基于丘脑分割的痛性糖尿病周围神经病变中枢神经通路研究及高频率重复经颅磁刺激或药物疗效评价的应用研究

Painful diabetic peripheral neuropathy (P-DPN) is a common complication of diabetes mellitus and the patient suffers from the pain. The pathogenesis of P-DPN is unknown and few studies have been published on the cerebral functional changes caused by the pathology of the peripheral neurons in P-DPN patients. The thalamus is known as a relay in the human brain, with its nuclei sending fibers to the cortical and subcortical regions. Our study proposes to depict the brainnetome of P-DPN using advanced high-resolution structural and functional magnetic resonance imaging basing on thalamic parcellation. We also plan to follow up the patients after medicine（progabalin ）treatment or rTMs to figure out its therapeutic mechanism on P-DPN patients. Through these steps, we could better understand the disease and provide innovative ways for its treatment.

痛性糖尿病周围神经病变是糖尿病常见的并发症，它导致的疼痛症状严重影响患者的生活质量。痛性糖尿病周围神经病变的发病机制目前尚不明确，而且目前也很少有文献研究报道这种周围神经的病理性改变是否会引起中枢神经系统的结构和功能发生变化。丘脑是感觉传导的的中继站，连接到皮层及皮层下功能区域。本项目利用高分辨结构及功能磁共振成像，采用多模态的技术手段结合丘脑分割技术来揭示痛性糖尿病周围神经病变患者大脑结构和功能的改变，探索疼痛产生的中枢神经机制。而且通过随访患者经过药物（普瑞巴林）及重复经颅磁刺激(rTMS)治疗后的脑功能改变，客观地揭示疗效变化，探究普瑞巴林治疗痛性糖尿病周围神经病变的治疗机制。通过以上研究使我们更好地理解痛性糖尿病周围神经病变的发病机制，并且为我们探索更加有效的新型治疗方法提供思路和证据。

疼痛相关的脑内机制的探索一直是研究的热点。本项目以神经病理性疼痛的患者为研究对象，以疼痛传导的中继站丘脑为切入点，结合多模态磁共振及丘脑分割等新技术，揭示疼痛的脑内靶点。在本研究中，我们共纳入糖尿病周围神经病变患者及招募健康志愿者80人，对每位被试进行磁共振扫描，并收集了完整的量表数据。研究内容主要包括：（1）丘脑分割技术的探讨：丘脑的不同核团投射至不同的大脑皮层，根据这个原理，我们将大脑划分成六个感兴趣区，并计算丘脑每一个体素与皮层感兴趣区之间的功能连接的强弱，以偏相关最强的那个脑区作为该体素的对应脑区，成功将丘脑分割成了不同的核团；（2）疼痛相关的脑内机制的研究：通过基于体素的形态学方法，我们探索了糖尿病周围神经病变患者相对于正常人灰质结构的改变，发现患者存在丘脑等疼痛相关区域的萎缩，证明了周围神经的病理性改变会引起中枢神经系统的结构发生变化；（3）功能成像定位脑内病变的新方法的开发：我们选择了10名癫痫患者，比较患者与正常人功能连接的差异，结果发现差异所在的脑区与致痫灶的位置一致，该创新性的分析方法证实了功能磁共振具有精确定位神经系统功能紊乱靶点的作用，也为疼痛靶点的探索打下了基础。总之，这项研究揭示了神经性疼痛患者大脑结构的变化，并为功能性成像方法定位大脑病变提供了新的思路。这将有助于我们对疼痛相关神经机制的理解，并强调了多模态磁共振在该领域的应用潜力。