《Brain Sciences》：Brain Regional Predictors of Surgical Response Are Dynamically Associated with Post-Surgical Pain Relief in Trigeminal Neuralgia
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背景/目的：三叉神经痛（TN）是一种严重的慢性神经病理性面部疼痛疾病。尽管TN可接受手术治疗，但约25%的患者可能出现疼痛复发。中枢神经系统（CNS）灰质的作用及其对手术治疗效果的影响尚不清楚，但日益受到关注。先前的机器学习模型确定了13个TN手术反应的神经解
背景/目的：三叉神经痛（TN）是一种严重的慢性神经病理性面部疼痛疾病。尽管TN可接受手术治疗，但约25%的患者可能出现疼痛复发。中枢神经系统（CNS）灰质的作用及其对手术治疗效果的影响尚不清楚，但日益受到关注。先前的机器学习模型确定了13个TN手术反应的神经解剖学区域预测因子。这些区域的意义及其与临床状态和手术结局的关系尚不清楚。在此，研究人员试图通过探究这些潜在的手术反应区域预测因子在手术治疗后如何变化，以及这是否与所达到的疼痛缓解程度相关，来进一步理解TN中的CNS改变。方法：回顾性影像资料来自115名接受伽玛刀放射外科（GKRS）治疗且既往未行手术的TN患者（来自多伦多西部医院）。患者在术前及术后3–12个月接受磁共振成像扫描并报告疼痛强度评分。患者被分为缓解组（疼痛缓解≥75%）、部分缓解组（疼痛缓解50–74%）和无缓解组（疼痛缓解<50%）。结果：跨越默认模式、视觉、边缘和背侧注意网络的8个区域在皮质厚度方面有显著变化。缓解组与部分缓解组和无缓解组相比，在更多区域表现出术后神经可塑性，且组内统计学显著性更高。对侧梭状回的增厚与疼痛减轻程度相关。结论：研究人员的发现确定了受慢性神经病理性疼痛影响的关键区域，这些区域可能与TN的疼痛缓解相关。
论文解读：三叉神经痛手术反应的大脑预测区域动态变化及其与术后疼痛缓解的关系
该研究发表于《Brain Sciences》，旨在探索三叉神经痛（trigeminal neuralgia, TN）患者在接受伽玛刀放射外科（Gamma Knife Radiosurgery, GKRS）治疗后，既往被确定为手术疗效预测因子的脑区皮质厚度是否发生动态改变，以及这些改变是否与疼痛缓解程度相关。慢性疼痛影响全球约30%的人群，TN是一种严重的口面部神经病理性疼痛，药物常难以耐受或效果不佳，多数患者最终需手术干预。尽管TN对手术反应良好，但仍有约20%–25%的患者术后疼痛不缓解。目前缺乏能够预测术后疼痛缓解的客观工具，因此探索神经影像学生物标志物具有重要临床价值。既往研究发现TN患者存在多个脑区皮质厚度异常，研究团队前期利用机器学习模型确定了13个与GKRS手术反应相关的皮质厚度预测区域，准确率超过90%。然而，这些预测区域在术后是否发生变化及其与疼痛缓解的关系尚不明确，本研究针对此问题展开。
研究人员从多伦多西部医院回顾性纳入115名接受GKRS作为首次手术治疗的初治TN患者（男性42名，女性73名），平均年龄65.6±13.1岁。患者在术前及术后3–12个月接受T1加权磁共振成像扫描，并报告疼痛强度。根据疼痛缓解百分比将患者分为缓解组（≥75%缓解，70名）、部分缓解组（50–74%缓解，22名）和无缓解组（<50%缓解，23名）。主要技术方法包括：利用FreeSurfer v7.2.1自动提取13个感兴趣区域的皮质厚度，并通过残差法校正头围体积影响；采用非参数Wilcoxon符号秩检验进行组内术前术后比较，用Mann–Whitney U检验进行组间比较，所有统计均经过错误发现率（False Discovery Rate, FDR）校正。
研究结果部分有以下主要发现：
3.1 受试者人口统计学特征：缓解组平均疼痛缓解96.7%，其中84%的患者报告100%完全缓解；部分缓解组平均缓解60.6%；无缓解组平均缓解12.3%，其中4名患者术后疼痛反而加重。三组疼痛侧别分布相似，均以右侧略多。
3.2 性别分布：总体、缓解组和无缓解组中女性约为男性的两倍，部分缓解组性别分布接近均衡，但各组间皮质厚度变化无显著性别差异。
3.3 八个区域术后皮质厚度显著改变：在13个预测区域中，8个区域在术前术后比较中显示显著变化。缓解组在7个区域表现出显著神经可塑性，而部分缓解组和无缓解组各为5个区域。缓解组的皮质厚度变化幅度通常大于无缓解组，且双侧梭状回（fusiform gyrus, FG）的术后增厚仅出现在缓解组和部分缓解组。
3.4 术后网络特异性改变：默认模式、视觉、躯体运动、边缘和背侧注意网络中的预测区域均出现术后改变。视觉网络表现出治疗特异性调节，其区域内仅缓解组和部分缓解组有显著变化，无缓解组完全没有改变。在预测强度排名前五的区域中，缓解组有四个区域（对侧扣带回峡部、同侧梭状回、同侧颞下回、对侧梭状回）出现显著术后增厚。
3.5 梭状回增厚与疼痛缓解显著相关：在部分缓解组中，对侧梭状回的皮质增厚程度与术后疼痛缓解百分比呈显著正相关。该相关在完全缓解组和无缓解组未观察到，可能分别受到天花板效应和地板效应的影响。
讨论部分指出，最强的预测区域——扣带回峡部（isthmus cingulate gyrus, ICG）在缓解组出现最大且最显著的术后增厚，该区域属于默认模式网络，其灰质异常与抑郁和认知反刍相关。内嗅皮层（entorhinal cortex, EC）作为记忆网络重要节点，在手术缓解者中平均增厚约0.22毫米（约占术前厚度的7.7%），提示疼痛缓解后认知相关脑区可能发生可塑性恢复。研究还发现，本研究中多个发生可塑性变化的区域与既往报道的TN脑龄加速区域重叠，包括梭状回、颞上回、旁海马回、扣带回、岛叶和三角部，这些区域多涉及多感觉整合与情绪加工，而非经典疼痛处理脑区。研究团队由此提出，TN患者慢性神经病理性疼痛的情绪负担可能是连接脑老化加速、神经可塑性和手术反应的共享调节因素。
关于梭状回，其功能具有异质性，参与面孔识别、物体识别、自传体记忆以及疼痛想象等过程。在慢性疼痛患者中，梭状回静息态连接增强，激活程度在想象疼痛时高于健康对照。本研究的数据表明，术后梭状回的结构可塑性可能特异性地参与了TN疼痛缓解过程，且与疼痛的情感—认知维度相关，如疼痛意象和反复体验疼痛记忆。
研究局限性包括：神经影像无法揭示细胞层面的机制；未能同时收集认知或行为问卷，因此无法确定疼痛的哪个维度驱动了皮质厚度变化；患者术后继续使用抗惊厥药物，无法完全排除药物对皮质厚度的影响；疼痛强度依赖临床记录回顾性评估，缺乏发作频率和疼痛不愉悦度等信息。
总之，本研究证明了TN患者术后大脑皮质厚度发生动态改变，且这种改变与疼痛缓解程度存在关联，尤其突出了梭状回作为未来研究的潜在关键脑区。该研究进一步支持中枢神经系统在TN疼痛缓解过程中发挥更大作用，为术后监测和个体化预后预测提供了影像学依据。
