淺談骶神經調節術治療OAB與大腦活動變化相關關係分析

摘要

膀胱過度活動症（OAB）是以尿急為核心癥狀、尿頻和急迫性尿失禁等臨床表現構成的症候群。OAB給廣大患者帶來沉重的經濟負擔，嚴重影響了患者的生活質量，近年來該疾病受到越來越廣泛的關注。骶神經刺激療法（SNM）是一種有效的治療OAB的方法，它具有手術成功率高、患者滿意度高以及微創、簡便等特點。雖然目前關於骶神經刺激的機制仍然不清楚，但普遍認為骶神經刺激可以通過傳入神經通路影響局部骶反射弧和更高一級的大腦中樞系統。

研究目的

一是研究在SNM刺激的同時，通過實時磁共振技術監測那些對SNM療法有效的OAB患者的大腦活動變化，二是研究隨著骶神經刺激強度的改變大腦相應區域的變化情況。

研究對象和方法

對SNM療法有效的女性藥物難治性OAB患者，穩定刺激至少3個月且無神經系統疾病，在進行核磁掃描前記錄患者刺激參數然後關機5天洗脫，每個患者在開機刺激的同時進行了三輪實時核磁掃描，分別是刺激無感、有感、刺激過量三種狀態。

根據患者腦部血氧水平的相關關係做出腦部區域活動圖，關機狀態下進行了5輪核磁掃描，開機狀態下進行了4輪核磁掃描，每輪掃描時長42秒，組分析採用單體素P值為0.05，假陽性誤差0.05，13名入選者最終6名完成了所有核磁掃描項目（患者入選流程見圖1），平均年齡52歲（32歲-64歲），患者關機洗脫後排尿日記顯示患者癥狀加重。

圖1.參與本研究的臨床試驗患者入選流程圖，13位入選女性患者，其中6名患者完整的完成了整個試驗流程

總體上看，隨著刺激幅度的增加，腦部相關區域的活動也會增強，但是右下額回的活動強度始終保持穩定，只有在刺激無感狀態下腦橋和中腦導水管周圍灰質才處於靜息狀態（圖2），刺激有感狀態下激活了腦島活動，但是抑制了內側和上頂葉（圖3）；過量刺激狀態下激活了腦部多個區域結構以及與S3骶神經相關區域（圖4），所有的設備在經歷fMRI掃描後阻抗均正常。

圖2. 骶神經刺激患者無感時腦部區域的活動變化

（藍色表示抑制，紅色表示激活 ）

圖3. 骶神經刺激患者有感時腦部區域的活動變化

（藍色表示抑制，紅色表示激活）

圖4. 骶神經刺激過量時腦部區域的活動變化

（藍色表示抑制，紅色表示激活）

結論

通過fMRI掃描證實了骶神經刺激可以影響那些對刺激有效的女性OAB患者的腦部活動並且隨著刺激強度的變化，腦部的活動也會跟著發生相應的變化。

討論

本研究是第一次利用fMRI技術實時反映大腦在骶神經刺激同時的變化情況，證實了骶神經刺激可以影響中樞神經系統通路；進一步研究顯示：伴隨著刺激強度的不同，大腦內部各區域與刺激強度存在相關關係；目前仍然不清楚骶神經刺激後的腦部活動是如何影響尿路功能恢復正常。

關於骶神經療法機制目前有兩種理論，一種是骶神經刺激可以發出調控信號改變與下尿路功能相關的大腦排尿中樞的「set point(設置點)」，這個過程類似於恆溫控制器控制溫度始終保持恆溫狀態；在OAB患者中，大腦的設置點被錯誤校準從而引發疾病狀態的出現。第二種理論是骶神經刺激可以產生傳入信號進而覆蓋或干擾了異常的OAB神經活動，這個過程類似於使用降噪耳機在嘈雜的環境中聽到美妙的音樂。

圖5. 骶神經刺激對尿控相關神經環路的影響示意圖

通路1表示通過改變中腦導水管周圍灰質（PAG）和腦橋排尿中樞（PMC）的活動可以對排尿反射進行調控，同時排尿設置點也可以反過來調控它們之間的相互作用；通路2a表示大腦「突出」意識網路的部分結構與SNM療法相關的活動變化，意識網路由腦島、丘腦、背側前扣帶回（dACC）、輔助運動區（SMA）組成，這種活動變化同時會間接增加交感神經的興奮；通路2b表示「默認」網路（黑色箭頭所指）組成部分與SNM刺激相關的變化情況，默認網路由內側前額葉皮質（mPFC）、外側前額葉（IPFC）以及下游排尿反射通路。

參考文獻

GillBC, Pizarro?BerdichevskyJ, Bhattacharyya PK, Brink TS, Marks BK,

Quirouet A, Vasavada SP, Jones SE,Goldman HB, Real-Time Changes in Brain

ActivityDuringSacral Neuromodulation for Overactive Bladder, The Journal of Urology(2017), doi: 10.1016/j.juro.2017.06.074.

文章校審：向日葵、Sophia

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