静息态功能连接预测STN-DBS治疗PD的临床效果

美国华盛顿大学圣路易斯分校神经内科的John R. Younce等收集70例接受STN-DBS治疗PD患者的术前静息态功能连接MRI的分析结果，显示刺激诱导15O-H2O PET局部脑血流差异，证实术前静息态功能连接MRI可预测STN-DBS治疗的运动症状预后。研究结果发表于2020年11月《Movement Disorders》在线。

——摘自文章章节

【Ref: Younce JR, et al. Mov Disord. 2020 Nov 19. doi: 10.1002/mds.28376. [Epub ahead of print]】

研究背景

丘脑底核脑深部电刺激（STN-DBS）是改善帕金森病（PD）患者运动症状的治疗手段，在临床上已广泛应用；但不同患者的疗效存在差异。采用左旋多巴反应可预测STN-DBS预后的变异性，但临床上预测STN-DBS治疗效果的因素仍未完全明确。通过PET评估STN-DBS对局部脑血流量（relative regional cerebral blood flow，rCBF）的反应变化可显示局部和下游，包括中脑、丘脑、小脑以及前额叶、运动皮质区和颞叶皮质区的刺激传导效应；具体来说，运动前区和小脑与步态、辅助运动区与僵硬、丘脑与运动迟缓的功能改善相对应。STN-DBS诱导的rCBF反应可影响运动症状的预后。rCBF和对STN-DBS刺激的行为反应提示STN-DBS的网络水平效应。术前评估网络可以改善刺激反应效果和预测运动结果。静息态功能连接MRI（Resting-state functional connectivity MRI，rsfcMRI）反映整个大脑血氧水平依赖（blood oxygen level dependent，BOLD）的信号自发活动时间，是否允许组成静息态网络。既往研究表明，功能连接（functional connectivity，FC）网络的显著变化与PD症状改善密切相关，说明STN-DBS可能调节网络以实现其效果。

美国华盛顿大学圣路易斯分校神经内科的John R. Younce等收集70例接受STN-DBS治疗PD患者的术前静息态功能连接MRI的分析结果，显示刺激诱导（ON/OFF）15O-H2O PET局部脑血流差异，证实术前静息态功能连接MRI可预测STN-DBS治疗的运动症状预后。研究结果发表于2020年11月《Movement Disorders》在线。

研究结果

该研究发现，继发于STN-DBS刺激后血流反应改变的脑区，尤其是内侧苍白球（globus pallidus pars interna，GPi）显示术前静息态功能连接改变与STN-DBS后运动症状改善相关。术前左STN和GPi之间的功能连接与术后运动预后显著相关（r=-0.39；P=0.0007）；术前功能连接越强，术后运动症状改善越明显。在控制协变量后，左STN-GPi连接也可预测STN-DBS的运动反应（图1）。

图1. 应用PET全脑分析单侧STN-DBS刺激的rCBF反应，显示反应在聚类FWE时具有显著性（P＜0.05）。A.STN-DBS刺激产生以同侧背侧感觉运动区为中心的负性rCBF反应，包括初级运动、初级感觉和SMA皮质。B.STN-DBS刺激产生以同侧丘脑为中心的阳性rCBF反应，包括腹外侧和背内侧区域。刺激与关闭条件之间配对的t检验显示，体素阈值在聚类FWE校正时具有显著性（P＜0.05）。

结论

作者最后指出，STN-GPi功能连接的完整性在预测STN-DBS的运动预后方面非常重要。今后功能连接可能成为术前计划的一个有价值的工具，包括筛选适合STN-DBS的患者和预测术后运动功能预后。

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