原發(fā)性三叉神經(jīng)痛患者性別差異的靜息態(tài)fMRI初探

沈博文，王元銀，周 健, 王海寶，宋 陽

原發(fā)性三叉神經(jīng)痛(idiopathic trigeminal neuralgia，ITN)是目前公認的難治性頜面部慢性疼痛，年發(fā)病率為12.6/100 000[1]。ITN的發(fā)病機制尚不明確，最近的研究[2-3]認為ITN是由于第五腦神經(jīng)入腦區(qū)受到如微血管等結(jié)構(gòu)的壓迫而導(dǎo)致慢性脫髓鞘病變并與相鄰的無髓鞘纖維形成通路，使得外周區(qū)域的傳入刺激和中樞的傳出刺激到達一定閾值后引發(fā)疼痛 。靜息態(tài)fMRI作為一種能反映人腦功能改變情況的成像方法，近年來得到了廣泛應(yīng)用。有研究[4-5]顯示ITN患者的腦功能發(fā)生了變化。然而鮮有研究將ITN患者腦功能的性別差異作為觀測方向，該研究利用fMRI檢測不同性別ITN患者腦部局部一致性(regional homogeneity，ReHo)值的改變情況，來探究ITN患者相關(guān)腦區(qū)功能改變的性別差異和疼痛的發(fā)生與調(diào)控機制。

1 材料與方法

1.1病例資料本研究實驗組為ITN患者，納入標(biāo)準(zhǔn)為：① 符合國際頭疼協(xié)會關(guān)于原發(fā)性ITN的診斷標(biāo)準(zhǔn)(第二版)；② 體內(nèi)無影響MRI掃描的金屬植入物；③ 無精神病史；④ 無ITN手術(shù)治療史。排除年齡、性別、病程差異后，最終進行分析的實驗組共31例(男15例，女16例)。健康對照組(HC組)納入33例志愿者(男16例，女17例)。實驗組、對照組一般資料見表1。

1.2MRI掃描實驗組與對照組在靜息態(tài)下采用3.0T磁共振掃描儀(GE Discovery)聯(lián)合24通道頭頸線圈進行常規(guī)T2WI及FLAIR掃描。功能態(tài)成像采用血氧水平依賴(blood oxygen level dependent，BOLD)平面回波成像和3D結(jié)構(gòu)態(tài)全腦成像來獲得，MRI掃描參數(shù)：重復(fù)時間2 000 ms，回波時間35 ms，翻轉(zhuǎn)角90°，視野24 cm×24 cm，矩陣64×64，掃描層厚3.6 mm，層間距0.4 mm，掃描層數(shù)38；快速擾相梯度翻轉(zhuǎn)恢復(fù)序列掃描來采集軸位3D解剖圖像，TE 3.3 ms，TR 8.5 ms，F(xiàn)A 12°，F(xiàn)OV 24 cm×24 cm，矩陣256×256，掃描層厚1.2 mm，掃描層數(shù)170。

1.3MRI數(shù)據(jù)處理使用Matlab7.12、SPM12和DPARSF軟件包將DICOM圖像格式轉(zhuǎn)為NIFTI格式；刪除掃描初始10個點數(shù)據(jù)，確保磁場、數(shù)據(jù)穩(wěn)定；頭動矯正(刪除頭動超過3 mm，轉(zhuǎn)動超過3轉(zhuǎn)的數(shù)據(jù))，時間點矯正。去線性漂移。低頻濾波處理。計算任一體素周圍相鄰的26個體素單位的Kendall協(xié)和系數(shù)獲得各個體素單位的ReHo值，除以全腦均值，得到標(biāo)準(zhǔn)化的ReHo值之后進行圖像空間平滑處理。

1.4統(tǒng)計學(xué)處理采用SPM 12軟件對二組ReHo值進行二獨立樣本t檢驗，如P<0.005及簇叢大小等于20個體素則認為差異有統(tǒng)計學(xué)意義，利用蒙特利爾坐標(biāo)系體現(xiàn)差異有統(tǒng)計學(xué)意義的腦區(qū)。實驗組與對照組間男女分布比使用χ2檢驗，兩患者組年齡、病程、受教育年限使用方差分析，以P<0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1實驗組與對照組基本情況對兩組臨床資料進行統(tǒng)計分析得出實驗組與對照組男女分布比差異無統(tǒng)計學(xué)意義，男女患者組間年齡、病程、受教育程度差異無統(tǒng)計學(xué)意義。見表1。

2.2對照組中兩性ReHo值比較采用Matlab7.12、SPM12和DPARSF軟件對HC組的MRI掃描數(shù)據(jù)進行處理，結(jié)果顯示在HC組中ReHo值女性大于男性的腦區(qū)(P<0.005)為：右側(cè)顳中回、右側(cè)枕中回、右側(cè)枕上回、左側(cè)額中回、左側(cè)眶部額中回、左側(cè)內(nèi)側(cè)額上回和左側(cè)內(nèi)側(cè)眶部額上回，見表2。ReHo值男性大于女性的腦區(qū)(P<0.005)為：左側(cè)頂骨下除緣上回和角回的腦回，見表3。

2.3實驗組中兩性ReHo值比較使用同樣的方法對實驗組的MRI掃描數(shù)據(jù)進行處理，結(jié)果顯示實驗組中ReHo值女性大于男性的腦區(qū)(P<0.005)為：楔前葉、右側(cè)顳下回、左右小腦腳2區(qū)、左側(cè)丘腦、左側(cè)尾狀核和右側(cè)尾狀核，見表4。 ReHo值男性大于女性的腦區(qū)(P<0.005)為：右側(cè)額上回、左側(cè)前扣帶回、左右中央前回和左右側(cè)中央后回， 見表5。

表1 實驗組與對照組一般資料

表2 對照組女性高于男性ReHo值差異腦區(qū)

BA(Brodmann area)分區(qū)為布魯?shù)侣謪^(qū)

表3 對照組男性高于女性ReHo值差異腦區(qū)

表4 實驗組女性高于男性ReHo值差異腦區(qū)

表5 實驗組男性高于女性ReHo值差異腦區(qū)

3 討論

本研究顯示HC組中女性腦部右側(cè)顳中回、枕上回與枕中回、左側(cè)額中回、額上回的ReHo值高于男性，而男性在左側(cè)頂骨下除緣上回和角回的腦回處的ReHo值高于女性。 Filippi et al[6]發(fā)現(xiàn)在靜息態(tài)下男女在腦區(qū)灰質(zhì)體積，感覺與認知網(wǎng)絡(luò)的功能連接方面均存在差異，這些差異可能與不同性別在神經(jīng)心理和體內(nèi)激素水平的差異有關(guān)。

比較實驗組中的男性與女性，女性患者在楔前葉、右側(cè)顳下回、左側(cè)丘腦、尾狀核及小腦腳2區(qū)的ReHo值較高。楔前葉和顳下回是大腦默認網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，該網(wǎng)絡(luò)在自我認知和情緒處理與調(diào)節(jié)中起著關(guān)鍵作用。楔前葉在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的代謝活動是最旺盛的[7]。有研究[8]顯示，在阿爾茨海默病患者的大腦內(nèi)，楔前葉的代謝和功能強度是減弱的，這可能是該疾病在大腦內(nèi)表現(xiàn)出的綜合征之一。Wang et al[9]發(fā)現(xiàn)ITN患者的右側(cè)顳下回ReHo值升高，表明慢性疾病會對上述區(qū)域的功能產(chǎn)生影響。

丘腦被認為是神經(jīng)性疼痛產(chǎn)生的重要區(qū)域，該區(qū)的簇狀放電和丘腦皮質(zhì)區(qū)的節(jié)律障礙會引起疼痛上行通路中低頻率振蕩電波活動增強從而引發(fā)疼痛[10]。同時丘腦也與人的情緒加工整合處理有關(guān)，有研究[11]顯示在ITN患者腦部丘腦皮質(zhì)區(qū)灰質(zhì)體積減少，同時伴隨N-乙酰天冬氨酸/肌酸比值這一神經(jīng)元活性的重要生化標(biāo)志物的消減的現(xiàn)象，推測可能與患者受到持續(xù)的傷害性刺激有關(guān)。

本研究顯示男女患者在尾狀核的ReHo值存在差異，尾狀核不僅參與人的運動過程，而且在一些認知功能如空間記憶方面發(fā)揮著作用。Nota et al[12]發(fā)現(xiàn)，正常男性在右側(cè)工作記憶網(wǎng)絡(luò)中的尾狀核的功能連接要強于女性患者；而本研究中女性ITN患者的尾狀核ReHo值高于男性，Koenig et al[13]發(fā)現(xiàn)在多發(fā)性硬化癥患者中女性在右側(cè)尾狀核的ReHo值顯著高于男性，提示在持續(xù)的傷害性刺激傳入下，男性尾狀核的功能減退，而女性患者在對疼痛等不適感覺的記憶上要強于男性。

本研究顯示男性患者在左側(cè)前扣帶回的ReHo值大于女性患者，前扣帶回在人腦情緒變化時會被激活，Desouza et al[14]發(fā)現(xiàn)ITN患者與正常對照組相比腦部前扣帶回灰質(zhì)是減少的。Dou et al[15]發(fā)現(xiàn)在射頻熱凝手術(shù)前后ITN患者前扣帶回的ReHo變化值與病程呈負相關(guān)。提示該部位在ITN中扮演著重要的作用。

中央前回與中央后回也是默認網(wǎng)絡(luò)與突顯網(wǎng)絡(luò)的組成部分，中央前回是初級體感皮質(zhì)所在區(qū)域，該區(qū)域被認為與面部表情的表達和疼痛的監(jiān)控有關(guān)。Wang et al[9]發(fā)現(xiàn)在ITN患者腦內(nèi)左側(cè)中央前回ReHo值與患者疼痛強度呈正相關(guān)。推測是由于在ITN患者中，即使是一些微小的面部表情活動也會引起患支的劇烈疼痛，因此ITN患者往往會加強對患側(cè)上下頜表情肌的控制來避免觸發(fā)疼痛。本研究中男性患者組的ReHo值較高，提示男性患者在對疼痛的監(jiān)控與面部的控制功能上可能強于女性患者。

綜上所述，本研究結(jié)果顯示不同性別的ITN患者腦部ReHo值相對于對照組發(fā)生了不同的變化，提示在ITN患者的fMRI研究中性別差異也要成為一項需要考慮的因素。