시간 = 12.8 분 양성 및 음성 위상 코딩 방향을 따라). 국소 뇌 혈류 (RCBF)는 의사 함수 동맥 스핀 표지를 사용하여 측정됩니다. 이미징 매개 변수는 사후 표지 지연 (하단 슬라이스의 경우)/레이블 기간 = 1642/1500ms, 반복/echo 시간 = 3580/19ms, 플립 각도 = 90o, 시야 필드 = 215 mm, 2.5 mm 등방성 (간격 없음 ), 90 쌍의 라벨링 및 제어 이미지 및 획득 시간 = 10.6 분 (양의 및 음성 위상 코딩 방향을 따라 두 개의 획득). 구조적 MRI는 T1 가중 자화 준비 완성 된 빠른 그라디언트 에코 ​​및 유체 감염 반전 회복을 포함합니다. 또한 감수성-, T2- 및 T2*-가중 이미징이 획득 될 것이다.

B.5. 중재. 환자는 홍콩 폴리 테크닉 대학교에서 CIMT 및 통제 개입을 받게됩니다. 치료 프로토콜은 Wolf et al. 평일 동안 하루 시간, 깨어있는 시간의 90% 동안 비 피아 적 사지에 착용 된 패딩 안전 미트. 대조군에 배정 된 환자는 Pang (Co-I) 16에 설명 된 일반적인 실습 프로그램, 모든 사지의 유연성 운동과 추가인지 적 과제없이 상지 운동 강화로 구성됩니다. 연구 조교는이 연구에서 Chan and Pang (CO-I)의 감독하에 CIMT의 구현 및 일반적인 실습 개입을 수행 할 것입니다.

B.6. 임상기구. 환자의 언어,인지, 운동 및 기능 적자는 4 개의 임상기구를 사용하여 평가됩니다. 옥스포드인지 스크린 (HK-OCS) 60의 홍콩 버전은 시각적 소홀함 및 아 프라 시아와 같은 환자의 뇌졸중 특이 적인지 장애를 평가하는 것입니다. HK-MOCA56은 환자의 전반적인인지 기능을 평가하는 것입니다. HK-OCS와 HK-MOCA는 모두 채용을 위해 환자를 선별하는 데 사용됩니다. FUGL-MEYER 모터 스케일 (FMMS, Full Score = 100). 여기에는 상단 (UE-FM, Full Score = 66) 및 Low Extremities (LE-FM, Full Score = 44), 61의 평가가 포함됩니다. 상지와하지 모두에서 환자의 운동 회복. Barthel Index (Bi) 62는 환자의 자기 관리 및 유지 관리 기능을 회복하는 것입니다. FMMS 및 BI는 결과 측정으로 사용됩니다. 직업 치료/물리 치료 연수생과 연구 조교는 Chan and Pang (CO-I)의 감독하에 모든 평가를 수행합니다.

B.7. 가설 1에 대한 데이터 후 처리 및 통계 분석. 전체 뇌 구획화, 구조 및 기능적 연결의 구성 및 신경 구조 방법을 사용한 분석을 포함한 모든 사후 처리 단계는 파일럿 연구에 사용되어 이전 연구에서보고 된 것들을 참조 할 것입니다 .63-66 기능적 및 구조적 뇌 네트워크는 지역 뇌, 전체 뇌 및 풍부한 클럽 스케일에서 그래프 이론 분석 및 풍부한 클럽 분석 17을 사용하여 구성 될 것입니다.

가설 1을 테스트하기 위해 선형 혼합 모델은 (1) 임상 평가 및 측정의 점수에 대한 시간의 영향 및 시간의 상호 작용 효과를 테스트하는 데 사용됩니다. 확인 된 뇌 네트워크 내에서 신경 기질의. 이 분석에서, 뇌 네트워크 내의 신경 기질 측정 및 임상 평가의 점수는 반응이다. 경우 (4 개의 시점) 및 그룹 (CIMT 대 제어)은 고정 변수입니다. 환자 대상체는 랜덤 변수를 구성합니다. 및 연령, 성별, 뇌졸중 발병 후 시간,인지 상태, 손잡이 및 섹션 B.9에 설명 된 것. 공변량입니다. 선형 모델은 (2) 임상 평가의 점수와 확인 된 뇌 네트워크 내의 신경 기질의 측정 간의 연관성을 테스트하는 데 사용될 것입니다. 이 분석에서, 임상 평가의 점수는 반응이다. 네트워크 신경 기판 측정 및 그룹은 고정 변수입니다. 환자 대상체는 랜덤 변수를 구성합니다. 공변량은 (1)과 동일합니다. 또한, 선형 모델은 (3) 식별 된 네트워크 내의 신경 기질의 측정에 의한 처리 이득을 예측하는데 사용될 것이다. 이 분석에서, 기준선으로부터의 임상 평가 점수의 변화는 반응이다. 환자 대상체는 랜덤 변수를 구성합니다. 기준선의 네트워크 신경 기판 측정은 고정 변수입니다. 공변량은 (1)과 (2)의 공변량과 동일합니다.

B.8. 가설 2 및 3에 대한 구조적 기능 연결 커플 링 및 통계 분석. 네트워크 커플 링 강도 23은 Connectome41이라고도하는 구조적 뇌 연결과 기능적 뇌 연결 간의 상관 관계로 정의됩니다. 이 연구에서, 세 가지 유형의 네트워크 커플 링 강도가 강조 될 것입니다 : (1) 감각 운동 피질 내에서 (2) 비-센서 모터 뇌 영역 내 및 (3) 감각 운동 및 비-센서 모터 피질/영역 사이의 세 가지 유형. 이 세 가지 강점 외에도 네트워크 커플 링 강도는 전체 뇌에 대해 결정됩니다. 이 네 가지 유형의 네트워크 커플 링 강도는 기준선, 1 주, 4 주 및 3 개월 동안 도출됩니다.

가설 2를 테스트하기 위해, 선형 혼합 모델은 (1) 시간의 영향과 네트워크 커플 링 강도에 대한 시간의 상호 작용 효과를 테스트하는 데 사용됩니다. 이 분석에서, 네트워크 커플 링 강도 (긍정적 인 기능 연결)는 응답입니다. 경우와 그룹 효과는 고정 변수입니다. 피험자 환자는 랜덤 변수를 구성합니다. 공변량은 가설 1에 포함 된 것과 동일합니다. 이 모델은 (2) 임상 평가의 점수와 네트워크 커플 링 강점의 4 가지 유형 사이의 연관성을 테스트하는 데 사용됩니다. 이 분석에서, 임상 평가의 점수는 반응이다. 네트워크 커플 링 강도 (양의 기능 연결) ​​및 그룹은 고정 변수입니다. 환자 대상체는 랜덤 변수를 구성합니다. 공변량은 가설 1과 동일합니다.

가설 3을 테스트하기 위해, 그것은 긍정적 대 부정적 기능 연결의 분화뿐만 아니라 네트워크 커플 링 강도에 미치는 영향을 테스트합니다. 통계 테스트는 가설 2의 것과 동일하지만 기능적 연결 유형 (양수 대 음성)을 고정 변수로 추가합니다. 모델에 긍정적 대 음성을 추가하기위한 이론적 근거는 작업 음성 기본 모드 네트워크 (DMN) 내에서 신경 기질의 영향을 긍정적 인 것들에 대한 영향을 고려하는 것입니다. 작업 양성 신경 기질은 의사 결정 및 작업과 같은 고급인지 처리를 보출하는 것으로보고되었다. 대조적으로, DMN 내의 신경 기질은 다른 기능적 네트워크 내의 것들과 부정적인 기능적 연결을 형성 한 신경 기질이주의의 경과 또는 다른인지 기능과 관련이있는 것으로 밝혀졌다. 긍정적 인 기능적 연결과 음의 기능 연결 사이의 네트워크 커플 링 강도의 차별화는보다 강력한 스트로크 후 복구 모델을 구축하는 데 유용 할 것입니다.

B.9. 공변량. 허혈성 피질 경색 경색의 부하 및 위치의 변동성을 설명하기 위해 공변량은이 연구의 모든 데이터 분석에 포함됩니다. Alsttot et al. 높은 중심성을 갖는 뇌 영역의 경색은 해당 뇌 네트워크에 더 큰 영향을 미치며, 71은 공변량으로 포함됩니다. 또 다른 공변량은 총 소형 혈관 질환 (SVD) 점수, 72는 전체 뇌에 대한 SVD 병변의 영향을 설명합니다. 포함될 다른 공변량은 동반 질환 (예 : 심방 세동, 당뇨병, 고혈압 및 고지혈증) 및 약물 효과 (예 : 항 혈소판, 항 응고제, 항 고혈압증 및 스타틴)입니다. 기능적 연결성의 분석과 관련하여, 포함될 추가 공변량은 RCBF이며, 이는 스트로크 후 관류의 지역적 변화의 잠재적 변화를 설명한다.

B.10. 잠재적 인 문제 및 대체 전략. (1) 일부 연구는 만성 뇌졸중 환자의 회복 가능성이 제한적이라고보고했지만 46 개의 다른 연구는이 환자들 사이에서 상당한 운동과 기능적 이익을 나타 냈습니다 .74 이 연구가 만성 뇌졸중 후 환자를 모집하는 주된 이유는 급성 및 아크 급성 재활 단계에서 자발적 회복으로 인해 잠재적 인 편견을 피하기 때문입니다. (2)이 연구에서 모델링되는 기능적 연결성은 뇌 전체 뉴런 활동의 시간적 일관성과 4 개의 시점에 걸친 신경 기질 7의 완전성에 기초한다. 그들은 뇌졸중 75로 인한 혈역학 적 지연에 의해 잠재적으로 혼란 스러울 수 있습니다. 이를 제어 할 목적으로, 휴식 상태 신호에서 가능한 지역 시간적 지연이 추정 될 것이며, 파생 된 기능적 코네티컷은 Siegel et al.73이 제안한 접근법에 따라 수정 될 것이다. 혈역학 적 지연 수정은 통계적 분석 전에 기능적 연결 결과와 해당 네트워크 메트릭에 대해 수행되기 전에 수행됩니다.