近日,發(fā)表于《Human Brain Mapping》的一項(xiàng)研究通過(guò)創(chuàng)新的數(shù)據(jù)降維和神經(jīng)影像分析技術(shù),揭示了丘腦底核深部腦刺激(STN-DBS)對(duì)帕金森?。≒D)患者非運(yùn)動(dòng)癥狀的調(diào)控機(jī)制。 該研究由Garance M. Meyer等學(xué)者領(lǐng)銜,結(jié)合主成分分析(PCA)與纖維束追蹤技術(shù),首次將多維非運(yùn)動(dòng)癥狀評(píng)分映射至特定的神經(jīng)纖維束,為個(gè)性化DBS治療提供了重要依據(jù)。 研究結(jié)果表明,STN-DBS對(duì)情緒、認(rèn)知及沖動(dòng)行為等癥狀的改善效果與刺激不同的額葉-丘腦底核連接密切相關(guān),這一發(fā)現(xiàn)有望優(yōu)化臨床治療策略,提升患者生活質(zhì)量。 ![]() 研究概覽 研究納入了56名接受雙側(cè)STN-DBS的PD患者(表1),術(shù)前和術(shù)后6個(gè)月進(jìn)行了全面的神經(jīng)心理學(xué)評(píng)估,包括抑郁(BDI)、焦慮(GAI)、冷漠(SAS)、沖動(dòng)行為(QUIP-RS)和認(rèn)知功能(MoCA、MMSE)等指標(biāo)。 通過(guò)主成分分析(PCA)將10項(xiàng)非運(yùn)動(dòng)癥狀評(píng)分壓縮為4個(gè)主成分(PC1-PC4),并利用DBS纖維過(guò)濾技術(shù)識(shí)別與這些主成分相關(guān)的神經(jīng)纖維束(圖1)。 ![]() 圖1:研究方法流程:通過(guò)主成分分析(PCA)將非運(yùn)動(dòng)癥狀評(píng)分降維,再結(jié)合DBS纖維過(guò)濾技術(shù),將癥狀改善與刺激的腦區(qū)纖維束關(guān)聯(lián),最終通過(guò)模型預(yù)測(cè)個(gè)體癥狀變化。 非運(yùn)動(dòng)癥狀的主成分分析 PCA結(jié)果顯示,4個(gè)主成分共解釋了67%的方差: · PC1:反映整體非運(yùn)動(dòng)癥狀改善,與左半球運(yùn)動(dòng)前區(qū)和輔助運(yùn)動(dòng)區(qū)纖維束的刺激正相關(guān)(圖2A)。 · PC2:關(guān)聯(lián)情緒、認(rèn)知改善與沖動(dòng)性惡化,刺激右側(cè)STN與額葉的連接纖維可改善情緒但加重沖動(dòng)(圖2B)。 · PC3:代表認(rèn)知改善,刺激STN后外側(cè)與運(yùn)動(dòng)皮層的連接纖維效果顯著(圖2C)。 · PC4:體現(xiàn)共情改善與沖動(dòng)行為惡化,與前外側(cè)STN纖維束的刺激相關(guān)(圖2D)。 ![]() 圖2:四個(gè)主成分(PC1-PC4)分別對(duì)應(yīng)的非運(yùn)動(dòng)癥狀改善模式及其關(guān)聯(lián)的腦區(qū)纖維束,揭示了不同癥狀維度與特定神經(jīng)通路的刺激效應(yīng)之間的關(guān)系。 結(jié)構(gòu)連接與癥狀改善 研究發(fā)現(xiàn),刺激不同的纖維束可預(yù)測(cè)非運(yùn)動(dòng)癥狀的變化(圖3)。 例如: · 抑郁改善(BDI)與右側(cè)STN至前額葉皮層的纖維束刺激相關(guān); · 認(rèn)知功能提升(MoCA)與STN后外側(cè)至運(yùn)動(dòng)皮層的纖維束刺激相關(guān); · 沖動(dòng)行為加重(QUIP-RS)與STN前內(nèi)側(cè)至額葉的纖維束刺激相關(guān)。 ![]() 圖3:基于四纖維束模型預(yù)測(cè)的各非運(yùn)動(dòng)癥狀評(píng)分與實(shí)際臨床結(jié)果之間的相關(guān)性(R=0.38-0.66),驗(yàn)證了模型對(duì)個(gè)體癥狀變化的估計(jì)能力。 在獨(dú)立驗(yàn)證隊(duì)列(68名患者)中,模型對(duì)抑郁癥狀改善的排名預(yù)測(cè)達(dá)到了顯著相關(guān)性(圖4)。 ![]() 圖4:56名帕金森病患者STN-DBS電極和刺激接觸點(diǎn)的空間分布,以及刺激電場(chǎng)在STN區(qū)域的覆蓋情況,表明刺激主要作用于STN的背外側(cè)運(yùn)動(dòng)區(qū)。 討論與展望 本研究提出了一種創(chuàng)新方法,將多維癥狀評(píng)分映射到少量神經(jīng)纖維束上,為STN-DBS的個(gè)性化編程提供了依據(jù)。 然而,研究也存在局限性,如樣本量較小、部分癥狀未納入分析等。 未來(lái)可通過(guò)更大規(guī)模的多中心研究進(jìn)一步完善模型,并結(jié)合患者基線特征和藥物管理,實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的治療預(yù)測(cè)。 參考文獻(xiàn): Garance M. Meyer等人.Subthalamic Deep Brain Stimulation: Mapping Non-Motor Outcomes to Structural Connections.Human Brain Mapping 2025. |
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來(lái)自: 醫(yī)貳叁Doc > 《醫(yī)學(xué)文章》