慢性腰痛(CLBP)以肌肉骨骼综合征为特征，累及腰椎、骶骨和臀部疼痛或麻木持续3个月以上。它是持久的，病因复杂的，比急性疼痛(4 - 12周)更持久，是世界范围内致残的主要原因之一，给社会和个人带来沉重的负担。腰椎间盘突出症(LDH)是由于椎间盘纤维环破裂，导致髓核突出或脱出到椎管后。这导致相应的神经根受到刺激或压迫，表现为CLBP等一系列临床症状。LDH是CLBP的主要原因之一，可导致缺乏运动、心理困扰增加、社交功能能力下降、生活质量显著下降。

慢性疼痛与大脑的形态和功能重组有关，腰椎间盘突出患者伴慢性腰痛(LDHCP)表现出跨脑功能网络的破坏。LDH可能导致脊髓压迫或刺激，潜在地导致脊髓神经元损伤。这种损伤可以通过横向神经通路传递到大脑，影响大脑功能。此外，LDH与炎症因子水平升高有关，炎症因子可能通过循环渗入大脑，影响神经元活动和大脑功能。因此，LDHCP和CLBP的其他原因在脑机制上可能存在差异，可能与疼痛来源、神经病理和炎症反应有关。鉴于LDHCP的高患病率和对残疾的重要贡献，了解LDHCP患者的大脑功能特性至关重要。

近年来，利用静息状态功能磁共振成像(rs-fMRI)这一无创神经成像技术研究CLBP患者大脑中的神经活动受到越来越多的关注。Hong Li选择丘脑作为静息状态功能连通性分析的种子，发现LDHCP患者丘脑与背外侧前额叶皮质(DLPFC)之间的脑功能发生异常改变。Zhang使用低频波动幅度(ALFF)方法发现CLBP患者的中央前回、中央旁小叶和垂体旁运动区脑功能异常改变。Fuqing Zhou使用区域均匀性(ReHo)方法发现LDHCP患者右小脑后叶、脑干、左内侧前额叶皮层和双侧楔前叶的脑功能异常改变。以往对CLBP患者脑功能的研究主要集中在功能连通性、ALFF和ReHo方面。然而，提供全脑功能连通性信息的指标(例如，基于种子点)需要先验假设，这可能会使结果产生偏差。此外，ALFF和ReHo并没有捕捉到全脑功能连接的变化。

度中心性(Degree centrality, DC)是图论和网络分析的重要组成部分，它可以在没有先验假设的情况下反映整个大脑的功能连接强度，有助于确定特定大脑区域对疼痛处理的影响，并揭示LDHCP患者这些大脑区域之间的连接如何变化。DC值越大，与感兴趣的节点相连的大脑区域越多。在几种大规模网络指标中，DC被认为是最可靠的，并被广泛用于脑网络研究。此外，对LDHCP人群中个体脑功能的功能性磁共振成像(fMRI)研究也很缺乏。因此，本研究将采用DC分析来深入研究LDHCP的脑功能变化，并检查视觉模拟评分(VAS)、Oswestry功能障碍指数(ODI)和疾病持续时间的相关性。

方法:选取25例LDHCP患者和22例健康对照(hc)，收集其脑磁共振成像(rs-fMRI)数据。我们比较了LDHCP组和HC组的全脑DC值，并检查了LDHCP组内DC值与视觉模拟评分(VAS)、Oswestry功能障碍指数(ODI)和疾病持续时间之间的相关性。采用受试者工作特征(ROC)曲线分析评价诊断效果。

LDHCP组和HC组的人口统计学特征

LDHCP组部分患者腰椎MRI。红色箭头表示椎间盘突出。

LDHCP组与HC组DC值有显著差异的脑区

LDHCP异常激活脑区的空间位置图

(A)左侧颞中回DC值与VAS的相关性(r = 0.416, p = 0.039)。(B)左侧颞中回DC值与ODI的相关性(r = 0.405, p = 0.045)

(A)使用LDHCP组DC值升高的脑区作为区分标记的ROC曲线。(B)使用LDHCP组DC值降低的脑区作为区分标记的ROC曲线