牙髓冷刺激痛及牙痛期待的功能性磁共振成像研究.pdf

1、人類對口腔內(nèi)食物的感知包括味覺、觸覺和溫度覺等一系列復(fù)雜感覺的相互作用，要全面了解口腔內(nèi)食物感知的大腦活動過程，就必須了解這些各具特色的不同感覺的感知過程。有關(guān)人類口腔內(nèi)感覺尤其是觸覺、溫度覺和痛覺分別引起怎樣的大腦功能改變還少見報道。疼痛是口腔重要的感覺之一，其中牙源性疼痛是口腔科最常見的疼痛，牙髓源性疼痛因其解剖生理特點和感受器的特殊性而有別于軀體其它部位的疼痛，主要表現(xiàn)在：牙髓神經(jīng)的分布密度是皮膚神經(jīng)的15倍，在感覺方面對傷害性刺

2、激的感受占了絕對優(yōu)勢；牙髓源性疼痛定位不清；牙髓神經(jīng)可以被牙本質(zhì)小管內(nèi)液體流動激活；牙髓神經(jīng)纖維可以感知髓腔壓力變化；對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的興奮常表現(xiàn)為一系列肌肉癥狀；牙痛通過三叉丘系而非脊丘系傳導(dǎo)；在三叉神經(jīng)脊束核尾側(cè)亞核及丘腦VPM呈雙側(cè)激活；三叉、舌咽、迷走神經(jīng)切除的患者仍能感受到牙髓刺激痛等。所有這些不同于身體其它部位的疼痛特點，使牙痛的中樞神經(jīng)尤其是高級中樞神經(jīng)定位研究意義重大，牙痛的產(chǎn)生基本上也包括了傷害性刺激的傳入、中樞神經(jīng)系統(tǒng)

3、對傳入信息加工、處理、詮釋和調(diào)控的過程。 以往有關(guān)牙痛的各級神經(jīng)傳導(dǎo)通路的研究多數(shù)是通過動物實驗實現(xiàn)的，如采用電極刺激或牙髓炎動物模型，存在的問題是不能把牙痛的主觀感受與神經(jīng)興奮的程度、部位相聯(lián)系，也不能完全反映人類的牙痛傳導(dǎo)通路尤其是大腦皮層的傷害性信息處理的特點。雖然電生理研究如腦電圖(髓G)、腦磁圖(MEG)等也能無創(chuàng)地用于人類，但其空間分辨率太低，無法將大腦皮層的反應(yīng)與解剖部位相聯(lián)系，功能性磁共振成像fMRI是一類非侵入

4、性、高分辨率的腦功能成像技術(shù)，它的出現(xiàn)可以使人們無創(chuàng)性的直接窺視與人類各種功能相聯(lián)系的大腦皮層或皮層下中樞的功能反應(yīng)，為牙痛中樞神經(jīng)傳導(dǎo)路的研究提供了先進(jìn)的研究手段。 牙本質(zhì)痛是牙源性疼痛中的一類，它通過牙本質(zhì)小管內(nèi)的液體流動激活牙髓-牙本質(zhì)界附近的Aδ纖維，是一種短暫的溫度、氣流和創(chuàng)傷等的激發(fā)痛，刺激去除疼痛很快消失，本身不具有自發(fā)痛性質(zhì)，對于人類而言是一種很好的牙齒激發(fā)痛模型。冷水對于正常牙來說并不是一種傷害性刺激，卻能誘發(fā)

5、牙本質(zhì)痛患牙的疼痛反應(yīng)。本課題利用牙本質(zhì)痛患者患牙牙髓冷刺激痛的特點，和fMRI無創(chuàng)、高空間分辨率的優(yōu)勢，同時克服了fMRI對于刺激條件的種種限制，探討了牙痛的大腦皮層區(qū)域定位。同時還就大腦皮層對口腔內(nèi)冷水刺激的反應(yīng)進(jìn)行初步分析。 痛覺是一種與實際或潛在的組織損傷相關(guān)聯(lián)的不愉快感覺和情緒體驗，它是機(jī)體受到傷害刺激時的一種主觀感受，牙痛是由多因素構(gòu)成的復(fù)雜過程，不僅與頜面部感覺神經(jīng)生理有關(guān)，而且與情感、疼痛行為、認(rèn)知及心理因素相關(guān)

6、，它極易受到過去經(jīng)驗、記憶和暗示的影響。因此，本研究還嘗試用fMRI就患者高級中樞如何解讀已知即將到來的牙痛刺激，即牙痛期待作以探討。 本實驗包括以下三部分：一、口腔內(nèi)冷刺激的功能性磁共振成像 目的：觀察正常人口腔內(nèi)右側(cè)上頜牙冷水刺激時的大腦中樞反應(yīng)，為其它口腔感覺的腦功能研究提供基礎(chǔ)。方法：選取8名口腔狀況健康的右利手志愿者(平均年齡29.5歲，男性3名，女性5名)標(biāo)為N-R組，接受口腔內(nèi)右側(cè)上頜第一雙尖牙冷水刺激，志

7、愿者為活髓全牙列，均無牙齒敏感癥狀，無冷水激發(fā)痛，無口腔粘膜及牙周疾病。利用自制塑料軟管注射裝置輸送冷水至一側(cè)口腔，并采用GE-EPI掃描序列和冷水刺激一靜息(on/off)的block設(shè)計方法，采集全腦血氧水平依賴對比的fMRI掃描數(shù)據(jù)，以SPM2軟件包進(jìn)行結(jié)果的數(shù)據(jù)分析獲得口內(nèi)冷刺激與靜息狀態(tài)對比的腦功能圖像。結(jié)果：初級感覺運動區(qū)BA3，4、前運動皮質(zhì)BA6、頂葉楔前葉BA7、頂下小葉BA40、豆?fàn)詈擞行盘栐鰪?qiáng)。結(jié)論：1.口內(nèi)非味覺

8、液體的溫度刺激除引起口腔內(nèi)體感及運動代表區(qū)的興奮外，還引起其它相關(guān)腦區(qū)的激活；2.口內(nèi)感覺信息到達(dá)雙側(cè)大腦，感覺運動區(qū)以對側(cè)為主，頂下小葉以同側(cè)為主。 二、人腦對牙髓冷刺激痛反應(yīng)的功能性磁共振成像研究 目的：探討牙本質(zhì)痛患牙牙髓冷刺激痛時的大腦皮層區(qū)域興奮定位。方法：選取右上頜第一雙尖牙牙髓冷刺激痛患者(平均年齡35.3歲，男性2名，女性6名)分別進(jìn)行右上頜(P-R)及左上頜(P-L)第一雙尖牙冷水刺激，同時選取8名口腔

9、健康志愿者作為正常對照進(jìn)行右上頜雙尖牙(N-R)冷刺激(同實驗一)，所有被試均為右利手，實驗裝置及設(shè)計同實驗一，采集各組上頜雙尖牙冷水刺激時全腦血氧水平依賴對比的fMRI掃描數(shù)據(jù)，并用SPM2軟件包進(jìn)行結(jié)果的數(shù)據(jù)分析獲得各組牙髓冷刺激與靜息狀態(tài)對比的腦功能圖像。結(jié)果：P-R組多呈雙側(cè)激活模式，右側(cè)激活最強(qiáng)的島葉/SⅡ在左側(cè)只有較低激活，右側(cè)基底節(jié)、扣帶回/SMA、中腦紅核的強(qiáng)度都略高于左側(cè)，頂葉BA7、BA40、丘腦為右側(cè)單側(cè)激活。而左

10、側(cè)激活最強(qiáng)的Broca運動語言區(qū)BA44、MⅡ/PMC/BA4，6在右側(cè)激活很弱。N-R組激活較強(qiáng)的SⅠ/MⅠ、MⅡ/PMC、基底節(jié)為左側(cè)單側(cè)激活，右側(cè)頂葉BA7、額中回PMC為右側(cè)單側(cè)激活，兩側(cè)頂下葉BA40激活右側(cè)強(qiáng)于左側(cè)。P-L組右額葉的中央前后回SⅠ/MⅠ、MⅡ/PMC、左中央前回(BA4、6)激活最廣泛，右側(cè)島葉(BA13)、右側(cè)基底神經(jīng)核-屏狀核、右頇下小葉(BA40)也可見信號增強(qiáng)。結(jié)論：1.本實驗結(jié)果基本符合以往有關(guān)軀體

11、痛覺研究的腦功能成像的結(jié)果，即島葉/SⅡ、前扣帶回、MⅡ/PMC、頂上葉BA7、紋狀體-殼核、丘腦參與牙痛的中樞傳導(dǎo)；2.牙痛時前運動皮質(zhì)、輔助運動皮質(zhì)和Broca運動語言區(qū)的激活較強(qiáng)，可能與口腔內(nèi)牙痛刺激更能引發(fā)患者頭部逃避運動及痛刺激反射性引起頜、舌運動和有意識的運動控制有關(guān)。3.牙髓疼痛在大腦皮層多為雙側(cè)激活，與軀體痛相比某些腦區(qū)(如島葉、扣帶回)在同側(cè)大腦半球的激活比對側(cè)更強(qiáng)。 三、牙痛期待過程中人類大腦中樞的反應(yīng)

12、 目的：利用fMRI手段探討人類高級神經(jīng)中樞如何解讀已知即將到來的牙痛刺激，即牙痛期待時的腦功能成像。方法：選取右上頜第一雙尖牙牙本質(zhì)痛患者8名(同上)，采取牙痛期待一靜息(on/off，P-A)和牙齒冷刺激痛—靜息(on/off，P-Ra)的block設(shè)計方法，采集fMRI掃描數(shù)據(jù)，以SPM2軟件包進(jìn)行結(jié)果的數(shù)據(jù)分析獲得牙痛期待過程與靜息狀態(tài)對比及實際冷刺激與靜息狀態(tài)對比的腦功能圖像。結(jié)果：在疼痛的期待過程中左側(cè)額中、下回的BA10