黃冠, 尹芳艷, 蒲紅
偏頭痛表現(xiàn)為反復(fù)發(fā)作的搏動性頭痛,常為單側(cè)發(fā)病,發(fā)作時可伴有惡心、嘔吐以及對視覺、聽覺、嗅覺和軀體感覺刺激過度敏感的表現(xiàn),人群中患病率約為15%,具有遺傳性[1-2]。偏頭痛雖是一種常見的頭痛疾病,但具體機(jī)制尚未闡明,目前國內(nèi)外較公認(rèn)的有血管源性理論、皮質(zhì)擴(kuò)散抑制理論、三叉神經(jīng)血管理論和中樞神經(jīng)系統(tǒng)理論等,通常認(rèn)為不同分型的偏頭痛其發(fā)病機(jī)制也不盡相同。影像學(xué)檢查中無論是PET-CT還是fMRI,在中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)病機(jī)制的研究中起到了重要作用。以往,偏頭痛的影像學(xué)檢查結(jié)果通常為正常,病情的嚴(yán)重程度往往與影像學(xué)表現(xiàn)不成比例,不能直接觀察到偏頭痛患者的大腦功能異常。近年來,fMRI技術(shù)的發(fā)展不僅使得我們能從影像上直接觀察到偏頭痛患者大腦某些腦區(qū)的異常激活或者神經(jīng)纖維連接異常,而且對偏頭痛的發(fā)病機(jī)制從最初的血管源性學(xué)說發(fā)展到現(xiàn)在的中樞神經(jīng)系統(tǒng)學(xué)說[3],對探索偏頭痛的發(fā)病機(jī)制起到巨大的推動作用。基于fMRI的偏頭痛中樞發(fā)病機(jī)制的研究通常采用靜息態(tài)模式和任務(wù)態(tài)模式兩種研究方法,靜息態(tài)fMRI以其無創(chuàng)、介入條件單一和實(shí)驗(yàn)程序簡單等優(yōu)點(diǎn),已成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn),因此本文主要就靜息態(tài)fMRI研究的常見方法,綜述當(dāng)前偏頭痛患者中樞神經(jīng)發(fā)病機(jī)制的研究現(xiàn)狀和進(jìn)展。
靜息態(tài)fMRI在偏頭痛研究中的概述
靜息態(tài)fMRI成像是指被試者在安靜、清醒、不做任何思考和不執(zhí)行任何任務(wù)刺激的狀態(tài)下進(jìn)行磁共振掃描。其理論基礎(chǔ)主要基于Ogawa等[4]提出的血氧水平依賴對比磁共振成像(blood oxygen level dependent functional magnetic resonance imaging,BOLD-fMRI)技術(shù)。簡單的講就是,神經(jīng)元細(xì)胞激活后耗氧量明顯增加,通過周圍血管得到快速血氧補(bǔ)充,使得局部去氧血紅蛋白相對濃度明顯減低,去氧血紅蛋白本身是一種順磁性物質(zhì),可以引起局部磁場均勻性的變化,導(dǎo)致T2*信號下降[5]。因此,凡是有大腦局部神經(jīng)元活動引起局部血氧水平發(fā)生變化,就能產(chǎn)生此種現(xiàn)象。
長期以來,人們對于偏頭痛的研究多采用任務(wù)態(tài)相關(guān)fMRI,研究人員通常定義人處于安靜狀態(tài)為大腦的“基線”狀態(tài),當(dāng)受到外界刺激或執(zhí)行任務(wù)時,大腦神經(jīng)元活動才會被激活[6]。直到2001年,Richle等[7]采用PET技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)研究并提出了默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)的概念,認(rèn)為當(dāng)大腦處于無任務(wù)的清醒狀態(tài)時,大腦某些區(qū)域自發(fā)激活,持續(xù)進(jìn)行著一些特定的功能活動,并且靜息狀態(tài)下大腦的耗能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于任務(wù)態(tài)。此后,神經(jīng)科學(xué)家們才開始漸漸把注意力轉(zhuǎn)移到探索這種“大腦暗能量”的重要作用上來。默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)是大腦在靜息狀態(tài)下的一個有組織的網(wǎng)絡(luò),主要包括內(nèi)側(cè)前額葉皮層、扣帶回前部、后扣帶回、角回與楔前葉及兩側(cè)頂下小葉等,這些腦區(qū)都有各自功能上的分工,與大腦的環(huán)境測試、情緒加工、自我信息加工、意識維持和情景記憶提取等密切相關(guān)[8]。默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)特定的腦區(qū)在靜息狀態(tài)下較為活躍,然而經(jīng)常在執(zhí)行認(rèn)知任務(wù)時出現(xiàn)“負(fù)激活”,但在簡單的感覺任務(wù)中這種網(wǎng)絡(luò)不會被中斷[9]。目前,對基于默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)的偏頭痛的病理機(jī)制研究雖取得了一些成果,但具體機(jī)制仍在探索中。
靜息態(tài)fMRI分析方法
靜息態(tài)fMRI研究方法常見的有以下幾種:低頻振蕩振幅分析方法(amplitude of low frequency fluctuation,ALFF)、局部一致性分析方法(regional ho-mogeneity,ReHo)、種子點(diǎn)相關(guān)分析方法(seed based analysis,SBA)、獨(dú)立成分分析方法(independent component analysis,ICA)和圖論方法(graph theoretical approaches)等[3]。
1.低頻振蕩振幅分析方法
靜息狀態(tài)BOLD信號的震動頻率集中在0.01~0.08 Hz,屬于低頻振幅。低頻振蕩振幅分析方法具體步驟大概總結(jié)為:對每一個序列進(jìn)行時間序列預(yù)處理后,通過傅里葉變換轉(zhuǎn)換為頻域,在0.01~0.08 Hz范圍內(nèi)對每一個頻率譜的平方根求均數(shù),再計算振幅均值,即為ALFF值。ALFF值代表掃描范圍內(nèi)各個體素中血氧依賴水平的強(qiáng)度,直接從能量角度反映每個體素包含的神經(jīng)元活動變化特點(diǎn)[10]。一般研究者認(rèn)為,ALFF值增高表示可能是為了引導(dǎo)機(jī)體向著有利于自身的方向發(fā)展,是機(jī)體的一種代償性標(biāo)志[11]。
目前已發(fā)表的研究結(jié)果中,研究者們發(fā)現(xiàn)了一些參與疼痛調(diào)節(jié)的腦區(qū)的ALFF值存在異常改變,其中以大腦額葉最常見,尤其是前額葉皮質(zhì)。前額葉皮質(zhì)是阿片類藥物和其他形式鎮(zhèn)痛類藥物的疼痛調(diào)節(jié)腦區(qū),也是疼痛調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分[12]。Buckner等[13]研究發(fā)現(xiàn),通過影響影響疼痛下行傳導(dǎo)通路,前額葉皮質(zhì)可間接參與疼痛調(diào)控。因此,猜測可能是長期疼痛刺激的累積效應(yīng)可能導(dǎo)致了額葉皮質(zhì)ALFF值發(fā)生改變。疼痛是一種復(fù)雜的情緒、感覺和認(rèn)知活動,偏頭痛發(fā)作患者常常伴有情緒低落不愉快,很多和情緒相關(guān)的腦區(qū)常常出現(xiàn)ALFF值的異常,比如前扣帶皮質(zhì)、楔前葉和后扣帶回,其中前扣帶皮質(zhì)是內(nèi)側(cè)痛覺系統(tǒng)的重要組成成分,和腦島、丘腦、額葉等腦區(qū)有緊密的聯(lián)系,主要負(fù)責(zé)處理加工因疼痛或其他不適引起的負(fù)面情感[14-15]。范凱威等[12]利用靜息態(tài)功能磁共振發(fā)現(xiàn)前扣帶皮質(zhì)靜息態(tài)下ALFF值明顯降低,并且與偏頭痛的患病時間呈顯著負(fù)相關(guān),說明偏頭痛患者有很明顯的情緒異常,猜測可能是長期的負(fù)面情緒影響了偏頭痛病人對疼痛的調(diào)節(jié)和感知。利用靜息態(tài)的低頻振蕩振幅方法所得的常見的結(jié)果異常腦區(qū)還包括:下頂葉、丘腦、腦島、楔狀葉、小腦、延髓和腦橋等。這些腦區(qū)中的一些直接參與了疼痛調(diào)節(jié),一些和情緒的調(diào)節(jié)有關(guān),ALFF分析方法在沒有任何刺激的條件直接測量神經(jīng)元自發(fā)活動大小,暗示偏頭痛的發(fā)病機(jī)制可能和默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)異常有關(guān),但利用ALFF分析方法采用的是BOLD信號的超低頻范圍震動頻率(<0.1 Hz),不能提供偏頭痛患者在高頻范圍內(nèi)的異常性,因此一些腦區(qū)的異常能否成為偏頭痛預(yù)防和診斷的影像指標(biāo)還需進(jìn)一步深入研究。
2.局部一致性分析方法
局部一致性分析方法是由Zang等[16]提出的一種基于fMRI的數(shù)據(jù)分析方法,它代表的是一個功能群或某個體素中同一時間序列的相似性或一致性,其值大小通常用肯德爾和諧系數(shù)表示。簡言之,局部一致性分析方法就是通過比較某體素與鄰近體素自發(fā)激活程度的高低,來表示區(qū)域內(nèi)神經(jīng)元自發(fā)活動的一致性,從而推斷可能存在異常的腦區(qū)。
Zhao等[17]利用局部一致性方法,比較偏頭痛病人中病史大于十年組的和病史小于5年組的ReHo值的分布,發(fā)現(xiàn)除了兩組共同受損的腦區(qū)外,病史大于10年的患者組中后扣帶回、豆?fàn)詈?、顳中回、顳葉、楔回、梭狀回和腦干等部位發(fā)現(xiàn)ReHo值異常,這與大腦長時間反復(fù)處理疼痛信息、造成累積性傷害有關(guān),也進(jìn)而從影像學(xué)上解釋了偏頭痛患者癥狀進(jìn)行性加重的原因。這些受損的腦區(qū)中腦干是最常見的部位,腦干是疼痛下行傳導(dǎo)通路的重要區(qū)域,同時也被認(rèn)為是疼痛的起始位點(diǎn)[2,18],能自動整合并處理認(rèn)知和疼痛信息,腦干功能失調(diào)可能是偏頭痛潛在病理機(jī)制。Zhao等[19]的另一個關(guān)于偏頭痛研究采用隊列研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),殼核、腦干、丘腦、顳葉、小腦ReHo值明顯減低,其中丘腦、顳葉和小腦是“疼痛矩陣”的重要組成部分,這些大腦區(qū)域與內(nèi)源性疼痛控制有關(guān),ReHo值減低可能表明隨著時間的推移大腦對疼痛的抑制作用逐漸減弱。長期的偏頭痛可能導(dǎo)致抑郁癥的發(fā)生,為了了解兩者之間的關(guān)系,Yu等[20]結(jié)合抑郁自評量表(Self-Rating Depression Scale,SDS)和靜息態(tài)fMRI進(jìn)行的研究中,除了發(fā)現(xiàn)一些頭痛相關(guān)腦區(qū)ReHo值降低以外,在SDS陽性(SDS>49)的偏頭痛組中,尾狀核的ReHo值增高,并且與病史長短呈正相關(guān),因此推斷尾狀核不僅與疼痛處理有關(guān),還可能參與了抑郁的發(fā)生。利用ReHo方法發(fā)現(xiàn)存在異常的腦區(qū)還包括右前扣帶皮層、前額葉皮質(zhì)和眶額皮質(zhì)和輔助運(yùn)動區(qū)[21],這些結(jié)果與ALFF分析法得出的結(jié)果基本一致。
ReHo和ALFF都是基于BOLD技術(shù)發(fā)展起來的分析方法,ALFF直接分析大腦的自發(fā)激活強(qiáng)度大小,ReHo用來檢測某體素與其他體素的區(qū)域一致性,雖然分析角度不同,但都能反映腦區(qū)神經(jīng)元自發(fā)激活水平的高低,從而根據(jù)與正常被試者的激活水平變化相對比,推測偏頭痛患者可能存在異常的腦區(qū)或者腦部功能結(jié)構(gòu)的改變。
3.種子點(diǎn)相關(guān)分析方法
人類多個腦區(qū)往往是協(xié)同工作完成較復(fù)雜的任務(wù),因此僅僅是大腦某些區(qū)域激活的異常不能充分解釋偏頭痛的病理機(jī)制,近年研究者更注重大腦功能網(wǎng)絡(luò)的異常研究,很多證據(jù)也表明,疼痛通路的異常往往也可能導(dǎo)致偏頭痛的發(fā)作?;陟o息狀態(tài)SBA分析方法是一種較常用的分析大腦網(wǎng)絡(luò)功能連接的一種方法,采用相關(guān)分析技術(shù)來度量不同腦區(qū)之間的功能連接,通常根據(jù)先驗(yàn)知識先選擇某一特定興趣區(qū)作為種子區(qū)域,然后用計算該區(qū)域與全腦其它區(qū)域內(nèi)體素時間序列的相關(guān)聯(lián)程度大小[6],從而推斷不同腦區(qū)功能連接情況。
偏頭痛的發(fā)作常常伴有惡心、嘔吐以及對視覺、聽覺、嗅覺和軀體感覺的刺激過度敏感,然而感覺運(yùn)動網(wǎng)絡(luò)的功能失調(diào)具體機(jī)制還不清楚。研究發(fā)現(xiàn)[22]軀體感覺皮層和疼痛強(qiáng)度與空間識別途徑、三叉神經(jīng)-皮質(zhì)-皮層傷害感受途徑連接減弱,猜測頭痛反復(fù)發(fā)作可能影響疼痛的傳輸,從而引發(fā)神經(jīng)源性炎癥或者中樞致敏,造成偏頭痛的病人存在對疼痛信息不準(zhǔn)確的識別和判斷。Hougaard等[23]采用SBA分析方法,發(fā)現(xiàn)腦干和軀體運(yùn)動感覺皮層連接增強(qiáng),可能導(dǎo)致患者疼痛敏感以及疼痛閾值降低,造成對軀體感覺刺激過度敏感,實(shí)驗(yàn)結(jié)果也從腦網(wǎng)絡(luò)角度驗(yàn)證了腦干在疼痛調(diào)節(jié)的關(guān)鍵作用。另有研究[24]選擇后扣帶回作為感興趣區(qū),探索偏頭痛患者默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)與其功能連接,腹側(cè)后扣帶回是默認(rèn)網(wǎng)絡(luò),背側(cè)注意力,視覺和軀體感覺網(wǎng)絡(luò)的連接點(diǎn),在保持覺醒、呼吸、維持內(nèi)部和外部注意力平衡中起重要作用,也同時是疼痛的處理和調(diào)節(jié)的關(guān)鍵部位[25-27]。結(jié)果顯示后扣帶回和默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)功能連接增加和其他疼痛相關(guān)腦區(qū)功能連接減退,猜測功能連接的改變可能導(dǎo)致患者保持較高的覺醒狀態(tài),內(nèi)外部注意力失衡,疼痛信息的傳輸和整合功能異常。同時,Amin等[28]發(fā)現(xiàn)右側(cè)丘腦與主要的軀體感覺皮層和前運(yùn)動皮層之間的功能連接減少,表明偏頭痛患者丘腦與其他疼痛調(diào)節(jié)腦區(qū)的網(wǎng)絡(luò)連接受到影響可能是偏頭痛中樞發(fā)病機(jī)制之一。Coppola等[29]分析30個偏頭痛患者的fMRI數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)與腦島的連接減弱,并與病史的長短成負(fù)相關(guān)關(guān)系,利用ALFF和ReHo的方法可以看出額葉皮質(zhì)的自發(fā)激活功能減弱,這可能是導(dǎo)致疼痛處理相關(guān)腦區(qū)連接較弱以及疼痛傳輸處理障礙的重要原因。
利用種子點(diǎn)功能連接分析方法,大多先采用其它功能fMRI或者根據(jù)經(jīng)驗(yàn)找出功能異常區(qū)確定感興趣區(qū),由于所研究的腦區(qū)較少,所以這種基于感興趣的研究結(jié)果具有更高的統(tǒng)計效力,并且可以減少數(shù)據(jù)處理分析的時間[30]。
4.獨(dú)立成分分析方法
獨(dú)立成分分析方法是二十世紀(jì)九十年代由信號盲源分離技術(shù)發(fā)展而來的一種依靠數(shù)據(jù)驅(qū)動的信號分析方法,不需要任何有關(guān)時間序列的先驗(yàn)?zāi)P?,能有效地探測到其他方法發(fā)現(xiàn)不到的激活區(qū)域,因此ICA分析方法比SBA方法更具優(yōu)勢[31]。簡言之,就是將隱藏的獨(dú)立分量從若干具有統(tǒng)計獨(dú)立特征的源信號中分離出來,從而進(jìn)一步去揭示隱藏信號的本質(zhì)特征[32]。ICA分析法可以分為空間ICA方法和時間ICA方法,因?yàn)樵谝欢〞r間范圍內(nèi),功能磁共振數(shù)據(jù)的收集到的體素個數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過采樣點(diǎn)數(shù),如果采用時間ICA方法,運(yùn)算量太大,所以目前大多研究更多采用的是空間ICA方法[6]。
有研究[33]選取23位無先兆偏頭痛患者和年齡、性別匹配的正常對照組作為研究對象,利用靜息態(tài)磁共振ICA算法結(jié)合雙回歸技術(shù),分析默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)、執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)、凸顯網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部、網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)之間的功能連接情況。發(fā)現(xiàn)執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)中右額中回和左額下回網(wǎng)絡(luò)連接功能增強(qiáng),凸顯網(wǎng)絡(luò)中右側(cè)輔助運(yùn)動區(qū)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)連接功能減弱,此外,偏頭痛患者右側(cè)腦島與默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)、右側(cè)執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)的功能連接明顯增加;進(jìn)一步采用相關(guān)分析,結(jié)果表示,默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部功能連接,右側(cè)執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)與腦島功能網(wǎng)絡(luò)連接強(qiáng)度和偏頭痛持續(xù)時間呈正相關(guān)關(guān)系。由于大腦中的信息資源總量是確定的,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對疼痛刺激的動態(tài)反應(yīng)實(shí)際上是大腦內(nèi)部資源重新整合,也就是說,由于外部刺激,大腦內(nèi)部信息資源流動到需要更多關(guān)注的腦區(qū),因此長期的反復(fù)的偏頭痛刺激會導(dǎo)致大腦功能網(wǎng)絡(luò)之間協(xié)同處理機(jī)制的改變[6]。皮質(zhì)擴(kuò)散抑制(cortical spreading depression,CSD)一向被視為是先兆性偏頭痛前兆發(fā)生的病理基礎(chǔ),在動物實(shí)驗(yàn)和一些研究中發(fā)現(xiàn)當(dāng)CSD發(fā)生時杏仁核異常激活[34-35],并且在周圍能檢測到c-fos濃度增高[36],Hadjikhani等[37]利用ICA的方法發(fā)現(xiàn)杏仁核和內(nèi)臟感覺系統(tǒng)連接功能異常,并且這種異常在其他慢性疼痛疾病(三叉神經(jīng)痛、腕管綜合征)中尚未發(fā)現(xiàn),提示CSD發(fā)生導(dǎo)致杏仁核和內(nèi)臟感覺系統(tǒng)的連接改變可能是偏頭痛特有的病理機(jī)制。靜息態(tài)功能磁共振也可以用于偏頭痛治療后療效評價,Li等[38]分析10個偏頭痛病人治療前和治療后的靜息態(tài)磁共振數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)大腦邊緣系統(tǒng)和初級感覺系統(tǒng)的接增強(qiáng),額葉皮質(zhì)和腦島的功能連接減弱。Li等[39]發(fā)現(xiàn)隨著針灸治療后偏頭痛患者頭痛減輕,右側(cè)額葉系統(tǒng)與楔前葉的功能連接較弱,進(jìn)一步證明額葉皮質(zhì)的異??赡苁瞧^痛發(fā)生的重要機(jī)制。
ICA算法與SBA算法雖都是基于大腦網(wǎng)絡(luò)研究的兩種分析方法,但I(xiàn)CA算法步驟相對簡單,其定位準(zhǔn)確性更高,可更全面、更精準(zhǔn)的描述患者的腦部功能改變,避免了SBA分析方法人為選取ROI的主觀性導(dǎo)致的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的偏差。
5.圖論方法
圖論方法作為一種數(shù)據(jù)分析的工具,越來越多的被引用到MRI成像數(shù)據(jù)以及神經(jīng)系統(tǒng)參數(shù)分析。利用圖論分析的方法,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以簡化成不同節(jié)點(diǎn)(代表不同的腦區(qū))及腦區(qū)連接之間的線段,通過計算不同的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)量化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特性,如連接強(qiáng)度(connection strength)、平均路徑長度(average path length)、聚類系數(shù)(clustering coefficient)、小世界性(small worldness)和度(degree)等[30]。
吳迪等[30]采用腦磁圖(Magnetoencephalography,MEG)、rs-fMRI聯(lián)合圖論分析的方法來評價偏頭痛患者的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)功能連接,結(jié)果得出偏頭痛患者腦部神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)功能失調(diào),表現(xiàn)為功能連接強(qiáng)度、路徑長度以及聚類系數(shù)增加,同時表明額葉皮質(zhì)區(qū)功能連接增強(qiáng)可能在偏頭痛發(fā)病中發(fā)揮作用,而枕區(qū)功能連接増強(qiáng)可能與視覺先兆有關(guān)。Liu等[40]為研究隨偏頭痛病程發(fā)展大腦結(jié)構(gòu)的改變,利用圖論分析方法對108例無先兆型偏頭痛患者進(jìn)行研究,得出大腦網(wǎng)絡(luò)的功能連接隨著病程改變,從最開始的某個中心部位逐漸發(fā)展至整個大腦,而這些改變主要發(fā)生在感覺識別區(qū)。有研究分析了71例無先兆型偏頭痛患者和50個匹配的健康對照組的腦白質(zhì)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)涮匦?,預(yù)測安慰性治療后反應(yīng)[41]。偏頭痛患者中,女性患病率明顯高于男性,但是在偏頭痛患者中男女性別差異導(dǎo)致的大腦功能結(jié)構(gòu)改變,目前的相關(guān)研究比較少。有研究者選取了38個偏頭痛患者,其中男性18例女性20例,分別分析了大腦連接網(wǎng)絡(luò)的小世界性、網(wǎng)絡(luò)彈性、介數(shù)中心性和區(qū)域間的連接,結(jié)果顯示與男性患者相比,女性大腦功能網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)出較差的彈性,更多的大腦區(qū)域顯示出了介數(shù)中心性的減低以及更多的功能連接暴露出了異常[42]。
圖論方法是一個研究大腦復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)連接,以及連接間的腦區(qū)相互作用的強(qiáng)大工具,它可以實(shí)現(xiàn)對全腦的分析,但同時,由于圖論方法敏感性較高,容易得出假陽性結(jié)果[30]。
存在的問題及展望
靜息狀態(tài)的功能磁共振成像對于疾病研究有著無可比擬的優(yōu)勢。它是一種非侵入性的實(shí)驗(yàn)方法,實(shí)驗(yàn)成本比基于SPECT和PET-CT的腦功能研究低,其臨床應(yīng)用非常簡單,沒有復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)設(shè)計及必需的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練,患者容易接受;除此之外,它還可以避免基于任務(wù)的功能磁共振研究中,由于被試者完成任務(wù)情況的差異而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不可靠。對于疾病的靜息態(tài)研究,不僅可以研究某個大腦區(qū)域異常激活,還可以對大腦的網(wǎng)絡(luò)功能連接進(jìn)行直觀描述,從多角度客觀了解疾病可能的發(fā)生病理機(jī)制。
目前靜息態(tài)fMRI研究仍存在一些不足。大腦對信息的處理具有迅速、高效的特點(diǎn),而MRI檢查耗時長,所得到的數(shù)據(jù)時間分辨率差,可能對研究結(jié)果產(chǎn)生一定的誤差。此外,從目前的研究目的來看研究者一直致力于希望找到偏頭痛的早期診斷、療效評價及預(yù)后評估的特定影像學(xué)指標(biāo),但是研究結(jié)果大多不盡相同,可能與研究頭痛疾病分型選擇不一、樣本量較少、疼痛部位和疼痛持續(xù)時間、頻率不同有關(guān),因此導(dǎo)致結(jié)果之間可比性差?,F(xiàn)有的大多研究采用的都是橫斷面研究,若后續(xù)研究中能采用大樣本隊列研究,將能更系統(tǒng)的闡述偏頭痛發(fā)生的原因和結(jié)果。
隨著功能影像學(xué)的不斷發(fā)展、神經(jīng)生物工程技術(shù)不斷完善以及對疾病的認(rèn)識的不斷深入,對偏頭痛的發(fā)病機(jī)制的認(rèn)識必將更加深化,從而為臨床的診斷和治療提供新的啟示和依據(jù),做到對偏頭痛患者個體化治療甚至預(yù)防疾病的發(fā)生。
參考文獻(xiàn):
[1] Ferrari MD,Klever RR,Terwindt GM,et al.Migraine pathophy-siology:lessons from mouse models and human genetics[J].Lancet Neurol,2015,14(1):65-80.
[2] Schwedt TJ,Chiang CC,Chong CD,et al.Functional MRI of migraine[J].Lancet Neurol,2015,14(1):81-91.
[3] 宮媛媛,王軍,潘惠惠,等.偏頭痛靜息態(tài)fMRI的研究進(jìn)展[J].中國當(dāng)代醫(yī)藥,2016,23(15):13-15,19.
[4] Ogawa S,Lee TM,Kay AR.Brain magnetic resonance imaging with contrast dependent on blood oxygenation[J].Proc Natl Acad Sci USA,1990,87(24):9868-9872.
[5] 王一峰.BOLD信號振蕩與低頻穩(wěn)態(tài)腦響應(yīng)研究[D/OL].電子科技大學(xué),2015.http://med.wanfangdata.com.cn/Paper/Detail?id=DegreePaper_D803022&dbid=WF_XW
[6] 薛婷.基于磁共振成像的無先兆偏頭痛患者大腦靜息狀態(tài)異常模式研究[D/OL].西安電子科技大學(xué),2013. DOI:10.7666/d.Y2380011.
[7] Raichle ME,MacLeod AM,Snyder AZ,et al.A default mode of brain function[J].Proc Natl Acad Sci USA,2001,98(2):676-682.
[8] 魏云霞,魏軍良,張仙海,等.靜息態(tài)磁共振成像在腦癱患兒中的研究進(jìn)展[J].醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志,2013,23(8):1308-1310.
[9] Greicius MD,Krasnow B,Reiss AL.Functional connectivity in the resting brain:a network analysis of the default mode hypothesis[J].Proc Natl Acad Sci USA,2003,100(1):253-258.
[11] 冉淑華,鄒慶華,張會平,等.類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎靜息態(tài)功能磁共振研究[J].放射學(xué)實(shí)踐,2015,30(1):17-20.
[12] 范凱威.有先兆偏頭痛患者的靜息態(tài)功能磁共振研究[D].河北醫(yī)科大學(xué),2014. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=degree&id=Y2582549
[13] Buckner RL,Andrews-Hanna JR.The brain's default network:anatomy,function,and relevance to disease[J].Ann N Y Acad Sci,2008:1-38.DOIi:10.1196/annals.1440.011
[14] Albe-Fessard D,Berkley KJ,Kruger L,et al.Diencephalic mechanisms of pain sensation[J].Brain Res,1985,356(3):217-296.
[15] Craig AD,Reiman EM,Evans A.Functional imaging of an illusion of pain[J].Nature,1996,384(6606):258-260.
[16] Zang Y,Jiang T,Lu Y,et al.Regional homogeneity approach to fMRI data analysis[J].NeuroImage,2004,22(1):394-400.
[17] Zhao L,Liu J,Dong X,et al.Alterations in regional homogeneity assessed by fMRI in patients with migraine without aura stratified by disease duration[J].J Headache Pain,2013,14(1):85-93.
[18] Afridi SK,Matharu MS,Lee L,et al.A PET study exploring the laterality of brainstem activation in migraine using glyceryl trinitrate[J].Brain,2005,128(Pt 4):932-939.
[19] Zhao L,Liu J,Yan X,et al.Abnormal brain activity changes in patients with migraine:a short-term longitudinal study[J].J Clin Neurol,2014,10(3):229-235.
[20] Yu D,Yuan K,Zhao L,et al.Regional homogeneity abnormalities affected by depressive symptoms in migraine patients without aura:a resting state study[J/OL].PloS one,2013,8(10):e77933.DOI:10.1371/journal.pone.0077933
[21] Yu D,Yuan K,Zhao L,et al.Regional homogeneity abnormalities in patients with interictal migraine without aura:a resting-state study[J].NMR Biomedic,2012,25(5):806-812.
[22] Zhang J,Su J,Wang M,et al.The sensorimotor network dysfunction in migraineurs without aura:a resting-state fMRI study[J].J Neurol,2017,264(4):654-663.
[23] Hougaard A,Amin FM,Larsson HB,et al.Increased intrinsic brain connectivity between pons and somatosensory cortex during attacks of migraine with aura[J].Hum Brain Mapp,2017,38(5):2635-2642.
[24] Zhang J,Su J,Wang M,et al.Increased default mode network connectivity and increased regional homogeneity in migraineurs without aura[J].J Headache Pain,2016,17(1):98-106.
[25] Goffaux P,Girard-Tremblay L,Marchand S,et al.Individual differences in pain sensitivity vary as a function of precuneus reactivity[J].Brain Topogr,2014,27(3):366-374.
[26] Emerson NM,Zeidan F,Lobanov OV,et al.Pain sensitivity is inversely related to regional grey matter density in the brain[J].Pain,2014,155(3):566-573.
[27] Schwedt TJ.Correlations between brain cortical thickness and cutaneous pain thresholds are atypical in adults with migraine[J/OL].PloS one,2014,9(6):e99791.DOI:10.1371/journal.pone.0099791
[28] Amin FM,Hougaard A,Magon S,et al.Altered thalamic connectivity during spontaneous attacks of migraine without aura:A resting-state fMRI study[J/OL].Cephalalgia,2017:1-8.DOI:10.1177/0333102417729113
[29] Coppola G,Di Renzo A,Tinelli E,et al.Resting state connectivity between default mode network and insula encodes acute migraine headache[J/OL].Cephalalgia,2017:1-9.DOI:10.1177/0333102417715230
[30] 吳迪.偏頭痛患者靜息態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的腦磁圖研究[D].南京醫(yī)科大學(xué),2016. ?
[31] 胡亞敏,孫兵,丁肇華,等.ICA-R算法在靜息態(tài)功能磁共振圖像的應(yīng)用研究[J].中國臨床醫(yī)學(xué)影像雜志,2014,25(3):153-157.
[32] 趙永健.獨(dú)立分量分析算法及其在信號處理中的應(yīng)用研究[D].山東大學(xué),2012.
[33] Xue T,Yuan K,Zhao L,et al.Intrinsic brain network abnormalities in migraines without aura revealed in resting-state fMRI[J].PloS one,2012,7(12):e52927.
[34] Stankewitz A.Increased limbic and brainstem activity during migraine attacks following olfactory stimulation[J].Neurology,2011,77(5):476-482.
[35] Carrasquillo Y.Activation of the extracellular signal-regulated kinase in the amygdala modulates pain perception[J].J Neurosci,2007,27(7):1543-1551.
[36] Akcali D,Sayin A,Sara Y.Does single cortical spreading depression elicit pain behaviour in freely moving rats[J].Cephalalgia,2010,30(10):1195-1206.
[37] Hadjikhani N,Ward N,Boshyan J,et al.The missing link:enhanced functional connectivity between amygdala and visceroceptive cortex in migraine[J].Cephalalgia,2013,33(15):1264-1268.
[38] Li TQ,Wang Y,Hallin R.Resting-state fMRI study of acute migraine treatment with kinetic oscillation stimulation in nasal cavity[J].Neuroimage Clin,2016,12:451-459.DOI:10.1016/j.nicl.2016.08.014
[39] Li Z,Lan L,Zeng F,et al.The altered right frontoparietal network functional connectivity in migraine and the modulation effect of treatment[J].Cephalalgia,2017,37(2):161-176.
[40] Liu J,Zhao L,Lei F,et al.Disrupted resting-state functional connectivity and its changing trend in migraine suffers[J].Hum Brain Mapp,2015,36(5):1892-1907.
[41] Liu J,Ma S,Mu J,et al.Integration of white matter network is associated with interindividual differences in psychologically mediated placebo response in migraine patients[J].Hum Brain Mapp,2017,38(10):5250-5259.
[42] Liu J,Qin W,Nan J,et al.Gender-related differences in the dysfunctional resting networks of migraine suffers[J/OL].PloS one,2011,6(11):e27. DOI:10.1371/journal.pone.0027049