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带状疱疹神经痛(Herpes zoster neuralgia,HZN)是由带状疱疹病毒复活侵犯外周神经引起的神经病理性疼痛,可表现为持续性疼痛,痛觉过敏和痛觉超敏,对患者的生活质量产生严重的影响。HZN的主要发病群体是免疫力低下的中老年人,临床上主要采取中枢神经药物,如抗抑郁药和抗痉挛药进行镇痛治疗。但是这些药物毒副作用较大,高龄患者耐受力低,从而使治疗效果不理想,增加患者发展为难治性疱疹后神经痛(Postherpetic neuralgia,PHN)的风险。基于功能磁共振成像(Functional magnetic resonance imaging,fMRI)的研究发现HZN/PHN中枢疼痛系统功能活动存在异常。然而,HZN/PHN的疼痛发病机制和药物作用机制尚不明确。本文从功能分化和功能整合角度分析HZN的fMRI影像,使用机器学习分类器支持向量机(Support vector machine,SVM)来探索药效预测相关的脑功能神经标志及其潜在的药物机制。29名HZN患者在药物治疗初期扫描了静息态fMRI,包括14名(59.6±6.6岁)疗效较差患者和15名(62.3±7.3岁)疗效较好的患者。实验一从功能分化出发,计算局部一致性和分数低频振幅特征,分别训练SVM预测药效,并选出重要预测特征所在脑区为HZN的局部功能神经标志;实验二使用功能整合分析的假设驱动方法,定义实验一的局部神经标志代表的脑区为种子点,计算种子点功能连接特征,训练SVM预测药效,找到重要特征代表HZN的功能网络连接标志;实验三采用功能整合分析中数据驱动方法,通过独立成分分析分离出代表5个静息态脑网络的独立成分,计算静息态脑网络连接特征,训练SVM预测药效,得到重要特征代表HZN的静息态脑网络连接标志。研究发现,(1)局部一致性,分数低频振幅特征预测准确率分别为96.5%和93.1%,预测性局部功能神经标志位于疼痛下行抑制系统(小脑,旁海马,丘脑,中央后回等)和高级认知区域(额叶等);(2)基于种子点功能连接特征预测准确率在75.9~96.6%之间,预测性种子点功能连接神经标志位于以海马为核心连接小脑、眶额叶、边缘叶的内侧疼痛功能网络,和以初级感觉运动皮层为核心连接小脑、额叶、扣带回、辅助运动皮层的外侧疼痛功能网络;(3)基于静息态脑网络连接特征预测准确率为70.3%,预测性静息态脑网络连接神经标志主要是默认网络与左侧执行网络、运动网络和基底节网络,以及突显网络与运动网络的连接,这些静息态脑网络连接标志的脑结构和实验(2)的种子点功能连接标志的结构具有很高的一致性,此外还提示了默认网络对HZN疼痛调控的重要性。综上所述,本研究发现药物治疗HZN的靶区主要位于疼痛下行抑制系统和高级认知情绪区域。药物可能通过调节以海马和额叶为中心的功能网络,和以默认网络为中心的多个静息态脑网络之间的关系,实现抗伤害性传入和抗中枢过敏等镇痛效果。这为医生提高HZN诊疗效率提供了重要的影像学信息。