《Brain and Spine》：Preoperative Functional Connectivity and Postoperative Neuropathic Pain in Degenerative Cervical Myelopathy: An Exploratory Postoperative Follow-up Study Using Resting-State Functional MRI
编辑推荐：
引言：神经病理性疼痛（neuropathic pain, NP）在退行性颈椎脊髓病（degenerative cervical myelopathy, DCM）减压术后可能持续存在。尽管已有临床因素与术后NP相关的报道，但基于功能连接（functional c
引言：神经病理性疼痛（neuropathic pain, NP）在退行性颈椎脊髓病（degenerative cervical myelopathy, DCM）减压术后可能持续存在。尽管已有临床因素与术后NP相关的报道，但基于功能连接（functional connectivity, FC）的神经影像相关性仍知之甚少。研究问题：DCM患者特定的术前静息态FC模式是否与术后NP状态相关？材料与方法：在这项使用前瞻性收集数据的回顾性观察研究中，研究人员分析了2020至2024年间接受颈椎减压手术的34例DCM患者。采用脊柱painDETECT问卷（Spine painDETECT Questionnaire, SPDQ）评估术前及术后6个月NP状态，将患者分为NP改善组（n=7）与非改善组（n=27）。术前静息态功能磁共振成像（resting-state functional magnetic resonance imaging, rs-fMRI）数据使用CONN工具箱进行全脑感兴趣区到感兴趣区（ROI-to-ROI）FC分析。评估了组间FC差异、与患者报告结局的相关性，以及术后SPDQ评分的相关因素。结果：两条术前FC网络显示显著组间差异。FC1（右额中回-右丘脑）在NP改善组更高（p-FDR=0.034），FC2（左颞梭状皮层-左枕梭状回）在NP非改善组更高（p-FDR=0.024）。FC2与疼痛强度、生活质量及上肢功能变化呈中度相关。多变量分析确定FC1独立关联术后SPDQ评分（β=-24.05, p=0.001）。讨论与结论：不同的术前FC模式与术后NP状态相关。术前FC可提供术后NP的探索性神经影像相关标志，但需进一步验证。
研究背景与立项依据
退行性颈椎脊髓病（degenerative cervical myelopathy, DCM）是一种因脊髓受压导致疼痛、麻木、运动障碍及生活质量（quality of life, QOL）下降的脊柱疾病，手术减压是进展性或中重度患者的标准治疗。然而脊髓相关神经病理性疼痛（neuropathic pain, NP）在术后常持续存在，约75%的DCM患者伴有NP，且66.3%的脊髓相关NP患者术后改善不佳，多中心前瞻性研究显示88.5%患者术前存在NP症状，感觉异常在术后2年仍最持久。目前术前风险识别依赖患者报告筛查工具，缺乏客观神经影像标记。静息态功能磁共振成像（resting-state functional magnetic resonance imaging, rs-fMRI）通过血氧水平依赖（blood-oxygenation-level-dependent, BOLD）信号波动的时间相关性估计功能连接（functional connectivity, FC），已在三叉神经痛等NP研究中提示丘脑皮质及岛叶-前扣带回网络异常，但DCM领域多聚焦运动恢复，FC与术后NP预后的关联几乎空白。为此，研究人员假设特定术前FC模式与DCM术后NP状态及临床结局相关，开展本探索性研究。本文发表于《Brain and Spine》。
主要技术方法概述
研究人员采用回顾性观察设计，纳入2020年6月至2024年7月日本筑波大学医院接受颈椎减压手术且完成术前rs-fMRI的34例DCM患者（源人群135例，经质量控制和排除标准筛选）。NP状态由脊柱painDETECT问卷（Spine painDETECT Questionnaire, SPDQ）在术前与术后6个月判定，分为改善组（n=7）与非改善组（n=27）。影像方面使用Philips 3.0T扫描仪采集BOLD梯度回波平面序列（重复时间2500 ms，回波时间30 ms，40层，240卷）及结构像，经CONN工具箱（MATLAB环境）完成重对齐、层时间校正、配准、标准化至蒙特利尔神经学研究所（Montreal Neurological Institute, MNI）模板、6 mm半高全宽高斯平滑、白质/脑脊液/头动回归及0.008–0.09 Hz带通滤波；采用164个ROI（哈佛-牛津解剖图谱132区+CONN网络图谱32区）进行ROI-to-ROI全脑FC分析，Fisher z变换后组间比较以错误发现率（false discovery rate, FDR）校正。统计使用SPSS，连续变量按分布选用t检验/Welch/Mann–Whitney U，相关用Spearman秩相关，多变量线性回纳分析术后SPDQ决定因素。
研究结果
术前临床特征：两组在年龄、性别、诊断、ASA-PS、术前NP用药、症状时长（≥12月者在改善组85.7% vs非改善组40.7%，p=0.09）、手术入路等方面无显著差异；非改善组术前数字评分量表（Numerical Rating Scale, NRS）中位6分显著高于改善组3分（p=0.023）。
术前FC值与患者报告结局：ROI-to-ROI分析识别两条显著差异化网络——FC1（右额中回-右丘脑）改善组均值0.16±0.13、非改善组-0.09±0.13（p-FDR=0.034）；FC2（左颞梭状皮层-左枕梭状回）改善组-0.03±0.13、非改善组0.19±0.13（p-FDR=0.024）。其余术前患者报告结局测量（Patient Reported Outcome Measures, PROMs）无组间差。
术后6个月FC值与PROMs：术后两组FC1、FC2无组间差异；非改善组术后NRS中位5分仍高于改善组2分（p=0.004），其余EQ-5D、NDI、SF-8、JOA、JOACMEQ均无组间差异。非改善组中17/27例术后SPDQ低于基线、25/27例JOA升高，说明“非改善”仅指SPDQ定义的NP状态未转阴，不排斥总体神经功能获益。
SPDQ变化与PROMs相关性：ΔSPDQ与ΔNRS中度正相关，与ΔEQ-5D、ΔSF-8（PCS/MCS）、ΔJOACMEQ上肢功能中度负相关。FC1与ΔPROMs均仅轻度相关（r<0.3）。FC2与ΔNRS（r=-0.33, p=0.05）、ΔEQ-5D（r=0.32, p=0.06）、ΔJOACMEQ上肢功能（r=0.32, p=0.07）呈边界显著中度相关，即术前FC2越高，术后疼痛/QOL/上肢功能改善幅度越大。
多变量分析：以术后SPDQ为因变量，纳入年龄、性别、术前NRS、FC1、FC2，模型R2=0.52；仅术前FC1独立显著（β=-24.05, 95%CI -37.94至-10.16, p=0.001），提示FC1越高术后SPDQ越低（NP倾向改善）；FC2无独立效应（β=6.81, p=0.34），年龄性别术前NRS均不显著。
讨论部分总结
研究人员指出，既往rs-fMRI在NP领域强调丘脑皮质与岛叶-前扣带回回路，在DCM领域偏重运动网络重塑，本研究首次将术前FC与术后NP预后直接关联。FC1（右额中回-右丘脑）增强可能反映丘脑-前额叶认知调控通路对伤害性信号的下行调制能力更强，构成疼痛放大适应不良的抗性，与臂丛撕脱后丘脑连接降低、颈髓病术后丘脑-运动皮质连接下降等反向证据一致；其弱于NRS改善的相关被解释为高FC1者基线调制容量已高、术后改善天花板效应。FC2（左颞梭状-左枕梭状）属视觉联合与身体表征相关网络，非改善组值更高但高值者整体痛感/QOL/上肢功能改善更明显，提示视觉皮层可塑性参与多维疼痛维度分离，SPDQ捕获的神经性成分虽顽固，但整体感知可随减压改变。研究人员认为术前FC有望作为术后NP预测的候选生物标记，但受单中心、回顾性、n=34、组间不平衡（7 vs 27）、无健康对照、BOLD间接血流耦合、6月随访短等限制，属假设生成性质，需多中心前瞻大样本验证。
结论翻译
在本研究中，术前rs-fMRI识别出与DCM患者术后NP状态相关的特定FC模式。增强的术前FC1与术后NP改善相关；此外较大的FC2与疼痛感知和QOL改善相关，但其不能独立预测术后NP状态。这些发现提示术前FC可提供术后NP的探索性神经影像相关标志；然而在临床应用前仍需进一步验证。
