原發性三叉神經痛患者性別差異的靜息態fMRI初探

沈博文，王元銀，周 健, 王海寶，宋 陽

原發性三叉神經痛(idiopathic trigeminal neuralgia，ITN)是目前公認的難治性頜面部慢性疼痛，年發病率為12.6/100 000[1]。ITN的發病機制尚不明確，最近的研究[2-3]認為ITN是由于第五腦神經入腦區受到如微血管等結構的壓迫而導致慢性脫髓鞘病變并與相鄰的無髓鞘纖維形成通路，使得外周區域的傳入刺激和中樞的傳出刺激到達一定閾值后引發疼痛 。靜息態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用。有研究[4-5]顯示ITN患者的腦功能發生了變化。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患者相關腦區功能改變的性別差異和疼痛的發生與調控機制。

1 材料與方法

1.1病例資料本研究實驗組為ITN患者，納入標準為：① 符合國際頭疼協會關于原發性ITN的診斷標準(第二版)；② 體內無影響MRI掃描的金屬植入物；③ 無精神病史；④ 無ITN手術治療史。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下采用3.0T磁共振掃描儀(GE Discovery)聯合24通道頭頸線圈進行常規T2WI及FLAIR掃描。功能態成像采用血氧水平依賴(blood oxygen level dependent，BOLD)平面回波成像和3D結構態全腦成像來獲得，MRI掃描參數：重復時間2 000 ms，回波時間35 ms，翻轉角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38；快速擾相梯度翻轉恢復序列掃描來采集軸位3D解剖圖像，TE 3.3 ms，TR 8.5 ms，FA 12°，FOV 24 cm×24 cm，矩陣256×256，掃描層厚1.2 mm，掃描層數170。

1.3MRI數據處理使用Matlab7.12、SPM12和DPARSF軟件包將DICOM圖像格式轉為NIFTI格式；刪除掃描初始10個點數據，確保磁場、數據穩定；頭動矯正(刪除頭動超過3 mm，轉動超過3轉的數據)，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協和系數獲得各個體素單位的ReHo值，除以全腦均值，得到標準化的ReHo值之后進行圖像空間平滑處理。

1.4統計學處理采用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計學意義，利用蒙特利爾坐標系體現差異有統計學意義的腦區。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表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1實驗組與對照組基本情況對兩組臨床資料進行統計分析得出實驗組與對照組男女分布比差異無統計學意義，男女患者組間年齡、病程、受教育程度差異無統計學意義。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掃描數據進行處理，結果顯示在HC組中ReHo值女性大于男性的腦區(P<0.005)為：右側顳中回、右側枕中回、右側枕上回、左側額中回、左側眶部額中回、左側內側額上回和左側內側眶部額上回，見表2。ReHo值男性大于女性的腦區(P<0.005)為：左側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掃描數據進行處理，結果顯示實驗組中ReHo值女性大于男性的腦區(P<0.005)為：楔前葉、右側顳下回、左右小腦腳2區、左側丘腦、左側尾狀核和右側尾狀核，見表4。 ReHo值男性大于女性的腦區(P<0.005)為：右側額上回、左側前扣帶回、左右中央前回和左右側中央后回， 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

BA(Brodmann area)分區為布魯德曼分區

表3 對照組男性高于女性ReHo值差異腦區

表4 實驗組女性高于男性ReHo值差異腦區

表5 實驗組男性高于女性ReHo值差異腦區

3 討論

本研究顯示HC組中女性腦部右側顳中回、枕上回與枕中回、左側額中回、額上回的ReHo值高于男性，而男性在左側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]發現在靜息態下男女在腦區灰質體積，感覺與認知網絡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心理和體內激素水平的差異有關。

比較實驗組中的男性與女性，女性患者在楔前葉、右側顳下回、左側丘腦、尾狀核及小腦腳2區的ReHo值較高。楔前葉和顳下回是大腦默認網絡的重要組成部分，該網絡在自我認知和情緒處理與調節中起著關鍵作用。楔前葉在網絡內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，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表現出的綜合征之一。Wang et al[9]發現ITN患者的右側顳下回ReHo值升高，表明慢性疾病會對上述區域的功能產生影響。

丘腦被認為是神經性疼痛產生的重要區域，該區的簇狀放電和丘腦皮質區的節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疼痛[10]。同時丘腦也與人的情緒加工整合處理有關，有研究[11]顯示在ITN患者腦部丘腦皮質區灰質體積減少，同時伴隨N-乙酰天冬氨酸/肌酸比值這一神經元活性的重要生化標志物的消減的現象，推測可能與患者受到持續的傷害性刺激有關。

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揮著作用。Nota et al[12]發現，正常男性在右側工作記憶網絡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]發現在多發性硬化癥患者中女性在右側尾狀核的ReHo值顯著高于男性，提示在持續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]發現ITN患者與正常對照組相比腦部前扣帶回灰質是減少的。Dou et al[15]發現在射頻熱凝手術前后ITN患者前扣帶回的ReHo變化值與病程呈負相關。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絡與突顯網絡的組成部分，中央前回是初級體感皮質所在區域，該區域被認為與面部表情的表達和疼痛的監控有關。Wang et al[9]發現在ITN患者腦內左側中央前回ReHo值與患者疼痛強度呈正相關。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上下頜表情肌的控制來避免觸發疼痛。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，本研究結果顯示不同性別的ITN患者腦部ReHo值相對于對照組發生了不同的變化，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。