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脑深部电刺激依据脑连接的丘脑分区治疗震颤

快三app2019-02-28 陈宇昆

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脑深部电刺激依据脑连接的丘脑分区治疗震颤

作者最后总结,依据大脑皮质与小脑的纤维追踪技术,可精确追踪DRT纤维束;同时对对侧齿状核高度投射连接的丘脑区域精确分区,定位VIM核团,提高疗效。未来的研究需进一步改善MRI成像和数据后处理技术,开展大样本量的前瞻研究加以证实。

——摘自文章章节

【Ref: Akram H, et al. Neuroimage Clin.  2018 Jan 28;18:130-142. doi: 10.1016/j.nicl.2018.01.008. eCollection 2018.】



研究背景


丘脑腹中间核(ventral intermediate nucleus,VIM)是脑深部电刺激(deep brain stimulation,DBS)或毁损术治疗震颤常用的治疗靶点。由于此核团在常规MRI成像中不可视,通常需借助图谱间接定位;但受个体变异的影响较大,即使在术中清醒状况下测试,靶点定位可能不准确,患者还有不适感。齿状-红核-丘脑束(dentato-rubro-thalamic tract,DRT)是连接初级运动皮质(primary motor area,M1)至对侧小脑齿状核达VIM核团的纤维束。临床上使用弥散张量成像技术追踪DRT纤维束指导丘脑的靶点定位,但在中脑交叉平面追踪纤维束的精准度较低。英国伦敦大学神经病学研究所的Harith Akram等依据纤维追踪技术对丘脑核团进行精确分区,以识别VIM核团。文章发表于2018年1月的《Neuroimage Clin》杂志上。



研究结果


共有4例帕金森病震颤和5例特发性震颤患者纳入研究;在术前给予高角分辨率弥散成像(high angular resolution diffusion imaging,HARDI),间接定位VIM核团并植入DBS电极。术后用图像处理器(Graphical Processing Unit,GPU)根据大脑皮质与小脑核团的投射连接,对丘脑进行个体分区(图1),并追踪DRT纤维束(图2)。通过软件处理后发现,对侧小脑齿状核高度投射连接至丘脑腹外侧区域;DRT纤维束从M1区穿过中脑平面交叉至对侧小脑齿状核,同时通过VIM核团。术后1年对3例疗效不佳患者(FTMTRS评分<40%)模拟电极触点的有效激活范围(volume of tissue activation,VTA)时发现,刺激范围临近或位于DRT上,但未涉及与对侧齿状核高度投射连接的丘脑区域,而有效组覆盖此区域,并同时在DRT上(图2)。


图1. HARDI显示对侧小脑齿状核(黄色)投射连接至丘脑核团的相应位置。S1:初级感觉皮质(蓝色);M1:初级运动皮质(红色);SMA:辅助运动皮质(绿色);PMC:前运动皮质(绿色)。


图2. HARDI显示,左侧DRT(蓝色)和右侧DRT(红色)。A.疗效好的电极触点VTA位于对侧齿状核高度投射连接的丘脑区域(绿色);B.疗效不佳的3例患者的电极触点VTA在DRT上,但是不涉及丘脑的对侧齿状核投射区域。DRT:齿状-红核-丘脑束;VTA:有效激活范围。



结论


作者最后总结,依据大脑皮质与小脑的纤维追踪技术,可精确追踪DRT纤维束;同时对对侧齿状核高度投射连接的丘脑区域精确分区,定位VIM核团,提高疗效。未来的研究需进一步改善MRI成像和数据后处理技术,开展大样本量的前瞻研究加以证实。