经前期综合征（premenstrual syndrome，PMS）涉及一系列周期性和复发的情感、躯体及行为症状，其特征性表现为临床症状发生在月经周期的黄体晚期且在月经出现后不久该症状消失。据文献报道，PMS在育龄女性的发病率大约30%～40%。流行病学调查表明，PMS给患者的日常工作和活动带来了极大的负担，明显地降低患者的生活质量。

大约3%～8%的PMS在10年内症状逐渐加重并最终演变成经前期焦虑障碍（PMDD）或抑郁症。虽然PMS发病率较高，但目前对其认识不足，需进一步探索PMS的发病机制。研究表明，PMS可能与中枢神经系统异常相关。然而，异常脑活动与PMS发病的内在联系尚未得到确切阐明。随着神经影像学技术的发展，该技术已广泛应用于人脑高级别认知、处理功能的研究。因此，神经影像学技术可以深入挖掘PMS中枢发病机制。本文就神经影像学技术在探索PMS异常神经活动应用研究综述如下。

1.神经影像学技术在PMS中枢机制研究中应用

1.1核素显像

单光子发射计算体层摄影术（single photon emission computed tomography，SPECT）和正电子发射型计算机断层仪（positron emission tomography，PET）技术基于注入体内核素如11C、13N、15O、18F及其标记化合物在各器官脏器内的浓聚、分布规律，并通过计算机重建技术获得影像图像，该技术动态改变反映了人体的代谢变化过程，从分子水平揭示疾病早期的功能及代谢改变。

常规的影像学技术（如CT、MRI）仅能观察脑部形态与结构的改变，SPECT/PET既可通过CT/MRI图像了解脑部形态结构，又可了解脑内实时代谢情况，更能很好地反映脑功能和代谢变化，是传统影像学的一种良好补充方法。随时SPECT/PET技术发展，现已广泛应用于临床和科研，在神经精神病及创伤性脑损伤的诊断、治疗、预后评估等方面都有着重要价值。

最近，SPECT/PET在女性月经周期脑功能变化研究中取得了一定的成果。首先，Reiman等利用PET研究发现，在月经周期变化中，激素的改变可以引发健康女性脑功能代谢的改变，对比卵泡期，健康女性在黄体期时其脑部扣带回、颞叶、枕叶及小脑葡萄糖代谢增高；另外，Berman等研究也得到相近的结论，其研究结果提示正常女性口服抑制排卵药后前额叶局部血流下降。

对于PMS患者，Buchpiguel等应用SPECT技术发现，PMS患者颞叶在黄体期血流比卵泡期明显降低，并且PMS患者颞叶血流降低水平与其汉密尔顿（Ham-D）抑郁评分呈明显负相关。对于PMS症状更为严重的形式，PMDD患者经PET技术检测也发现其脑活动存在异常。PMDD患者背外出前额叶、眶额回、扣带回和顶上小叶，顶下小叶激活；Rapkin等发现PMDD患者小脑的18F标志的葡萄糖代谢升高，并且小脑的代谢活动与情感症状的严重程度呈正相关。

另外，通过PET联合放射性5-HT配体-受体技术发现，从月经周期的卵泡期到黄体期，正常女性脑部中缝背核5-HTlA受体结合力发生显著性改变，而PMDD患者几乎无变化，提示PMDD患者5-HTlA受体功能受损，说明了PMDD患者的5-HT功能系统进一步紊乱，最终导致PMS症状加重。随着SPECT/PET与CT/MRI技术不断的融合，图像的时间、空间分辨率进一步得到提升，脑部功能与代谢检查的敏感性亦明显提高，必将在PMS中枢发病机制研究中占有重要的地位。

1.2多模态MRI

多模态MRI技术是将多种MRI技术融合而发展起来的现代医学影像学方法，主要包括3D结构像（T1WI像）、血氧合水平依赖（BOLD）、灌注加权成像（PWI）、扩散加权成像（DWI）、扩散张量成像（DTI）及波谱成像（MRS）等成像技术，已广泛应用于中枢神经系统性疾病的研究。结合先进的多模态MRI技术和合理的数据分析方法，可提取到丰富的脑功能活动、皮层厚度、灰质体积、灰质密度以及白质各向异性、纤维连接数目等功能和结构信息，为脑研究提供了从结构到功能丰富的量化信息，全面提升了人类对大脑活动机制的认识，并且提高了精神、神经疾病的影像诊断能力。

随着多模态MRI技术的发展，研究者们从结构成像、功能连接、血流动力学及代谢水平等方面对神经病变进一步评价，为疾病的临床分期、诊断、治疗和预后评估提供了有价值的影像学依据。最近大量研究表明，月经周期的变化可以引发人脑一系列结构和功能方面的改变。因此，作为一种无创的探索人脑神经活动的现代神经影像技术，多模态MRI技术将对PMS中枢机制研究提供有价值的方法。

1.2.1结构磁共振成像

随着神经影像技术的不断发展，使得活体研究脑结构变化成为可能。1995年Wright等首先提出基于体素的脑结构分析的概念，2000年Ashburner和Friston两位学者正式提出了基于体素的形态测量学方法（voxel-based morphometry，VBM）的脑结构分析方法，此后VBM受到国内外研究者的广泛关注。VBM是一种基于体素为单位的形态学测量方法，基于T1结构像，可以在活体脑组织中定量分析脑灰质、白质、脑脊液等脑结构的密度和体积细微变化，自动、全面、定量的检测全脑灰质密度或体积，并发现隐匿性的脑结构损伤。

目前，VBM技术已经发展成为一种重要的脑形态测量学技术，并已广泛应用于临床各种神经精神性疾病脑结构损伤的研究之中，包括阿尔茨海默病病、帕金森病、酒精成瘾及脑瘫等脑结构的分析。目前，VBM技术已应用于月经周期脑结构变化的研究中。

DeBondt等对30例健康女性在月经周期变化过程中脑结构的变化进行研究，发现与情感及行为高级调节密切相关前扣带回的灰质体积与雌激素浓度变化呈负相关。Berman等发现，对比健康对照组，PMDD组小脑灰质体积增大。Jeong等利用VBM技术对15例PMDD与15例健康者的脑部结构进行分析，其研究结果发现，PMDD患者海马的灰质密度增加而海马旁回灰质密度降低。

前期有研究表明，PMS患者存在脑结构的异常，表现为内侧前额叶、眶额回、脑岛皮层厚度的缩小而杏仁核体积的增大。因此，通过基于MRI的VBM技术，可以早期发现PMS隐匿性的脑结构损伤，将丰富PMS中枢机制研究方法。

1.2.2MRS

MRS是基于化学位移技术将一个空间内物质信号通过不同的峰值曲线显示出来以得到不同部位的代谢物曲线，该技术为目前唯一能够无创性检测活体组织代谢、生化及化合物定量分析的一种新技术。MRS技术能将抑水扫描与无水抑制扫描结果经计算机整合，对所得的谱线进行相同的基线校正、相位调整及化学位移确定，得到各代谢物的波峰，再通过软件换算，测量氢化GABA+。

由于PMS患者中枢含有与发病相关的GABA。因此通过MRS技术，可以无创分析患者脑部GABA神经递质的变化。Liu等利用3TMRS技术研究发现，PMDD患者脑前扣带回（ACC）/腹内侧前额叶（mPFC）和左侧基底节的GABA浓度出现异常。Epperson等采用MRS研究发现，健康女性在整个月经周期大脑皮质GABA水平是周期性下降的，从卵泡期的最高点降至黄体期的最低点，而PMDD女性患者从卵泡期到黄体中晚期脑皮质GABA水平没有随月经周期发生周期性降低，反而出现升高。

PMS发病与脑部异常代谢相关。随着MRI技术发展的逐渐成熟，MRI与MRS技术结合运用提高了MRI技术在活体代谢性活动检测的特异性，因而MRS对PMS脑代谢性研究有一定的应用前景，尤其是在神经递质GABA及其受体的代谢性研究方面。

1.2.3BOLD-fMRI

近年来，随着功能磁共振成像（functional magnetic resonance imaging，fMRI）技术的飞速发展，已广泛应用于人脑高级别认知、处理功能的研究。BOLD-fMRI技术是通过测量局部脑组织的血液动力学改变而获得神经元兴奋的信息，反映脑氧代谢、脑血流、脑血容量等多个因素，能够直接检测神经元的自发活动，可以在活体静息态下探测脑活动和代谢功能，通过检测脑神经的耗氧情况，从而达到间接反映大脑皮层和不同核团功能改变和自发神经活动的目的。

作为一种敏感且重要的脑功能技术，静息态BOLD-fMRI技术已广泛应用于各种神经及精神性疾病诊断和评估，包括帕金森病、抑郁症及认知功能受损等。目前，静息态fMRI技术在PMS脑研究方面也有相应报道。

Liu等利用静息态fMRI方法对比分析16例PMS患者和16例健康自愿者脑部神经活动状况，其结果提示PMS患者的默认网络（default mode network，DMN）存在异常，表现两侧额中回、海马旁回的功能连接下降，而左侧颞中回、颞上回及中央前回的功能连接升高，且其相关分析研究表明，PMS患者呈现较高的焦虑、抑郁量表评分和较低的压力感知评分，PMS患者额中回、楔叶功能连接度与压力感觉评分呈正相关，贝克氏抑郁症调查表（Beck depression inventory，BDI）评分与额中回、楔叶功能连接度呈负相关，而与颞中回的功能连接度呈负相关。

DeBondt等发现，PMS激素、相关症状与DMN后部脑区（楔前叶/楔叶、后扣带回）功能链接度呈正相关。我们的前期利用静息态fMRI对20例PMS患者进行研究表明，PMS患者中枢存在异常自发神经活动改变，主要表现为情感脑区及脑网络的异常，包括双侧楔前叶、左颞下回皮层（ITC），右额下回皮质（IFC）、左额中回皮质（MFC）的ReHo值升高、右前扣带回皮质的ReHo值降低，以及双侧楔前叶、左侧海马、左侧颞下回fALFF值升高和双侧前扣带回、小脑fALFF值降低。

基于BOLD-fMRI技术在脑功能研究中所具有的无创性、高度敏感性和特异性，是目前研究PMS的中枢机制最为热门的一种现代医学影像技术，该技术可以早期发现PMS患者存在的隐匿性的异常神经活动，必将在PMS中枢机制研究中有广泛的应用前景。因此，多模态影像技术的联合应用，尤其是静息态fMRI技术应用，除了丰富影像诊断信息外，还可以避免因不同技术单独应用时所带来的偏差，从而达到结果互补的效果，进一步提高影像诊断的准确性，在神经精神疾病相关领域的研究中必将发挥更大的作用。

PMS的神经病理学涵盖从分子和细胞微观结构到宏观组织形态、从血流代谢到脑功能和结构网络等不同层面，建立比较全面的疾病机制和诊断治疗影像学表征模型。在后续研究中，需要进一步发挥神经影像学多模态的优势，从多方面整合PMS多模态影像数据信息。

2.总结和展望

中枢在PMS的病理机制中发挥了重要作用，涉及到激素、中枢神经递质及受体等因素的变化。但内源性激素波动是否引发中枢神经递质相应变化而出现经前期相关症状，PMS中枢发病机制是否由激素失调引起，中枢神经递质、神经类固醇及其受体异常变化与月经周期激素水平变化之间究竟存在什么关系，中枢深层发病机制是否还涉及易感人群基因遗传学方面的改变，这些都是PMS病因学亟待解决的关键问题。因此，整合神经影像学信息，分别从激素水平、脑结构与功能、神经递质（5-HT、γ-GABA）及其受体代谢及易感人群基因学等多维度分析PMS患者的异常神经活动，有望深入阐明PMS的发病机制。