中国医学影像技术

2

,

006

年第

22

卷第

7

期

#ChinJMedImainechnol2006

,

Vol22

,

No7

gg

T

·

971

·

Investiationonthemechanismofdeerainstimulationintreatment-resistant

gp

b

:

obsessive-comulsivedisorderbiffusiontensorimaina

p

reliminarstud

py

d

ggyy

"ZHOUYan

,

SHENJia-lin

,

ZHUJionLILei

,

XUJian-ron

g

,

g

(

DeartmentoadioloReniHositalAiliatedtoShanhaiJiaoTonniversitedicalSchool

,

pf

R

gy

,

jpffgg

U

y

M

Shanhai200127

,

China

)

g

]

[

Abstractbectiveoinvestiatethewhitematterabnormalitiesin

p

atientswithtreatment-resistantobsessive-comul-

#O

#T

gp

j

,

OCD

)

bomarinhediffusiontensorimaesbeforeandafteroerationandtromakefurtherunder-sivedisorder

(

y

c

pg

t

gpy

t

ethodsevenadult

p

atientsstandinfthemechanismofdeerainstimulationoftheanteriorlimbofinternalcasule.M

#S

g

o

p

b

p

receivedthedeerainstimulationintheanteriorlimbofinteralcasulesandunderwentMRexamination

p

re-and

p

ost-oer-

p

b

pp

-basedreionofinterestbasedanalsiswas

p

erformedforthemeandiffu-

py

o

gy

MD

)

andfractionalanisotroFA

)

valueinvariouswhitematterlocatiinthebrain.A

p

aired-tteststatisticswas

sion

(

py

(

erformedforthese

p

arameterscomarinhe

p

reand

p

sherewassinificantreductioninFAandin-

#T

gppg

t

g

,,,

creasininMDinthefrontallobeticall

gppgy

sinificasionheseevidencessu-

#T

gggpgg

estthatthemechanismofdeerainstimulationintreatinreatment-resistantOCDmaerelatedtodestroinhefunc-

gp

b

g

t

y

b

yg

t

tionoffibersinthefrontallobesandcinulatesfasciculus.

g

[];;;

KeordsiffusiontensorimainElectricstimulationInternalcasuleObsessivecomulsivedisorder

#D

ggpp

y

w

运用扩散张量成像技术初步探讨脑深部电极刺激

治疗难治性强迫症的治疗机理

周

#滟,沈加林,朱

#炯,李

#磊,许建荣"

(上海交通大学医学院附属仁济医院放射科,上海

#2

)

00127

[摘

#要]

TI

技术比较

7

例难治性强迫症患者术前和术后脑白质的改变来探讨内囊前肢脑深部电极刺激的

#目的

#运用

D

治疗机理。方法

#7

例接受内囊前肢脑深部电极刺激手术的难治性强迫症患者术前和术后分别行

3

进

TMRI

和

DTI

检查,

和平均扩散率(值比较,并进行配对

t

检验。结果

#在双侧额叶前部、内囊前肢、

行以体素为基础的部分各向异性

(

FA

)

MD

)

桥脑前上部和扣带回前部发现了明显的

F

除了扣带回的

MD

值外其余部位的数值改变均具有统

A

值下降和

MD

值增高,

计学意义。结论

#深部脑电极刺激可能是通过破坏扣带回和额部的白质纤维素来达到治疗目的的。

[关键词]

#扩散张量成像;电刺激;内囊;强迫症

[中图分类号]文献标识码]文章编号]()

445.2

;

R749.99

#[

07-0971-04

#R

#A

##[

#1

,

O

是以强迫

obsessive-comulsivedisorderCD

)

##强迫症(

p

观念和强迫动作为主要表现的一种神经症,表现为反复地、不

合理地担忧,并不得不通过行为来抵消所担忧的危险以得到

1-3

]安心。国外报道其患病率为

2%

～

3%[,常用的治疗手段

为一种常用的神经科手术,脑深部刺激法(

deerainstimu-

p

b

,)目前已经应用于帕金森病、癫痫、原发性震颤和

lationDBS

肌张力障碍等疾病,并已取得很好的疗效,有文献提出内囊前

6-8

]肢深部电刺激可以治愈难治性强迫症[,但是其原理一直未

为药物治疗和心理治疗

,但是仍有近

30%

的病人对常规治疗

3-6

]效果很差,其中部分患者需要接受神经科手术的疗法[。作

得到完全阐明

,有作者认为可能是通过激活或抑制特定神经

8-10

]元的活性或连接它们的纤维束来达到治疗的目的[。本文

研究的目的是采集难治性

OCD

患者

DBS

术前和术后的磁共

[作者简介]周滟(,女,浙江定海人,博士在读,主治医师。

1973-

)

:

E-mailclare1475

@

[通讯作者]许建荣,上海交通大学医学院附属仁济医院放射科,

:

200001

。

@

o

m

[收稿日期]修回日期]

2006-05-16

##[

2006-06-26

振扩散张量成像图(,

D

),在计算

diffusiontensorimainTI

gg

机上经头颅标准化后通过对全脑的各向异性图(

fractional

,和平均扩散率图(,

MD

)进行

anisotroFA

)

meandiffusion

py

基于体素的比较,来初步探讨

DBS

的治疗机理。

·

972

·中国医学影像技术

2

,

006

年第

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7

期

#ChinJMedImainechnol2006

,

Vol22

,

No7

gg

T

1

#资料和方法

[

11

]1.1

研究对象

#按照

DSM-

Ⅳ

确诊

为

O

其中男

4

例,

CD

的成年病人

7

例,

女

3

例,年龄

3

平均年龄

45

～

58

岁,

7.71

岁,经过至少

4

～

5

年药物和心理治疗无

效而选择进行

DBS

手术者。

7

例患者

分别在

2003

年

7

月

-2005

年

6

月接受

术后根据患者家属讲述症了手术治疗,

状均有不同程度的缓解。每位患者在术

前

1

个月内进行了首次

MR

并在

I

检查,

术后

4

～

13

个月内进行了复查。

1.2

成像设备和参数

#PhilisAchieva

p

头颅

S3.0T

磁共振成像仪,

ENSE

线

圈,分别行常规冠状面小角度激发快速

梯度回波序列磁化准备快速梯度回波成

像(,横断面

TMPRA_E

)

2

、

FLAIR

和

DTISEEPI

序列。

DTISEEPI

成像参

数:矩阵

112×112

,

FOV220mm×220

,;层厚

2mm

;

TR8044msTE68ms

/

mm

;

15

个扩散梯度方向;

b=800s

2,扫描时间为

E

因子

2

,

07

。

min

1.3DTI

后处理及统计学分析

#运用

SPM2

软件将冠状位

MPRA_E

图像整

合到

MN

(

IMontrealNeuroloicalInsti-

g

)模板,然后再将用

FtuteSL

软件计算得

出的

F

经

A

和

MD

图整合至

MNI

模板,

过平滑处理后(,运用

FWgM=6mm

)

SPM2

软件内配置的脑白质模板去除图

像中的灰质和脑脊液成分

,仅对脑白质

成分进行以体素为标准的比较。统计方

法采用配对

t

检验,对每位患者术前和

术后的

FA

和

MD

图进行统计学分析。

阈值设定为

t5

,

voxelsi‘e0

。

&

2.

&

3

2

#结果

2.1

以体素为基础的全脑

FA

和

MD

图的统计

#运用上文中所述的方法,我

术后的全脑白质

F

进行配对

t

们得出病人术前、

A

和

MD

图,

检验,得出双侧内囊前肢、额叶、桥脑前上部和扣带回前部的

图

1

)。

FA

值明显下降和

MD

值明显升高(

,)分析

#根据图

1

所

2.2

感兴趣区(

reiofinterestROIs

g

示的结果,我们选择了

F

分别为

A

值改变最明显的

4

个区域,

双侧内囊前肢、额叶、桥脑前上部和扣带回前部运用

SPM2

软

件进行局部感兴趣区的

F

具体

MNA

值和

MD

值测量,

I

坐标

见表

1

。具体测量结果和配对

t

检验值分别见表

2

、

3

。结果

显示,除

ROI4

的

MD

值外均有统计学意义。

3

#讨论

是一种较难治的精神疾病,也是精神科较

OCD

)

##强迫症(

为常见的病种之一,其原因及发病机制还不清楚。已有的研

图

1

#以体素为基础的全脑

F

得出双侧内囊前肢、额

A

和

MD

变化统计结果。经过配对

t

检验,

叶

、桥脑前上部和扣带回前部的

FA

值明显下降和

MD

值升高。图中箭头所示

ROI1

～

4

为我们

选择的感兴趣区

究材料显示,强迫症的发病涉及心理发育的异常、神经递质系

脑代谢异常及内分泌异常等,但均未获得肯定的结统的异常、

1-5

]论[。目前对强迫症的治疗手段主要为药物治疗和心理治

疗。约有三分之一病人对药物治疗无任何反映;而相当部分

病人不愿意或不具备接受心理治疗的条件

,因此至少有

30%

的病人对上述两种治疗无效,病情日益恶化,严重影响家庭生

3-6

]活、学习和工作[。深部脑刺激器是将由四个电极触点组成

的电极,应用立体定向技术放置于靶区域,通过埋于皮下的导

线将这些电极与放置于胸膛皮下组织的脉冲发生器相连,可

以对深部脑组织的特定部位的提供刺激连续脉冲,即所谓的

深部脑刺激。关于其作用机制的基本问题仍然悬而未解。当

前存在

4

种常见的

DBS

作用机制假说:

①

刺激诱发压控通道

中国医学影像技术

2

,

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期

#ChinJMedImainechnol2006

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No7

gg

T

·

973

·

表

1

#感兴趣区的

MNI

坐标

)

X

(

+Riht

g

ROI1

ROI2

ROI3

ROI4

R

L

R

L

R

L

R

L

13.5

-15

30

-27

9

-8

6

-12

MNI

坐标

)

i

(

+Anterior

6

6

18

18

-17

-14

12

3

)

n

(

Suerior

p

6

6

29

30

-20

-21

32

35

t-value

FA

7.88

6.55

4.22

6.15

3.16

3.61

5.54

4.89

t-value

MD

3.80

3.46

5.85

3.02

4.12

3.46

2.68

0.75

ROI

半径

3mm

3mm

3mm

3mm

3mm

3mm

3mm

3mm

解剖部位

内囊前肢

额叶

桥脑前上部

扣带回前部

,

RihtL

:

Left

##R

:

g

表

2

#OCD

病人感兴趣区的

MD

和

FA

值变化

ROI1

R

Pre

FA

MD

Averae

g

SD

Averae

g

SD

0.431214

0.019564

0.320629

0.030463

R

Pre

FA

MD

Averae

g

SD

Averae

g

SD

0.419229

0.015021

0.5111

0.045771

Post

0.357657

0.013955

0.5945

0.045554

Pre

0.334643

0.021181

0.562514

0.054005

Post

0.269271

0.018385

0.4276

0.038453

Pre

0.410857

0.032136

0.318214

0.037963

L

Post

0.2918

0.015359

0.627143

0.060392

Pre

0.3527

0.012345

0.318443

0.013716

L

Post

0.2667

0.028773

0.397057

0.041248

Pre

0.295686

0.015854

0.294943

0.01816

R

Post

0.3264

0.013114

0.334214

0.016464

Pre

0.414157

0.010772

0.320386

0.014521

R

Post

0.248757

0.015971

0.330543

0.017805

Pre

0.295657

0.014884

0.295214

0.01969

L

Post

0.378971

0.015195

0.327686

0.02045

ROI2

L

Post

0.240171

0.013869

0.322986

0.015243

ROI1ROI2

,

RihtL

:

Left

##R

:

g

表

3

#感兴趣区的配对

t

检验

P

值结果

ROI1

R

FA

MD

0.000342

0.008226

L

0.00059

0.016255

R

0.008249

0.00129

ROI2

L

0.000787

0.028302

R

0.01741

0.006274

ROI3

L

0.016107

0.012238

R

0.003171

0.069326

ROI4

L

0.005124

0.53223

,

RihtL

:

Left

##R

:

g

活性的改变,从而阻塞了刺激电极附近神经元的输出(去极化

阻塞);

②

通过激活与刺激电极附近有突触联系的轴突末梢来

间接抑制神经元的输出(突触抑制);

③

受刺激神经元的传出

突触由于神经递质的耗竭导致神经递质传输失败(突触削

[

9

];

弱

)

④

刺激诱发病理神经网络活动的混乱。

么

DBS

作用机制很可能与局部白质纤维束的功能有关。从

而可运用

DTI

技术来推断

DBS

治疗的原理。已经有作者提

出

D

丘脑的白质纤维束来达到治

BS

可能是通过破坏额眶部

-

[

0

]疗

O

。本研究通过难治性

OCD

的目的1CD

病人术前与术

发现病人后以体素为基础的

DTIFA

值和

MD

的统计分析,

DTI

是指在常规扩散成像的基础上通过三维空间内改变

扩散梯度敏感性脉冲的方向来观察水分子扩散的各向异性的

肿瘤病

技术

。目前

DTI

技术已经广泛应用于评价神经功能、

人以及精神分裂症患者中

。研究表明精神分裂症病人具有神

即弥漫性脑白质连通性异常,

经元连通功能的缺失

,

DTI

发现

14-19

]额叶各向异性的降低和冲动行为有关。文献报道[OCD

[

4

][

15

]患者存在局部白质异常,

A

和

F

发现

art‘

等1oon

gg

等

的双侧额叶前部

、内囊前肢和桥脑前上部

FA

和

MD

值变化

具有统计学意义,双侧扣带回前部

FA

值变化具有统计学意

义。内囊前肢位于豆状核和尾状核之间,内含额桥束和丘脑

前辐射,已有研究表明,眶回皮质和丘脑通过内囊的直接联系

主要是谷氨酸介导的;抑制性递质

γ

氨基丁酸(及兴

_ABA

)

奋性神经递质

P

物质,多巴胺和

5

羟胺介导来自于纹状体

-

腹侧的投射。在上述眶额回和丘脑之间联系的功能组成基础

[

0

]上,提出了强迫症的生物学病因假说:通过兴奋

Modell

等2

前额部的白质

FOCD

病人胼胝体压部和邻近枕叶、

A

值下

[

16-19

]降。

P

则发现,左侧的弓状纤维、扣带回区域

FhiliA

p

等

值下降。我们设想,既然病人存在局部白质纤维束的异常,那

性的眶额丘脑间连接系统,额叶尾状核苍白球丘脑系统通

--

过

_ABA

能抑制性递质调控丘脑。而强迫症患者额叶纹状

·

974

·中国医学影像技术

2

,

006

年第

22

卷第

7

期

#ChinJMedImainechnol2006

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T

ivecomulsivedisorderJLanceta1999a35491891526b

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ualofMentalDisordersfDSM-IVashintonDCfAmeri-

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M

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bW

g

体丘脑系统的调节作用和/或眶额丘脑系统处于过度兴奋

--

因此,脑外科手术干扰额叶丘脑通路或破坏眶额皮质将状态:

恢复两系统间的平衡

。前扣带回是额叶中部内侧的一个组

织,它在注意选择、行为控制、调节自动化的情感行为等方面

可将其作为调整人类行为、适应环境的重要脑都有重要作用,

10

]。从而我们得出初步结论

D

区[BS

可能是通过破坏扣带回

和额叶的纤维束来达到治疗

OCD

的目的。但是因为我们的

所以还需要进一步扩大病例数进行更深入的研病例数有限,

究。

综上所述,脑深部电极刺激是一种有效的治疗难治性强

迫症的手术方法,我们通过对比

OCD

患者

DBS

术前和术后

的

DTI

图像,在计算机上进行头颅标准化后通过比较全脑的

A

图和

MD

图,进行基于体素的比较,得出

DBS

可能是通

过破坏扣带回和额叶的纤维来达到治疗

OCD

的目的。

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