作者：唐炎林，蚌埠医科大学；鲁东，安徽医科大学第二附属医院介入科；王朋，中国科学技术大学附属第一医院影像中心

随着中国人口年龄结构的变化，人口老龄化进程正在不断的推进。随着生活压力的增加，作息、饮食习惯的改变，脑卒中的发病率不断地升高，已经严重影响到中老年人群的生命健康，成为了该人群的常见病和主要的致死原因。脑卒中患者常见的并发症有很多，其中卒中后疲劳（post-stoke fatigue，PSF）最为影响患者的生产生活和康复的信心。PSF是一种多维度的状态：感知、情感和认知体验，其主要的特点为早期疲惫、厌倦、能量缺乏以及患者不愿意主动进行活动等，通常不能通过休息得到改善。

PSF在限制患者日常活动的参与的同时，还会降低患者的生活质量，阻碍其身心的康复，增加卒中的死亡率，因此预防和治疗PSF对于脑卒中患者具有重要的意义。PSF的发病机制复杂，对其生物学和影像学机制的研究仍较为有限。长期以来，PSF与卒中后抑郁经常被混淆。近年来，这两者被视为相似但不同的疾病。尽管已知卒中后抑郁与单胺类神经递质（如去甲肾上腺素、5-羟色胺和多巴胺）的关系密切，但PSF与这些神经递质之间的联系尚不明确。

在探索卒中后单胺神经递质失衡的神经解剖路径的研究中，Hama等指出，单胺神经网络可被划分为儿茶酚胺和5-羟色胺两部分，这两者在解剖和功能上相关联，并可能影响卒中后的疲劳和情绪障碍的发生。PSF潜在的机制包括皮质兴奋性的改变、特定脑区受累、复杂的脑神经网络破坏和全身性的炎症。在影像学检查中，MR检查对于脑卒中的诊断具有很高的参考价值，同时也可以观察不同脑区的活动情况，因此，本文综述了PSF概念的形成及其意义，应用不同的影像成像技术方法确定其相关脑区的活动情况，为进一步探明PSF的发生发展提供依据。

1. PSF的概念

定义PSF在很大程度上参考了过去对相关疾病如癌症疲劳的研究，但到目前为止，这一定义仍未形成广泛共识。PSF概念由Ingles等在1999年首次提出。De Groot等在2003年基于癌症相关疲劳诊断标准，将PSF定义为一种病理性、异常、过度、持久的身体疲劳及能量缺失状态。2019年《加拿大卒中最佳实践建议》进一步将PSF描述为多维度状况，特征包括：极端疲劳和缺乏日常活动能量、异常的休息需求、活动易疲劳以及无明显原因的不可预测疲劳感。PSF由多种生物机制共同作用引起。研究表明，皮质运动兴奋性降低与PSF早期症状相关，且皮质脊髓兴奋性越低，疲劳程度越显著，提示其可能导致PSF患者运动功能受损。同时，炎症反应参与PSF发展，McKechnie等的研究显示PSF患者C-反应蛋白（CRP）水平升高，建议对CRP水平升高患者进行PSF风险评估。

2. PSF 的诊断与评估

一直以来，疲劳的定义和概念化都具有挑战性。疲劳通常使用各种自我报告问卷进行评估，这些问卷有的将疲劳定义为单一结构，有的则将疲劳定义为多维结构，包括身体疲劳和认知疲劳等方面。尽管近年来开发出了一些可以客观测量疲劳的生理或心理表现的技术，但针对不同临床人群的研究往往并未显示自我报告的疲劳与其客观测量之间存在相关性，这表明缺乏成功的客观测量疲劳的技术。这种情况主要源于对疲劳的定义和理解不够充分。由于缺乏普遍接受的可量化测量方法，为PSF建立统一诊断标准的工作变得更加复杂。

因PSF的主观性大及没有客观指标明确诊断的特性，无法定量分析，因此自我报告的量表评估被认为是最为有效的评估方法。常用量表包括疲劳严重程度量表（fatigue severity scale，FSS）、多维疲劳症状量表（multidimensional fatigue symptom inventory，MFSI）、疲劳评价量表（fatigue assessment scale，FAS）、疲劳自评量表（fatigue self-assessment scale，FSAS）、精神疲劳自评量表（mental fatigue scale，MFS）、疲劳影响量表（fatigue impact scale，FIS）、运动和认知功能疲劳量表（fatigue scale for motor and cognitive functions，FSMC）、个人强度目录（checklist individual strength，CIS）等。这些量表原本针对慢性疲劳综合征、多发性硬化、癌性疲劳等设计，用于PSF时效度和信度存在差异。目前评估PSF最常用且特异性、敏感性较高的是FIS、CIS和FSS。

3. 静息态功能磁共振成像（rs‐fMRI）在PSF 疾病的应用

研究中发现血氧水平变化可引起MR信号改变，这奠定了fMRI技术基础。fMRI通过检测外部刺激引起的局部脑组织血氧水平变化来间接反映神经元活动。rs-fMRI则在静息状态下观察大脑自发活动研究神经网络，其原理基于局部脑血流量与神经元突触活动的相关性。神经元活动增加导致脑血流量增加超过耗氧量增加，使氧合血红蛋白含量高于去氧血红蛋白。

由于去氧血红蛋白的顺磁性可缩短T2WI的横向磁化弛豫时间，在T2WI中呈现高信号，构成血氧水平依赖（BOLD）信号的生理基础。rs-fMRI因其无创、便捷、低成本及探索脑神经网络并行性的优势，逐渐从研究静息状态下正常脑功能转向病理状态下的功能变化研究。对脑疾病患者的解剖发现，根据认知功能的差异，大脑将被分成不同的脑区，比如疾病中出现的一些行为特征如失语、失动或者震颤等都在大量同质患者的脑解剖中被发现在邻近脑区。

后来在任务态MRI的发展中出现了大量的研究工作，对大脑中多个执行功能和认知功能进行了细致的定位工作，如视觉初级、高级皮层，听觉初级、高级皮层，躯体感觉皮层，语言功能定位的Broca区、Wernick区等。在rs-fMRI研究中，具有较好的可重复性和较为明确生理意义的指标主要有两种，分别是低频振幅（ALFF）和局部一致性（regional homogeneity，ReHo）。它们反映的局部脑活动，不能显示不同脑区之间的功能连接。尽管两种分析结果有很多相似之处，但反映的内容是不同的，两种方法相结合可以得到更多的信息。

3.1 ReHo分析

Zang等基于大脑活动主要发生在簇体素的特点，提出ReHo方法。ReHo通过Kendall协调系数衡量体素与邻近体素时间序列的同步性，高ReHo值表明神经元活动协调性增强，提示该区域连接强度和功能活性增加；低ReHo值则可能表明神经元活动不协调，提示功能受损或信息处理能力减弱。ReHo已广泛应用于多种神经功能障碍研究，本研究通过ReHo分析探讨PSF患者静息态脑活动，以了解PSF对脑默认网络（DMN）的影响。

有研究对首发脑梗死患者在发病后7天内及3个月时进行PSF评估，基于FSS评分将患者分为疲劳组（F组）和非疲劳组（NF组），采用rs-fMRI技术分析ReHo图。结果显示，发病初期F组较NF组在左侧中央前回、颞下回、顶下小叶、右侧梭状回、枕下回、豆状核、丘脑、小脑前叶及双侧扣带回和小脑后叶等区域的ReHo活性显著增强，表明这些脑区神经元活动同步性增高，可能对应特定应激反应。

既往研究发现多发性硬化症认知疲劳患者的顶上皮质、眼眶额叶皮质和基底节活动增加，提示认知疲劳与新纹状体-前额叶皮质环路功能障碍相关。前额叶皮质调节自发情绪，前扣带回影响负性情绪。卒中早期F组在左侧中央前回、右侧豆状核及双侧扣带回的ReHo激活，暗示PSF早期疲劳可能主要与心理和认知因素相关，而非病变位置和类型。

其他激活区域如小脑、丘脑、颞下回和枕叶等主要负责协调、感觉、认知和视觉处理，这种广泛激活可能反映PSF患者存在代偿机制或交叉模式重组，具体机制待研究。与NF组相比，F组在左侧前扣带回、楔前叶、小脑后叶、右侧颞中回、顶上小叶、小脑前叶及双侧额上回、额中回和脑干、中脑等区域显示显著ReHo抑制。静息态下的DMN在维持情绪、思考、理解和记忆方面发挥作用，通常在放松且不专注外部任务时激活，执行任务时停用。F组中DMN部分区域（包括扣带回、楔前叶和额叶皮层）的ReHo下降，表明PSF患者DMN功能受损，神经元自发活动降低，可能与其情绪低落、思维、理解和记忆能力减退相关。

对脑梗死早期PSF患者进行3个月随访，再次进行FSS评分分组和fMRI检查，获得ReHo图。结果显示，3个月时F组在右侧颞上回、顶下小叶、扣带回等区域ReHo活化。Cook等研究发现慢性疲劳综合症患者的疲劳症状与小脑、扣带回、颞上回等脑区活动强度相关，提示这些区域神经元活动协调性增强可能与疲劳直接相关。初期与3个月后，右侧豆状核、丘脑及双侧中央后回等区域ReHo活性存在差异，表明PSF机制可能随时间变化。两个时间点均见左侧中央前回、右侧梭状回、扣带回和顶下小叶ReHo活化，而DMN的额叶皮质和楔前叶ReHo下降，提示PSF患者可能存在DMN改变，这些神经元协调性变化可能与PSF发展机制相关，具体机制待研究。

3.2 ALFF分析

ALFF用于揭示区域内自发BOLD信号强度，而ReHo反映大脑区域内部信号一致性。rs-fMRI 中的自发低频波动（0.01~0.08 Hz）在初级运动皮层间呈高度同步，反映神经信号而非低频漂移（<0.01 Hz）或生理噪声（>0.08 Hz）。研究显示，静息态下DMN等活跃区域ALFF值显著升高，但在鞍上池和大血管附近等低活动区域亦见ALFF升高，提示其对生理噪声敏感。为了提高对生理噪声的抗干扰能力并增强检测自发脑活动的敏感性和特异性，有研究开发了分数低频振幅（fALFF），它是通过计算低频范围内的功率谱均方根与整个频率范围内的功率谱平方根的比值来得到的。

虽fALFF在降低生理噪声方面优于ALFF，但仍可能存在误差。因此，常同时分析两者或选择更优指标，以准确检测PSF患者自发神经活动变化，探索其发病机制。既往PSF 神经机制研究主要关注卒中类型和病变部位。研究表明，卒中类型、严重程度、方位及梗死体积与PSF无相关性，但卒中亚型（如腔隙性梗死、前/后循环梗死）可能与PSF有关。通过对卒中后3个月患者的行为和影像数据分析，探讨PSF 与卒中亚型、病变位置及静息态脑功能的神经相关性。

研究采用fALFF 评估局部自发神经元活动，以探索PSF的神经生物学基础。结果表明，PSF与后部脑区低活动和前额叶高活动相关，具体表现为疲劳组钙质皮层和舌回静息活动显著降低，而内侧前额叶皮层活动显著增加，提示PSF可能与额叶-纹状体-丘脑（FST）网络和额-枕叶网络功能障碍相关。笔者发现额叶簇活动与执行任务表现、后部簇活动与视觉空间记忆任务表现的关联性较弱，表明PSF可能与执行和视觉功能异常有关。这些发现为PSF研究提供新方向，特别是钙化皮层、舌回和前扣带回等区域的静息态活动标记，可作为基于种子的神经成像研究及治疗新靶点。

4. 基于体素的损伤-症状映射（voxel-based lesion-symptom mapping，VLSM）研究

除了使用rs-fMRI研究PSF外，VLSM提供了一种新的分析方法，这种方法可以探索脑损伤与行为之间的关系。VLSM通过在体素级别对组织损伤与行为之间的关联进行分析，类似于功能性神经影像技术。不同于传统的需将患者依据损伤部位或行为特征进行分组的方法，VLSM使用连续变量的行为和损伤数据进行分析。这种方法允许研究者更全面地探索支持特定行为的脑网络，并作为传统损伤-症状映射方法与现代功能成像技术之间的桥梁。通过VLSM分析，研究发现在6个月随访中，右侧丘脑病变与PSF显著相关，其病变负荷是PSF的独立预测因子。

在过去的十年中，PSF与病变部位的关系并没有达成共识。一些研究表明，病变位置可能是PSF的重要决定因素，而其他研究则不是这么认为。这可以解释为这些研究中使用的方法敏感性相对较低，因为它们都是通过视觉评价来区分病变位置，并通过临床统计来确定病变位置与PSF的相关性。VLSM分析显示，PSF的发生和严重程度与6个月随访时右侧丘脑损伤高度相关。这种关联基于丘脑在调节情绪、动机和认知功能的核心作用。丘脑损伤干扰边缘-运动整合网络，影响其作为基底神经节和额叶皮质连接的关键通路，导致感觉运动、边缘和运动信息转化障碍，引发动机和运动脱节，最终产生疲劳感。该发现为PSF的拓扑机制和治疗靶点提供新的思路。

来源：唐炎林,鲁东,王朋.卒中后疲劳的影像学研究进展[J].临床放射学杂志,2025,44(09):1783-1786.DOI:10.13437/j.cnki.jcr.2025.09.017.