基于功能磁共振成像(fMRI)探索去带乙状结肠原位新膀胱患者下尿路控制的大脑功能活动及其控尿机制

研究背景膀胱癌是常见的泌尿系统恶性肿瘤,去带乙状结肠原位新膀胱手术是根治性膀胱切除术后理想的尿路重建方式之一,尿路重建是否成功,很大程度上取决于患者术后能否达到满意的尿控状态,这一状态的实现主要基于下尿路尿动力学特征和神经反射通路的完整保留,临床上,原位新膀胱术后患者往往能够恢复一定程度的控尿功能。近年来,功能影像学研究揭示了与泌尿系统功能相关的大脑区域,包括前额叶皮质、丘脑、岛叶、扣带回皮质等脑区,但目前世界范围内几乎没有针对新膀胱患者尿意产生原理及排尿控尿机制的研究,其下尿路控制的大脑功能活动尚不清楚。研究目的本研究旨在通过进行功能磁共振成像(fMRI)扫描,对比去带乙状结肠原位新膀胱和原始膀胱受试者在执行相应任务时的大脑功能成像差异,研究去带乙状结肠原位新膀胱患者下尿路控制的大脑功能活动,以此探索其尿意产生原理及排尿控尿机制。方法本研究根据纳入和排除标准招募从2021年10月至2022年9月于本院就诊的受试者共24名,其中包括去带乙状结肠原位新膀胱受试者14名(研究组)和原始膀胱受试者10名(对照组),研究组性别、年龄、体重、受教育水平等一般信息与对照组相近或一致,对所有受试者进行膀胱/位新膀胱基础充盈量测定和膀胱过度活动症评分(OABSS评分)。两组受试者分别进行任务态功能磁共振成像(ts-fMRI)扫描,扫描过程中执行两项任务:(1)重复注射和抽出无菌生理盐水以模拟膀胱/原位新膀胱的充盈和排空过程;(2)要求受试者在感受到明显的充盈感时,进行有意识的排尿抑制行为。记录患者脑功能激活区的部位、峰值t值大小、峰值坐标以及团块大小,将所得数据可视化并进行统计学分析。一阶分析采用与典型血流动力学反应函数卷积的一般线性模型对所有受试者进行个体水平分析,使用p≤0.001的阈值评估个体统计图,二阶分析使用单样本t检验分别对一阶所得统计图进行分组统计,再使用两样本t检验对比不同组受试者处于相Foetal neuropathology同任务时脑区的功能活动差异,分别应用错误发现率(False Discovery Rate,FDR)校正进行多重检验校正,设定体素水平p<0.001,簇类水平p<0.05为差异具有统计学意义。本研究经单位临床研究中心审核备案,并经伦理委员会审查通过。结果分别对两组受试者进行一般资料分析和功能影像学数据分析。研究组:当原位新膀胱逐渐充盈且受试者可感觉到逐渐增强的尿意时,右侧前额叶皮质/额下回、右侧颞中回、左侧前扣带皮质和右侧中央后回的活动增强;当原位新膀胱处于排空状态时,小脑蚓部7区、小脑蚓部6区和左背侧前扣带回/辅助运动区的活动减弱。对照组:当膀胱逐渐充盈且受试者可感觉到逐渐增强的尿意时,左侧小脑、左侧颞中回、左侧顶叶下部和左侧前额叶皮质/额上回显著激活;当膀胱处于排空状态时,右侧前额叶皮质/额上回和左侧顶叶下部显著激活。对比两组受试者处于相同任务阶段时脑区的功能活动差异发现,在充盈阶段,相较于对照组,研究组受试者左侧颞上回、双侧丘脑和左侧前额叶皮质/额上回的激活程度显著减弱;在排空阶段,相较于对照组,研究组受试者左侧小脑、左侧中央后回、左侧扣带皮质和左侧前额叶皮质/额上回的激活程度显著减弱。结论去带乙状结肠原位新膀胱和原始膀胱在充盈或排空时引起的大脑反应不完全相同,两者下尿路功能的大脑调控机制存在差异。(1)大脑前额叶皮质的活动与盆底肌的运动有关,充盈和排空任务下前额叶皮质的激活变化情况提示去带乙状结肠原位新膀胱患者的排尿控制过程与正常人一样涉及到盆底肌的收缩运动,但其盆底肌在新膀胱充盈或排空阶段的运用方式与原始膀胱不同:原位新膀胱充盈时主要依赖盆底肌的收缩以抑制排尿,排空时盆底肌处于自然放松状态,而原始膀胱在充盈时无明显的盆底肌收缩,在排空阶段有一定程度的盆底肌运动的参与。(2Pidnarulex溶解度)去带乙状结肠原位新膀胱和原始膀胱感觉的产生不完全相同确认细节。在充盈任务下,两者可出现如颞叶、中央后回、顶叶、丘脑等与感觉相关的脑区激活现象,其中颞中回的共同激活可能与两种膀胱受到的内脏温度性刺激有关。同时,扣带皮质、中央后回和丘脑的活动在一定程度上证明了新膀胱的充盈和排空刺激所引起的感觉变化与其保留的肠道感觉有关。