内囊前肢在外科治疗精神疾病中的运用进展_何伟斌.pdf

DOI:103969/j issn1672-7770 2023 02021综述内囊前肢在外科治疗精神疾病中的运用进展何伟斌，李宸辉，邵灵敏，王高华，易伟【摘要】约 30%40%的精神疾病患者对药物、心理疗法和其他治疗方式多模式综合治疗后反应不佳或无效，从而进展为难治性精神疾病。神经调控技术运用于治疗难治性精神疾病已有 60 多年历史。近年来，越来越多的神经影像学研究发现精神疾病发病与神经环路功能障碍有关。内囊前肢(ALIC)是这些神经环路中的关键节点，调控 ALIC 在治疗强迫症(OCD)、重度抑郁症等精神疾病显得越来越重要，本文就 ALIC 的解剖学、神经影像学及在难治性精神疾病的运用进展做一综述。【关键词】内囊前肢;脑网络;神经影像学;精神疾病;强迫症【中图分类号】R651 1+1【文献标志码】A【文章编号】1672-7770(2023)02-0224-07Application progress of anterior limb of internal capsule in treatment of psychiatric diseases HE Wei-bin，LIChen-hui，SHAO Ling-min，et alDepartment of Neurosurgery，Renmin Hospital of Wuhan University，Wuhan430071，ChinaCorresponding author:YI WeiAbstract:About 30%40%psychiatric patients respond poorly to multimodal comprehensive treatmentincluding drugs，psychotherapy and other treatment methods，and will further progress to refractory psychiatricpatient Neuromodulation technology has been used in the treatment of refractory psychiatric diseases for more than 60years More and more neuroimaging studies have found that the pathophysiology of mental disorders is related to thedysfunction of neural circuits The anterior limb of the internal capsule(ALIC)is a key point in the neural circuitRegulation ALIC is becoming more and more important in the treatment of refractory obsessive-compulsive disorder(OCD)，severe depression，and other mental diseasesThis paper reviews the anatomy，neuroimaging andapplication progress of ALIC in refractory mental diseasesKey words:anterior limb of the internal capsule;brain network;neuroimaging;psychiatric disorder;obsessivecompulsive disorder基金项目:武汉大学医学腾飞计划基金项目(TFLC2018001)作者单位:430071 武汉，武汉大学人民医院神经外科(何伟斌，李宸辉，邵灵敏，易伟)，精神科(王高华)通信作者:易伟大多数精神疾病患者可以通过药物治疗、心理治疗、物理治疗(如电休克治疗、经颅磁治疗)或几种方案的联合治疗得到有效治疗。但是，仍然有相当一部分患者存在长期用药疗效较差或无效、不配合治疗、服药量太大、副作用不能耐受等情况。对这些难治性精神疾病患者，可能通过神经调控获益。目前精神疾病发病机制仍然不明确，近年来，越来越多的 神 经 影 像 学 研 究 发 现 强 迫 症(obsessive-compulsivedisorder，OCD)、抑郁症和其他精神疾病发病与神经环路功能障 碍 有 关1。内 囊 前 肢(anterior limb of the internalcapsule，ALIC)是这些神经环路中的关键结构，它是前额叶和海马、杏仁核和丘脑之间白质连接纤维的关键汇合点，这些白质纤维共同形成核心边缘神经环路2。基于 ALIC 在边缘环路中的作用，Talairach 等3 在 1949 年首次采用 ALIC切开术治疗难治性精神疾病。随着研究的深入，越来越多的治疗证据表明，ALIC 的毁损手术 射频毁损术(raiofrequencylesion surgery，RFS)、伽玛刀放射治疗手术(Gamma kniferadiotherapy surgery，GKRS)、磁 共 振 引 导 聚 焦 超 声 术(magnetic resonance guided focused ultrasound，MRgFUS)和脑深部电刺激(deep brain stimulation，DBS)可有效治疗OCD、重度抑郁症(major depressive disorder，MDD)等精神疾病。本文就 ALIC 的解剖学、相关疾病的神经影像学研究和其在这些疾病中的疗效做一综述，以提高医师对干预 ALIC在治疗难治性精神疾病的认识。1ALIC 解剖及功能内囊是一种白质结构，它位于两侧大脑半球的中下部，并将尾状核和丘脑与豆状核分开。内囊分为三部分:(1)ALIC，位于豆状核和尾状核头之间;(2)内囊膝，在尾状核头和丘脑之间;(3)内囊后肢，在豆状核与丘脑之间2。ALIC 主要由丘脑前辐射、额桥束以及尾状核和豆状核之间的连接组成。丘脑前辐射包含了内侧额叶、眶额皮质(orbitofrontal cortex，OFC)和前内侧丘脑核之间的双向投射，这些双向投射是边缘系统参与情感调节的重要组成部分。ALIC 还与背外侧和腹外侧前额叶皮质广泛连接，其最腹侧的纤维直接毗邻伏隔核的尾侧。扩散张量成像(diffusion422J Clin Neurosurg，April 2023，Vol 20，No 2tensor imaging，DTI)发现 ALIC 可以分为结构重叠但功能又各不相同的四个区域，分别是来自 OFC 和腹内侧前额叶皮质的纤维，来自背侧前扣带回皮质和腹外侧前额叶皮质的纤维，以及来自背侧前额叶皮质的纤维(进一步分为背内侧和背外侧前额叶皮质纤维)4。ALIC 似乎是丘脑前辐射(与情绪处理和调节有关)和内侧前脑束(寻求奖赏和食欲行为的核心介质)之间的汇聚点2。ALIC 连接的最重要的前额叶皮质是 OFC。OFC 位于前额叶的腹侧表面，OFC 与多个脑区(杏仁核、尾状核、前扣带皮层、海马体、腹侧被盖区、下丘脑、颞极)有着广泛联系，接受所有感觉的输入，并在行为和情绪反应整合中起关键作用5。举例来说，OFC、前扣带皮层、腹侧纹状体、背内侧丘脑和杏仁核之间的相互联系构成了皮质-纹状体-丘脑-皮质(cortex-striatum-thalamus-cortex，CSTC)环路，SCTC 环路异常在 OCD 发病中起着关键作用6。近年来，神经影像学研究通过识别脑功能活动和脑结构完整性的改变，发现许多精神疾病的发病与前额叶皮质及皮质下脑区的神经环路异常有关，这为阐明精神疾病的发病机制提供了重要证据。另一方面，研究发现 ALIC 在这些神经环路连接中起着直接或间接的关键作用2，这为外科治疗难治性精神疾病奠定了理论基础。ALIC 的上部血液由大脑中动脉的豆纹动脉供应，下部由大脑前动脉的 Heubner 返流动脉供血。涉及 ALIC 的脑梗死患者通常表现为偏瘫、失语症、执行功能障碍、情感淡漠。因此，在干预 ALIC 时需考虑到毁损 ALIC 面积的大小，以免不精确或过大的毁损导致严重的并发症。2ALIC 在精神疾病外科治疗中的运用ALIC 在调节边缘系统的认知和情感功能方面起着关键作用，这已经在许多精神疾病神经影像学研究中得到证实。以下章节主要回顾了精神疾病的结构磁共振(高分辨率结构成 像 及 DTI)和 功 能 磁 共 振 成 像(functional magneticresonance imaging，fMRI)研究发现，还梳理了 ALIC 在治疗不同精神疾病中的具体作用。2 1ALIC 在 OCD 中的运用OCD 是第四大常见的精神障碍，终生患病率为 1%3%7。OCD 以强迫行为和强迫思维为主要临床表现，常伴有焦虑、抑郁情绪，严重影响患者社会功能及生活质量。OCD 通常通过药物治疗(选择性血清素再摄取抑制剂和三环抗抑郁药)以及心理治疗。尽管OCD 的病因仍不清楚，但结构和功能神经影像学研究证实了，CSTC 环路异常在 OCD 的发病中起着重要作用。具体来说，fMRI 发现 OCD 患者在症状发作期或间歇期的前额叶-纹状体区(如 OFC、前扣带回、丘脑和基底节区)功能亢进，而在症状改善后可观察到这些区域代谢活动恢复正常8。ALIC 参与 CSTC 环路中前额皮质、纹状体和丘脑之间的双向连接9。如前所述，ALIC 的丘脑前辐射包含了大部分前额叶(特别是 OFC)到丘脑的连接。DTI 研究发现，OCD 患者的 ALIC 各向异性分数(fractional anisotropy，FA)比健康人增大10。此外，ALIC 的 FA 值与强迫、抑郁和焦虑的症状严重程度评分呈正相关。与此相反，也有研究表明 ALIC 的 FA值降低、ALIC 体积增加、双侧内侧前额叶皮质、右侧 OFC 和右侧背外侧前额叶皮质的灰质体积减少11。上述研究表明ALIC 是这些异常的 OFC-皮层下环路的一个关键组成部分，因此，干预 ALIC 可能在 OCD 中起到治疗作用。2 1 1ALIC 毁损术治疗 OCD1949 年 Talairach 根据 ALIC在边缘环路中的作用，首次将 ALIC 切开术运用于治疗OCD。此后，半个多世纪的研究证实了 ALIC 毁损术在 OCD中的疗效。最近的一项综述表明，343 例 OCD 患者接受ALIC 毁损术(174 例 ALIC-RFS、139 例 ALIC-GKRS、11 例ALIC-MRgFUS)的总体有效率达 59%12。ALIC-RFS 术后副作用包括情绪迟钝、冷漠、主动性低下、疲劳、性格改变、记忆力差、短暂的幻觉、癫痫发作、尿失禁、体重增加以及各种手术并发症12。来自 OFC 和扣带皮层的白质纤维在 ALIC 汇合，并投射到腹侧纹状体和背内侧丘脑，ALIC-RFS 通过阻断该 CSTC 环路达到治疗作用。Yin 等13 证实了在 ALIC-RFS后，OCD 患者腹侧纹状体/伏隔核和前扣带皮层之间的功能连接性降低。此外，脑桥与小脑之间的环路在控制 OCD 行为功能中起作用，额桥束间接参与脑桥-小脑环路，ALIC-RFS还可能通过破坏额桥束来起作用。非侵入性毁损手术也可有效改善 OCD 患者的强迫症状，如:ALIC-GKRS14 和 ALIC-MRgFUS15。ALIC-GKRS 的疗效与 ALIC-RFS 相似，但需要更大样本量来证实12，14。ALIC-GKRS 有潜在短期或长期的辐射相关副作用(放射性脑水肿和液化囊腔)。MRgFUS 作为非开颅手术技术，主要优势是对毁损范围的实时监测和对患者术中的状况实时监测。最近的 I 期临床试验报告了 6 例 OCD 患者接受了ALIC-MRgFUS 治疗，其中 4 例有效，且没有出现严重的不良反应，表明 ALIC-MRgFUS 似乎是安全、有效的15。非