Preoperative diffusion-perivascular MRI burden and postoperative delirium after subthalamic nucleus deep brain stimulation in Parkinson disease
本研究表明，术前较高的弥散-血管周围MRI综合负担与接受丘脑下核深部脑刺激术的帕金森病患者术后谵妄风险及严重程度的增加显著相关，提示其作为围手术期神经精神脆弱性候选生物标志物具有广阔前景。
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人类大脑是一个由神经纤维和流体通道组成的复杂网络，不断地运作以保持我们的思维清晰和注意力集中。有时，当身体面临像手术这样重大的压力源时，这个精密的系统可能会出现故障，导致一种被称为谵妄的突然性意识混乱状态。这种情况不仅仅是暂时的迷糊；它可能预示着大脑在构建方式以及处理压力方面的深层脆弱性。对于帕金森病患者而言，由于该病会影响运动功能，旨在植入脑深部刺激器的手术是治疗严重症状的一种常见且有效的手段。然而，尽管有些患者会出现术后意识混乱，另一些人却不会，医生们长期以来一直在试图理解其中的原因。问题不仅在于手术本身，更在于手术开始前大脑所隐藏的状态。
中国科学技术大学的一个研究小组致力于寻找一种观察这些隐藏脆弱性的方法。他们专注于两个标准扫描难以察觉的大脑健康方面：大脑白质纤维连接的状态，以及围绕血管的微小流体通道的健康状况。在大脑中，白质就像是连接不同区域的电缆，而流体通道则有助于清除废物。当这些系统承受压力或受损时，大脑可能较难应对手术带来的冲击。研究人员希望了解，他们是否可以通过测量术前这两个领域的损伤“总负荷”，并利用这些信息来预测哪些患者可能会出现谵妄。
为了进行这项研究，该团队研究了一百名计划接受双侧丘脑下核脑深部刺激术的帕金森病患者。这一过程涉及将电极植入大脑深处以调节运动。在手术前，每位患者都接受了专门的磁共振成像扫描。研究人员还扫描了三十二名健康人士，以建立一个代表正常大脑的基准。他们利用这些健康的扫描图像作为参考点，来衡量每个患者的大脑与常态之间的差异。他们观察了水分子通过白质束的扩散情况，这揭示了神经纤维连接的完整程度；同时，他们统计了大脑深层部分血管周围扩张的流体空间数量，这可以指示废物清除功能的问题。
结果显示出一个清晰的模式。与未发生谵妄的患者相比，发生术后谵妄的患者在白质和流体通道方面的异常负荷显著更高。研究人员将这些不同的测量指标结合成一个单一的分数，并对年龄和性别进行了调整，以观察整体情况是否具有意义。他们发现，在考虑了年龄、受教育程度以及帕金森病严重程度等已知风险因素后，该综合负荷分数每上升一个等级，发生谵妄的可能性就会大幅增加。那些在术后出现意识混乱的患者，其大脑在进入手术室之前就已经在这些特定系统中表现出了磨损和衰退的迹象。
除了预测谁会发生谵妄之外，研究还发现，对于那些确实出现了意识混乱的患者来说，大脑状况的严重程度至关重要。负荷分数较高的患者往往在住院期间经历更长时间的谵妄，并表现出更严重的症状。研究人员还观察了灰质（即脑细胞生存的组织）的体积，发现发生谵妄的患者在负责注意力和决策能力的区域（如额叶和丘脑）组织量较少。然而，研究强调，这些结构上的差异是更广泛的脆弱性图景的一部分，而非单一的原因。
该团队还测试了将这些大脑扫描数据与标准临床信息相结合，是否能提高预测谵妄的能力。通过使用统计模型，他们将仅基于患者病史的预测与包含大脑扫描负荷的预测进行了比较。包含影像学数据的模型表现更好，能够比仅使用临床数据的模型更准确地识别出谵妄病例。这表明，观察大脑的物理结构可以提供简单的医疗史无法捕捉到的宝贵线索。
尽管这些发现前景广阔，但研究人员也谨慎地指出，这是一项单中心研究，且发生谵妄的患者数量相对较少。目前的结果足以表明术前大脑健康与术后意识混乱之间存在联系，但尚未成为医生可以用于做出即时临床决策的工具。这项研究起到了假设生成器的作用，指向了一种理解大脑脆弱性的新途径。它表明，手术后的谵妄并非随机事件，而是由于大脑在结构上已经存在潜在问题。为了证实这些发现，研究人员表示，需要开展涉及多家医院的更大规模研究，以观察这种模式是否在不同人群中普遍适用。在此之前，这项工作为我们提供了一个更清晰的视角，去观察大脑那不可见的景观，展示了康复之路早在第一刀切入之前就已经开始了。
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