孔蓋 沈夢婷 吳觀福 錢禛穎王繼軍 唐鶯瑩
重復(fù)經(jīng)顱磁刺激(repetitive transcranial magnetic stimulation,rTMS)是非侵入性物理治療技術(shù),是目前抑郁癥治療的常用方法之一,2008年被美國FDA批準(zhǔn)用于抑郁癥臨床治療[1-2]。精準(zhǔn)靶點rTMS是對傳統(tǒng)rTMS方案的優(yōu)化,廣義的精準(zhǔn)是在精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)(precise medicine)層面,狹義的精準(zhǔn)是指物理層面上的靶點精準(zhǔn)定位 (precise location)。精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)層面上的rTMS,是依據(jù)抑郁癥患者臨床癥狀亞型、客觀腦影像特征等生物亞型,對患者rTMS干預(yù)方案(靶點等)進行個體化選擇。相比傳統(tǒng)rTMS治療對所有抑郁癥患者均選用背外側(cè)前額葉(dorsolateral prefrontal cortex,DLPFC)的模式,新型精準(zhǔn)rTMS先對抑郁癥患者進行亞型區(qū)分,根據(jù)不同亞型選擇最適合的靶點。物理層面上的rTMS精準(zhǔn)定位,是對已確定的某靶點進行精準(zhǔn)定位和干預(yù),利用個體磁共振影像(magnetic resonance imaging,MRI)導(dǎo)航等技術(shù)可以實現(xiàn)靶點的聚焦化和個體化。本文對精準(zhǔn)rTMS在抑郁癥治療中的研究新進展進行全面綜述。
抑郁癥是一種異質(zhì)性較高的臨床綜合征[3]。研究發(fā)現(xiàn),不同癥狀組合可能對應(yīng)不同潛在異常腦網(wǎng)絡(luò)[4]。除傳統(tǒng)DLPFC可作為rTMS治療抑郁癥的靶點外,背內(nèi)側(cè)前額葉(dorsomedial prefrontal cortex,DMPFC) 和 眶 額 葉 (orbital frontal cortex,OFC)為情緒調(diào)節(jié)腦網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵節(jié)點[5],初步探索性研究發(fā)現(xiàn)這些新靶點也具有改善抑郁的療效,且有較高的安全性[6-9]。目前研究報告的rTMS抗抑郁治療有效率為29%~46%,異質(zhì)性較大[10-11]。研究發(fā)現(xiàn)不同靶點可能針對不同癥狀群,而不是所有抑郁相關(guān)癥狀[12]。依據(jù)臨床癥狀特征或者腦網(wǎng)絡(luò)等生物特征,特異性地選擇靶點,實施個體精準(zhǔn)的rTMS治療,很可能是提高抗抑郁療效的重要手段。
1.1 基于臨床癥狀特征選擇靶點 具有不同臨床癥狀特征的抑郁癥患者使用rTMS治療效果不相同。有研究探索根據(jù)不同癥狀特征選擇不同rTMS刺激靶點的療效[13]。該研究把抑郁癥分為“憂慮型”和“焦慮型”兩種亞型:前者所對應(yīng)的靶點更偏向左側(cè)DLPFC前側(cè),對改善傷心、興趣減退和自殺等“憂慮型”臨床癥狀更有效;而后者靶點更偏向DLPFC后側(cè),對失眠、性欲減退和易激惹等“焦慮型”臨床癥狀更有效[13]。FETTES等[7]對抑郁癥患者進行1 Hz rTMS刺激右側(cè)OFC,發(fā)現(xiàn)臨床治療有效的抑郁癥患者,其焦慮癥狀的改善以及快感缺乏癥狀的恢復(fù)都非常顯著。DOWNAR等[9]對抑郁發(fā)作患者的左側(cè)DMPFC進行高頻刺激,發(fā)現(xiàn)在基線水平具有快感缺乏癥狀(包括悲觀、失去快樂和對以前感興趣的活動失去興趣)的患者rTMS治療效果不佳,而這些癥狀不明顯的患者療效更好。根據(jù)不同癥狀組合精準(zhǔn)選擇干預(yù)靶點治療更具針對性,有希望進一步提高rTMS治療效果。雖然目前相關(guān)研究仍處于探索階段,但也提供了一些有價值的信息。例如上訴研究提示,存在快感缺乏癥狀的抑郁癥患者對于左側(cè)DMPFC治療反應(yīng)不敏感,而選擇右側(cè)OFC靶點治療成功的概率可能更大,而共病焦慮的抑郁癥患者可能對更靠后的左側(cè)DLPFC或者右側(cè)OFC靶點的反應(yīng)更敏感。
1.2 基于腦網(wǎng)絡(luò)特征選擇靶點 具有不同腦網(wǎng)絡(luò)特征的抑郁癥患者使用rTMS治療效果也不同。ANDREW等[14]使用功能MRI揭示大腦功能連接,通過聚類分析將抑郁癥分為4種亞型。該研究對154例抑郁癥患者的DMPFC進行高頻rTMS刺激,結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同亞型患者使用rTMS療效差異顯著。rTMS對生物1型患者最有效,有效率為82.5%(33/40),生物3型有效率次之,為61.0%(25/41),生物2型和生物4 型的患者分別只有 25.0%(4/16)和 29.6%(8/27)[14]。DOW NAR等[9]對47例抑郁發(fā)作患者的左側(cè)DMPFC進行高頻刺激,根據(jù)基線時大腦獎賞環(huán)路功能連接的差異,將抑郁癥患者分為兩類,兩類患者刺激DMPFC同一靶點的療效不同,臨床治療有效的患者在基線有較高的經(jīng)典獎賞環(huán)路功能連接,而臨床治療無效的患者則剛好相反。上訴研究表明,基線水平的大腦功能連接屬于生物1型或者獎賞環(huán)路功能連接較強的抑郁癥患者,對刺激DMPFC的反應(yīng)可能更敏感。這對制定精準(zhǔn)rTMS干預(yù)方案的靶點選擇具有一定臨床指導(dǎo)意義。
目前臨床上最常用的rTMS定位方法是 “標(biāo)準(zhǔn)5 cm法”或10-20腦電電極法,盡管操作簡便,但因個體頭顱特征差異,實際顱內(nèi)靶點位置存在較大偏差。有研究表明,使用 “標(biāo)準(zhǔn)5 cm法”只有1/3的患者實際干預(yù)靶點定位在DLPFC內(nèi)[15],使用腦電帽F3位置仍有10%的患者偏離目標(biāo)靶點[16]。因此,迫切需要更加精準(zhǔn)的定位方法。神經(jīng)導(dǎo)航技術(shù),是利用神經(jīng)影像,由標(biāo)準(zhǔn)腦或患者個體的結(jié)構(gòu)像或功能像定位靶點位置,計算出位于頭皮的rTMS干預(yù)位置和入射路徑。由神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)來實現(xiàn)患者實際頭顱與MRI配準(zhǔn),可以解決靶點精準(zhǔn)定位的問題。這一技術(shù)不但可以保證每次干預(yù)都能落在DLPFC腦區(qū)內(nèi),還能聚焦更小范圍的子腦區(qū),甚至可以為每位患者提供個體化靶點。
2.1 精準(zhǔn)結(jié)構(gòu)靶點 基于結(jié)構(gòu)MRI,可以定義一坐標(biāo)位置代表經(jīng)典DLPFC靶點,與神經(jīng)導(dǎo)航技術(shù)結(jié)合,每次干預(yù)均在DLPFC內(nèi)同一位置,該坐標(biāo)稱為結(jié)構(gòu)DLPFC靶點。目前,精準(zhǔn)結(jié)構(gòu)靶點使用最多的是Talairach坐標(biāo)(-45,45,35)。該坐標(biāo)基于一項關(guān)于抑郁癥DLPFC影像學(xué)綜述[17],該綜述表明不同研究結(jié)果雖有相當(dāng)大的異質(zhì)性,但BA9區(qū)變化相對一致。于是,F(xiàn)ITZGERALD等[18]將BA9的中心和BA9/BA46交界的中間一點作為目標(biāo)靶點,根據(jù)GRAZYNA等[19]的研究,確定了Talairach坐標(biāo)。有三項研究直接對精準(zhǔn)定位DLPFC與非精準(zhǔn)定位的rTMS抗抑郁療效進行比較,結(jié)果并不一致。FITZGERALD等[18]發(fā)現(xiàn)精準(zhǔn)定位相比于“標(biāo)準(zhǔn)5 cm法”可以提高rTMS抗抑郁療效。LI等[20]對比精準(zhǔn)定位與“標(biāo)準(zhǔn) 5 cm法”,HEBEL等[21]對比精準(zhǔn)定位與腦電帽F3定位,兩項研究未得出精準(zhǔn)定位可以提高rTMS抗抑郁療效的結(jié)論。這些研究雖都是探索精準(zhǔn)結(jié)構(gòu)DLPFC靶點是否可以提高療效,但采用了不同的研究對象入組標(biāo)準(zhǔn)、治療參數(shù)和線圈類型,這可能是造成結(jié)論不一致的原因之一。另外,上述研究都只是在結(jié)構(gòu)DLPFC靶點層面,不能對神經(jīng)導(dǎo)航精準(zhǔn)定位rTMS是否可以提高抗抑郁療效一概而論。
2.2 群體水平的精準(zhǔn)功能靶點 病理機制研究提示,抑郁癥狀不僅涉及DLPFC單一腦區(qū),前扣帶回膝部(subgenual anterior cingulate cortex,sgACC)過度激活可能也與抑郁癥發(fā)病相關(guān)[22]。rTMS抗抑郁機制研究也有新的認(rèn)識,rTMS的影響不僅局限于直接干預(yù)的腦區(qū),還可能會傳遞至與干預(yù)腦區(qū)有結(jié)構(gòu)或功能連接的其他腦區(qū)[23]。因此,對靶點選擇的方法也可以不斷改進。一種方式就是基于功能MRI,計算DLPFC與sgACC間的功能連接?;诖髽颖窘】祵φ盏墓δ躆RI數(shù)據(jù),以DLPFC內(nèi)與sgACC功能連接最強的位點作為rTMS干預(yù)靶點,稱為群體水平的精準(zhǔn)功能靶點。FOX等[24]的回顧性研究發(fā)現(xiàn)干預(yù)靶點(DLPFC內(nèi))與sgACC功能連接負(fù)相關(guān)性越強,rTMS抗抑郁療效越好。這提示在經(jīng)典DLPFC靶點內(nèi)可以尋找療效更好、更聚焦的子腦區(qū)。FOX等[24]基于群體功能MRI,找出 sgACC與DLPFC負(fù)相關(guān)程度最大的位置(DLPFC內(nèi))所對應(yīng)MNI坐標(biāo)(-38,44,26),推薦該坐標(biāo)為rTMS治療抑郁癥的最優(yōu)靶點。WEIGAND等[12]運用同樣方法,基于更大群體MRI數(shù)據(jù)推薦使用MNI坐標(biāo)(-42,44,30),該坐標(biāo)位置與前者非常接近。BLUMBERGER等[25]采用精準(zhǔn)定位MNI坐標(biāo)(-38,44,26)對比不同刺激頻率rTMS抗抑郁療效的差異,10 Hz組有效率為47%,iTBS組為49%,這一比例高于常規(guī)治療方法(15.5%~29.9%)[1-2],顯示出精準(zhǔn)定位功能靶點具有提高rTMS療效的潛力。但目前尚無直接對比精準(zhǔn)功能靶點和非精準(zhǔn)定位療效差異的研究,需要進一步開展隨機臨床對照試驗。
2.3 個體水平的精準(zhǔn)功能靶點 FOX等[26]進一步提出基于sgACC與DLPFC功能連接,在個體水平上計算靶點坐標(biāo)。該方法將原來基于群體水平功能連接確定的統(tǒng)一坐標(biāo),優(yōu)化為個體水平坐標(biāo),每例抑郁癥患者的干預(yù)靶點由各自的功能MRI數(shù)據(jù)確定,不同患者的rTMS干預(yù)靶點雖仍在DLPFC內(nèi),但具體坐標(biāo)并不相同。最近一項“斯坦福加速式rTMS”治療抑郁癥的研究[27],選用個體水平功能靶點,采取高治療強度和高治療劑量,最終抑郁癥患者治愈率高達90.5%(19/21)。而以往研究使用FDA批準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)rTMS,抑郁癥治愈率僅約37%[28]。該研究[27]對rTMS不僅改進了干預(yù)靶點,還改變了其他治療參數(shù),雖然后續(xù)試驗排除了安慰劑效應(yīng)[29],但無法排除治療強度和劑量的影響。最近有理論分析表明,精準(zhǔn)定位個體水平功能靶點可能相較于群體水平更有助于提高臨床反應(yīng)[30]。但目前是否有必要使用個體水平功能靶點進行rTMS,研究證據(jù)尚不充足,需要大樣本臨床對照試驗進一步證明。
過去20年的大規(guī)模臨床試驗證明了rTMS治療抑郁癥的有效性和安全性。近些年,越來越多研究的焦點轉(zhuǎn)移至如何通過精準(zhǔn)靶點rTMS治療進一步提高抗抑郁療效。目前研究表明,精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)層面上的rTMS治療可以根據(jù)抑郁癥亞型從全腦皮質(zhì)范圍內(nèi)有針對性地選擇靶點(DLPFC以及新靶點),而精準(zhǔn)定位更多地關(guān)注如何進一步優(yōu)化常規(guī)DLPFC靶點。兩者相互促進,精準(zhǔn)靶點rTMS是目前有希望提高抗抑郁療效的重要手段,值得進一步探索與研究。