对前扣带回皮层进行脑深部电刺激是一种减缓难治性神经性疼痛的新方法。然而,这种方法并不是对所有病人都行之有效,前扣带回皮层的大小不同以及个体的解剖差异让术者很难确定安放刺激电极的理想位置。
近期,一项发表在 World Neurosurgery 的研究中,Boccard 教授及其研究团队对比了达到理想预后的病人与未达到理想预后的病人的前扣带回皮层的连通性(图 1),对未来术中电极的安放位置具有一定的指导作用。
研究者通过使用弥散加权磁共振成像及概率纤维成像,在术前及术后对 8 个慢性疼痛病人(年龄为 53.4±6.1 岁,4 男性,2 女性)进行一段时间的跟踪监测,其中有 6 人达到理想预后,有 2 人未能达到理想预后。
图 1 感兴趣区域显示了深部脑刺激与慢性疼痛的连接性 A:前面(粉红色),后面(蓝色),扣带回与楔前叶(紫色);B:额中回中上部(黄色)与腹内侧前额叶皮质(红色);C:丘脑(绿色);D:脑干(金黄色);E:岛叶(铜黄色)
在这个研究中,由于病人的样本数量过少,所以难以描述这两组病人是否具有统计学差异。然而,研究者观察到在达到理想预后及未达到理想预后的病人中,电极周围被激活的脑组织发射出的神经纤维束具有明显的不同(图 2、3)。
图 2 活跃脑组织的电极连接性 A、D、E、F、G、H:预后理想的病人,用绿色表示;B、C:预后不理想的病人,用红色表示
图 3 活跃脑组织与感兴趣区域的连接强度在预后理想病人与预后不理想病人中具有明显的差异
楔前叶较强的连接性往往提示病人预后不理想(预后不理想的病人:160n/预后理想的病人:27n,n 代表每个非零立体像素的流线数量)。另一方面,只有在预后理想的病人身上才能观察到丘脑通过前脑内侧束与脑干相连通(图 4)。
图 4 在预后理想的病人中,平均连接性增强的部位(绿色),平均连接性降低的部位(红色)。A:前扣带回皮层;B:后扣带回皮层;C:楔前叶;D:丘脑;E:脑干;F:岛叶
这些研究结果能够在术前优化电极的安放位置从而改善手术方案,为了更有选择性地针对目标神经纤维束进行刺激,达到缓解病人疼痛且避免产生副作用的目的。