腸易激綜合征重疊功能性消化不良患者腦部痛覺區(qū)域研究

王勤勇，吳學(xué)霞，王澤林，張芷寧，樊艷輝

腸易激綜合征重疊功能性消化不良患者腦部痛覺區(qū)域研究

王勤勇，吳學(xué)霞，王澤林，張芷寧，樊艷輝

目的：探討單純腸易激綜合征與腸易激綜合征重疊功能性消化不良患者在直腸容積性刺激下腦部痛覺功能區(qū)域的變化差異。方法：連續(xù)收集共納入30例入住醫(yī)院診斷為單純腸易激綜合征患者（單純組）及30例腸易激綜合征重疊功能性消化不良患者（重疊組）作為病例觀察對象，同時隨機選擇30例健康人作為正常對照組。所有受試者均行直腸容積性刺激，通過功能性磁共振（fMRI）分析直腸擴張50、100、150 mL容積情況下感覺閾值和痛覺評分。結(jié)果：單純組與重疊組初始感覺、排便感覺及疼痛感覺閾值均低于對照組（P均〈0.05）。直腸注氣100及150 mL時，單純組與重疊組疼痛感覺明顯高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P〈0.05）；腦部疼痛區(qū)域主要集中于扣帶回、島葉、額前皮質(zhì)及丘腦。直腸注氣50、100、150 mL時，單純組與重疊組疼痛興奮面積及MRI信號強度均明顯高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P〈0.05）。結(jié)論：在直腸容積性刺激下，腸易激綜合征患者存在感覺過敏，雖然其與功能性消化不良有癥狀的重疊，但重疊功能性消化不良并未影響其敏感性，且腦部痛覺功能區(qū)亦無明顯疊加表現(xiàn)。

腸易激綜合征；功能性消化不良；直腸容積性刺激；腦部痛覺功能區(qū)域

0 引言

臨床上，腸易激綜合征是一種以腹痛、腹脹、排便習(xí)慣改變等為主要臨床表現(xiàn)的腸道功能紊亂性疾病，可持續(xù)發(fā)作亦可間歇發(fā)作[1]。功能性消化不良是臨床常見的功能性胃腸病，可表現(xiàn)為上腹痛、上腹脹等不適癥狀，癥狀可持續(xù)或反復(fù)發(fā)作。研究[2]發(fā)現(xiàn)，精神心理、周圍環(huán)境、飲食習(xí)慣等多種因素可加重腸易激綜合征及功能性消化不良的病情。目前，隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，通過影像學(xué)檢查可以更好地了解大腦系統(tǒng)的傳導(dǎo)路徑及相應(yīng)皮層投射區(qū)域的變化[3]。但關(guān)于腸易激綜合征重疊功能性消化不良是否會增加腦皮層反應(yīng)的研究尚少。在此背景下，本研究即探討單純腸易激綜合征與腸易激綜合征重疊功能性消化不良患者在直腸容積性刺激下腦部痛覺功能區(qū)域的變化差異。

1 對象和方法

1.1 一般資料

選取30例入住我院被診斷為單純腸易激綜合征患者（單純組），其中男性16例、女性14例；年齡20～52歲，平均（35.6±4.9）歲。選取30例腸易激綜合征重疊功能性消化不良患者（重疊組），其中男性15例、女性15例；年齡20～55歲，平均（34.2±5.2）歲。同時，隨機選擇30例健康人作為正常對照組，其中男性15例、女性15例；年齡20～54歲，平均（34.9±5.5）歲。3組基本資料比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P〉0.05）。排除標準：其他胃腸道疾病，近1周服用藥物治療，心臟病、肝腎功能不全、甲狀腺功能異常等患者。

1.2 方法

所有受試者均平臥，將直腸氣囊插入直腸約15cm，然后注氣，記錄有不同感覺時的注氣量（主要為初始感覺閾值、排便感覺閾值及疼痛感覺閾值）。然后排空氣體，休息3～5 min后再次注氣，記錄注入50、100、150 mL情況下，受試者的疼痛評分。然后行功能性核磁共振（fMRI）檢查：采用基線-刺激方式，具體為靜息30s作為基線，氣囊擴張刺激并持續(xù)30s，如此反復(fù)，3個循環(huán)為1個周期，并保證每次刺激的氣囊擴張容積相同。受試者在進行每個周期前均休息12 s，保證腦部刺激的充分休息，提高檢查效果。每個周期注氣量分別為50、100、150 mL；100、150、50 mL；150、50、100 mL。采用Siemens公司生產(chǎn)的Trio MRI系統(tǒng)進行圖像采集及數(shù)據(jù)處理。

1.3 統(tǒng)計學(xué)分析

采用SPSS17.0軟件包進行數(shù)據(jù)處理。采用x±s表示正態(tài)分布且方差齊的計量資料。計數(shù)資料用百分數(shù)表示，組間比較用χ2檢驗。雙側(cè)檢驗P〈0.05被認為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 不同受試者直腸注氣后感覺閾值比較

不同受試者直腸注氣后感覺閾值比較結(jié)果顯示，3組初始感覺、排便感覺及疼痛感覺閾值比較，均有統(tǒng)計學(xué)意義（P〈0.05）。兩兩比較：單純組與重疊組初始感覺、排便感覺及疼痛感覺閾值均低于對照組（P均〈0.05）；單純組與重疊組初始感覺、排便感覺及疼痛感覺閾值比較，差異不明顯（P〉0.05），見表1。

2.2 受試者不同直腸注氣容積疼痛感覺比較

受試者不同直腸注氣容積疼痛感覺比較結(jié)果顯示，3組直腸注氣50 mL容積時疼痛感覺比較無差異（P〉0.05）；3組直腸注氣100、150 mL容積時疼痛感覺比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P〈0.05）。兩兩比較：直腸注氣100 mL及150 mL時，單純組與重疊組疼痛感覺明顯高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P〈0.05）；單純組與重疊組疼痛比較，差異不明顯（P〉0.05），見表2。

表1 不同受試者直腸注氣后感覺閾值比較

表2 受試者不同直腸注氣容積疼痛感覺比較

2.3 不同受試者不同直腸注氣容積刺激下腦部痛覺功能興奮區(qū)分布分析

50 mL容積下，對照組興奮區(qū)主要為扣帶回及島葉，單純組主要為扣帶回、島葉、額前皮質(zhì)，重疊組主要為扣帶回、島葉、額前皮質(zhì)及丘腦；100 mL容積下，對照組興奮區(qū)主要為扣帶回及島葉，單純組主要為扣帶回、島葉、額前皮質(zhì)及丘腦，重疊組主要為扣帶回、島葉、額前皮質(zhì)；150 mL容積下，對照組興奮區(qū)主要為扣帶回，單純組與重疊組均為扣帶回、島葉、額前皮質(zhì)及丘腦，如圖1所示。

圖1 腦部痛覺功能區(qū)MRI檢查結(jié)果

2.4 不同受試者不同直腸注氣容積刺激下腦部痛覺興奮面積比較

不同受試者不同直腸注氣容積刺激下腦部痛覺興奮面積比較結(jié)果顯示，3組腦部痛覺興奮面積比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P〈0.05）。兩兩比較：直腸注氣50、100、150 mL時，單純組與重疊組腦部痛覺興奮面積明顯高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P〈0.05）；單純組與重疊組腦部痛覺比較，差異不明顯（P〉0.05），見表3。

表3 不同受試者不同直腸注氣容積刺激下腦部痛覺興奮面積比較

2.5 不同受試者不同直腸注氣容積刺激下腦部MRI信號強度比較

不同受試者不同直腸注氣容積刺激下腦部MRI信號強度比較結(jié)果顯示，3組腦部痛覺MRI信號強度比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P〈0.05）。兩兩比較：直腸注氣50、100、150 mL時，單純組與重疊組腦部MRI信號強度明顯高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P〈0.05）；單純組與重疊組腦部MRI信號強度比較，差異不明顯（P〉0.05），見表4。

表4 不同受試者不同直腸注氣容積刺激下腦部MRI信號強度比較

3 討論

腸易激綜合征與功能性消化不良均為較為常見的功能性胃腸道疾病。研究[4]認為，情緒緊張、焦慮、抑郁等均可引起植物神經(jīng)功能的紊亂，使得胃腸道運動異常及分泌功能失調(diào)，最終導(dǎo)致腸易激綜合征與功能性消化不良癥狀發(fā)作或加重。

直腸容積性刺激為通過向直腸內(nèi)注入不同程度的氣體起到擴張直腸的作用，進而引起直腸感覺異常的檢查方式[5]。本研究通過直腸容積性刺激分析不同受試者直腸注氣后的感覺差異，發(fā)現(xiàn)單純組與重疊組初始感覺、排便感覺及疼痛感覺閾值均低于對照組；單純組與重疊組初始感覺、排便感覺及疼痛感覺閾值比較差異不明顯。可見與正常人相比，腸易激綜合征患者無論是否重疊功能性消化不良，其感覺閾值均明顯降低，對感覺均可能存在過敏。分析原因，認為其可能與患者長期處于負性情緒影響有關(guān)。研究[6]發(fā)現(xiàn)，焦慮、抑郁等負性情緒與疼痛具有相同的機制，均可以引起5-羥色胺的升高。因此，腸易激綜合征患者由于情緒影響，其感覺閾值及疼痛閾值明顯降低。

本研究對受試者不同直腸注氣容積疼痛感覺比較發(fā)現(xiàn)，3組患者直腸注氣50 mL容積時疼痛感覺比較無差異；直腸注氣100 mL及150 mL時，單純組與重疊組疼痛感覺明顯高于對照組，單純組與重疊組疼痛比較差異不明顯?？梢?，在容積50 mL不存在傷害性刺激時，是否患病并未增加患者的敏感性，說明疼痛敏感性的增加僅在傷害性刺激時出現(xiàn)。同時，亦提示腸易激綜合征患者無論是否重疊功能性消化不良，并未增加患者的疼痛嚴重程度。本研究進一步分析不同受試者不同直腸注氣容積刺激下腦部痛覺興奮面積及MRI信號強度發(fā)現(xiàn)，直腸注氣50、100、150 mL時，單純組與重疊組疼痛興奮面積及MRI信號強度均明顯高于對照組；而單純組與重疊組比較差異不明顯?？梢?，腸易激綜合征患者無論是否重疊功能性消化不良并未增加患者腦部痛覺興奮面積及MRI信號強度。分析認為，功能性消化不良患者本身存在對擴張性刺激耐受性的下降，但部位上的重疊并未增加直腸對擴張的感受。其可能與內(nèi)臟敏感性存在器官特異性有關(guān)[7]。同時有研究[8]認為，內(nèi)臟感覺閾值的下降與患者臨床癥狀的嚴重程度呈正相關(guān)關(guān)系。湯玉蓉等[9]研究發(fā)現(xiàn)，在直腸容積性刺激下，重疊組和單純組感覺閾值分別為（53.14± 16.05）mL和（59.20±20.55）mL，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P〉0.05）；重疊組和單純組疼痛評分差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P〉0.05）。

本研究fMRI顯示腦部疼痛區(qū)域主要集中于扣帶回、島葉、額前皮質(zhì)及丘腦。吳珺瑋等[10]研究發(fā)現(xiàn)，在直腸不同容積性刺激下，fMRI顯示重疊組和單純組患者腦部的前扣帶皮質(zhì)、前額葉皮質(zhì)、頂葉下皮質(zhì)、丘腦、島葉皮質(zhì)均出現(xiàn)了活化，兩者在活化部位及強度上的差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P〉0.05），與本研究結(jié)果相似。fMRI是利用磁振造影來測量神經(jīng)元活動所引發(fā)的血液動力的改變，以顯示出受外界刺激時的腦部活化區(qū)域。其主要原理為血氧濃度相依對比。研究[11]已證實，腦組織無能量儲存，其所需的葡萄糖及氧必須及時快速得到補充，腦神經(jīng)元活化消耗氧后，通過血液動力反應(yīng)可以進行補充，因此出現(xiàn)了帶氧血紅素與去氧血紅素的差異，fMRI即通過檢測出帶氧血紅素與去氧血紅素的差異來進行腦部神經(jīng)活動的定位。

扣帶回位于大腦半球內(nèi)側(cè)面，胼胝體上面，胼胝體溝和扣帶溝之間，是連接邊緣葉的主要纖維束。島葉亦屬于邊緣系統(tǒng)，接收來自內(nèi)臟器官的信息，且為感覺皮質(zhì)的一部分。額前皮質(zhì)是感覺系統(tǒng)的高級中樞。丘腦為感覺神經(jīng)的中轉(zhuǎn)站，接收來自身體各部位的感覺信息并向皮層進行投射。分析認為，疼痛信號等在扣帶回內(nèi)會聚和相互作用，傷害性刺激可引起扣帶回的電反應(yīng)。此外，在毀損丘腦網(wǎng)狀核、丘腦前腹核時痛覺減弱或消失，說明與痛和針刺有關(guān)的信號有可能分別經(jīng)由丘腦前核群和內(nèi)側(cè)前腦束到達扣帶回前部[12]。

綜上所述，本研究顯示，在直腸容積性刺激下腸易激綜合征患者存在感覺過敏，雖然其與功能性消化不良有癥狀的重疊，但重疊功能性消化不良并未影響其敏感性，且腦部痛覺功能區(qū)亦無明顯疊加表現(xiàn)。

[1]曾少慶，江桂華，馬曉芬，等.腸易激綜合征患者靜息態(tài)下局部腦區(qū)神經(jīng)自發(fā)活動及其與HAMA量表評分的相關(guān)性[J].中華神經(jīng)醫(yī)學(xué)雜志，2013，12（7）：719-722.

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（收稿：2014-04-04 修回：2014-07-19）

Research about brain pain region of patients with irritable bowel syndrome and functional dyspepsia

WANG Qin-yong,WU Xue-xia,WANG Ze-lin,ZHANG Zhi-ning,FAN Yan-hui
(Beidaihe Sanatorium of Beijing Military Area Command,Qinhuangdao 066100,Hebei Province,China)

ObjectiveTo explore the alteration of brain pain functional areas in patients with functional dyspepsia and irritable bowel syndrome when rectal balloon volume stimulation performed.MethodsA total of 30 patients with irritable bowel syndrome alone,30 patients with functional dyspepsia patients and irritable bowel syndrome and 30 healthy volunteers were recruited.Sensory thresholds and pain scores were recorded during the rectal balloon air injection process.The changes of brain activated areas were analyzed by functional MRI when the rectum was stimulated at the volume of 50, 100 and 150 mL.ResultsThe threshold of initial feeling,defecation feeling and pain feeling in pure and overlapping groups were lower than that in the control group (P〈0.05).The differences of initial feeling,defecation feeling and pain feeling in pure and overlapping group were not significant(P〉0.05).The pains of rectums with 50 mL volumetric gas injection in the three groups were not statistically different(P〉0.05).The pains of rectums with 100 and 150 mL volumetric gas injection in the pure and overlapping group were significantly higher than that in the control group(P〈0.05).The difference between pains of the pure and overlapping groups was not significant(P〉0.05).Brain pain areas mainly concentrated in cingulate gyrus,insula,forehead cortex and thalamus.The excited area and MRI signal intensity in the pure and overlapping groups were significantly higher than that in the control group (P〈0.05).The differences between the excited areas and MRI signal intensities in the pure and overlapping group were not significant(P〉0.05).ConclusionThere is no significant difference in activations of brain areas between functional dyspepsia alone and combined functional dyspepsia and irritable bowel syndrome under rectal volumetric stimulation.Under rectal volumetric stimulation,although symptoms overlapped,there is no evidence of the overlap of brain-gut axis and visceral hypersensitivity between functional dyspepsia alone and functional dyspepsia combined with irritable bowel syndrome.[Chinese Medical Equipment Journal，2014，35（10）：72-75]

irritable bowel syndrome;functional dyspepsia;rectal volumetric stimulation;brain pain function area

R318；R445

A

1003-8868（2014）10-0072-04

10.7687/J.ISSN1003-8868.2014.10.072

應(yīng)用基礎(chǔ)研究項目（06BG033）；“十一五”滾動課題；全軍醫(yī)學(xué)科技青年培育項目（13QNP018）

王勤勇（1978—），男，主治醫(yī)師，主要從事神經(jīng)內(nèi)科（腦卒中）方面的研究工作，E-mail：wangqinyong3486@126.com。

066100河北秦皇島，北京軍區(qū)北戴河療養(yǎng)院（王勤勇，吳學(xué)霞，王澤林，張芷寧，樊艷輝）