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        抑郁癥患者靜息態(tài)功能磁共振成像與抑郁嚴重程度相關(guān)性研究

        2014-02-09 05:07:14閆麗娜李翠寧蘇便苓張冬青劉振紅
        中國全科醫(yī)學 2014年7期
        關(guān)鍵詞:體素額葉靜息

        閆麗娜,李翠寧,蘇便苓,張冬青,劉振紅

        抑郁癥是一種常見的精神障礙,以顯著而持久的心境低落為主要臨床特征,全球發(fā)病率約為11%,且呈不斷上升趨勢,預(yù)計到2020年抑郁癥可能會成為危害人類健康的第二大疾病[1],但迄今為止抑郁癥發(fā)病機制尚不明確。靜息態(tài)功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,fMRI)能以高空間分辨率實時顯示出大腦特定腦區(qū)的功能活動情況,是一種無創(chuàng)傷的腦功能檢測方法[2]。近幾年針對抑郁癥的靜息態(tài)fMRI有一些研究,但結(jié)果不完全一致[3-4],故有必要進一步研究。目前綜合醫(yī)院臨床科室廣泛應(yīng)用自評抑郁量表(SDS)評定抑郁程度,然而功能成像結(jié)果與SDS相關(guān)性的研究未見報道。本研究在靜息狀態(tài)下采用局部一致性(ReHo)方法探討抑郁癥患者靜息態(tài)腦活動特點,旨在研究抑郁癥患者腦功能改變的病理生理機制,并且結(jié)合SDS探討抑郁嚴重程度與靜息自發(fā)腦活動是否存在相關(guān)性。

        1 對象與方法

        1.1 研究對象 抑郁組為2012年6—12月于河北醫(yī)科大學第二醫(yī)院精神心理科門診就診患者,均為右利手,并簽署知情同意書。共10例(其中男4例,女6例),年齡18~40歲,平均年齡為(28±7)歲。入組標準:符合中國精神疾病分類與診斷標準第3版[5](CCMD-3)抑郁發(fā)作及美國精神疾病診斷與統(tǒng)計手冊第4版[6](DSM-IV)抑郁癥的診斷標準;漢密爾頓抑郁量表[7](HAMD-24)評分>35分。排除標準:曾有意識障礙史,既往有不明原因精神疾病,對其他藥物及酒精依賴患者。

        對照組為來自河北醫(yī)科大學第二醫(yī)院職工及實習生,與抑郁組年齡、性別及受教育程度均匹配的健康志愿者共10名,年齡19~41歲,平均年齡為(28±7)歲。入組標準:不符合CCMD-3和DSM-IV抑郁癥診斷標準,檢查前1個月未服用過任何藥物,HAMD-24評分<8分,右利手,無明顯其他器質(zhì)性疾病。

        1.2 研究方法

        1.2.1 數(shù)據(jù)采集 應(yīng)用Signa 3.0T MR成像儀。矚受試者平靜地平臥于檢查床,保持閉眼清醒,平靜呼吸,盡量不要做任何動作和意向性思維活動,掃描過程中帶隔音耳塞降低噪聲。先使用T2FLAIR掃描,以排除顱內(nèi)病變。掃描參數(shù)為:TR=8 002 ms,TE=130.4 ms,TI=2 400 ms,翻轉(zhuǎn)角(flip angle,FA)=90°,視野(FOV)24 cm×24 cm,矩陣512×256,層厚6 mm,層間隔1 mm。然后采用血氧水平依賴(BOLD)技術(shù),應(yīng)用單次激發(fā)成像梯度回波序列(SE-gradient-EPI)進行功能成像。EPI掃描參數(shù):TR 2 000 ms,TE 30 ms,F(xiàn)A=90°,F(xiàn)OV 24 cm×24 cm,矩陣64×64,層厚4 mm,無間隔,掃描時間為360 s,共采集圖像5 940幅。為保證圖像質(zhì)量,掃描前加做ASSET序列做勻場處理。

        1.2.2 數(shù)據(jù)處理 fMRI數(shù)據(jù)處理采用DPARSF軟件進行數(shù)據(jù)預(yù)處理。為得到穩(wěn)定的MR信號,去掉每個受試者最先掃描的10個容積數(shù)據(jù),對剩余的fMRI掃描數(shù)據(jù)首先進行時間校正和頭動校正,排除頭部平動大于1 mm、轉(zhuǎn)動大于1°的被試對象(所有被試對象的數(shù)據(jù)均未被去除)。將頭動校正后的圖像空間歸一化到蒙特利爾神經(jīng)學研究所(Montreal Neurological Institute,MNI)標準空間中,并將體素大小重采樣為3 mm×3 mm×3 mm。所有fMRI數(shù)據(jù)去線性漂移后均行帶寬為0.01~0.08 Hz的帶通濾波以排除高頻的呼吸心跳及低頻噪聲。采用同一軟件計算腦內(nèi)每個體素的ReHo值:ReHo是Zang等[8]提出的檢測全腦局部活動相關(guān)性的方法,首先計算出全腦每個體素與其周圍相鄰的26個體素在時間序列上的相似性,得到該體素的肯德爾和諧系數(shù)(Kendall′s coefficient of concordance,KCC);然后以每個體素的KCC值除以全腦所有體素KCC的均值,得到標準化的ReHo圖。最后以一個半高全寬(FWHM)為4 mm的各向同性的高斯核對ReHo圖進行平滑處理。

        1.2.3 抑郁評分 對抑郁組進行SDS評分[9],SDS共20個項目,每個項目按四個等級評分,分值越高表明癥狀越重。

        1.3 統(tǒng)計學方法 (1)采用REST軟件對兩組ReHo數(shù)據(jù)進行雙樣本t檢驗,并將結(jié)果疊加至MNI坐標的Ch2模板進行顯示,設(shè)置閾值為P<0.05(Alphasim校正),即得到兩組數(shù)據(jù)間差異有統(tǒng)計學意義的腦區(qū)。(2)將抑郁組在雙樣本t檢驗中有差異腦區(qū)的ReHo值與SDS總分做相關(guān)分析,將結(jié)果疊加至MNI坐標的Ch2模板進行顯示,設(shè)置閾值為P<0.05(Alphasim校正),即得到相關(guān)系數(shù)圖。

        2 結(jié)果

        2.1 抑郁組與對照組ReHo值的比較 抑郁組ReHo值降低的腦區(qū)有右距狀回,右枕中回,左楔葉,雙側(cè)額中回、眶回、前扣帶回,右緣上回、中央后回,最大t值出現(xiàn)在右緣上回、中央后回。ReHo值增加的腦區(qū)有左殼核、海馬、海馬旁回,右殼核、尾狀核頭、內(nèi)囊前肢、海馬,左頂下小葉,左額上回腹側(cè),最大t值出現(xiàn)在左額上回腹側(cè)。見表1。

        2.2 抑郁組SDS評分與ReHo值異常腦區(qū)相關(guān)分析結(jié)果 抑郁組SDS評分與左前扣帶回、眶回,右額中回ReHo值呈負相關(guān);與左楔葉ReHo值呈正相關(guān)。見表2。

        3 討論

        表1 與對照組比較ReHo值異常的區(qū)域

        注:正t值表示抑郁組比對照組ReHo偏高,負t值表示抑郁組比對照組ReHo偏低;BA=Brodmann腦區(qū),MNI=蒙特利爾神經(jīng)學研究所,ReHo=局部一致性

        表2 抑郁組SDS總分與ReHo值相關(guān)分析

        注:SDS=自評抑郁量表

        本研究結(jié)果顯示抑郁癥患者ReHo值顯著降低的腦區(qū)有右距狀回,右枕中回,左楔葉,雙側(cè)額中回、眶回、前扣帶回,右緣上回、中央后回;ReHo值增加的腦區(qū)有左殼核、海馬旁回,右殼核、尾狀核頭、內(nèi)囊前肢,雙側(cè)海馬,左頂下小葉,左額上回腹側(cè)。即異常ReHo值主要出現(xiàn)在枕、頂、額葉皮層與邊緣系統(tǒng)及基底核。既往研究表明“邊緣系統(tǒng)-皮層-紋狀體-蒼白球-丘腦”為抑郁癥的神經(jīng)解剖環(huán)路,Yao等[4]研究發(fā)現(xiàn)抑郁癥患者該神經(jīng)解剖環(huán)路ReHo值異常,這在本研究中進一步得到證實。抑郁癥主要表現(xiàn)為情感障礙,推測情感障礙的原因可能與前述神經(jīng)解剖環(huán)路功能調(diào)節(jié)異常有關(guān)。

        本研究表明靜息狀態(tài)下抑郁癥患者皮層同步一致性活動減弱,邊緣系統(tǒng)同步一致性活動增強。大腦邊緣系統(tǒng)由海馬、海馬旁回等結(jié)構(gòu)組成,它參與并調(diào)節(jié)人類情緒、行為、學習和記憶等心理活動,與前額葉、扣帶回等結(jié)構(gòu)聯(lián)系較多,其功能受前額葉等結(jié)構(gòu)調(diào)控。本研究中眶回同步一致性活動增強,而額上回同步一致性活動減弱,推測前額葉功能的紊亂及枕、頂葉皮層一致性活動減弱導致大腦皮質(zhì)對邊緣系統(tǒng)調(diào)控能力下降,從而引起抑郁癥患者消極情緒及行為。本研究還發(fā)現(xiàn)抑郁癥患者在基底核存在局部一致性活動增強,既往研究曾報道抑郁癥基底核存在異常[10],有研究表明基底核通過與額葉之間的信號溝通來影響認知、運動及記憶等活動[11]??紤]到基底核與額葉之間的功能聯(lián)系,推測抑郁癥在發(fā)生發(fā)展過程中因額葉功能紊亂從而使基底核活動一致性代償性增強,這可能與抑郁癥發(fā)病機制有關(guān)。

        抑郁組SDS評分與差異腦區(qū)ReHo值相關(guān)分析結(jié)果提示,SDS評分與左前扣帶回、眶回,右額中回ReHo值負相關(guān),與左楔葉ReHo值正相關(guān),該結(jié)果與Guo等[12]的研究結(jié)果不一致。本結(jié)果顯示抑郁程度越重,額葉及扣帶回同步一致性活動越低,而楔葉同步一致性活動越強。這可能提示額葉、扣帶回、楔葉腦自發(fā)活動的改變影響抑郁的嚴重程度,但具體機制尚需進一步研究。

        本研究樣本量偏小,在今后的研究中需擴大樣本量,以排除樣本量偏小產(chǎn)生的假陽性結(jié)果;并加強對患者的隨訪研究,將同一患者治療后不同時期的功能磁共振影像與治療前比較分析,使研究向縱深發(fā)展,進一步從客觀角度探討抑郁癥的發(fā)病機制,為其診斷、治療提供依據(jù)。

        1 Dunn AL,Trivedi MH,Kampert JB,et al.Exercise treatment for depression:Efficacy and dose response[J].Am J Prey Med,2005,28(1):1-8.

        2 Fransson P.Spontaneous low-frequency BOLD signal fluctuations:An fMRI investigation of the resting-state default mode of brain function hypothesis[J].Hum Brain Mapp,2005,26(1):l5-29.

        3 Liu ZF,Xu C,Xu Y,et al.Decreased regional homogeneity in insula and cerebellum:A resting-state fMRI study in patients with major depression and subjects at high risk for major depression[J].Psychiat Res Neuroi,2010,182(3):211-215.

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        5 中華醫(yī)學會精神科學分會.中國精神障礙分類與診斷標準[M].3版.濟南:山東科學技術(shù)出版社,2001:83-91.

        6 American Psychiatric Association.Diagnostic and statistical manual of mental disorders [M].4ed.Washington:Washington Psychiatric Association,1994:317-391.

        7 湯毓華.漢密爾頓抑郁量表 [J].中國心理衛(wèi)生雜志,1999,13(增刊):220-223.

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        9 舒良.自評抑郁量表[J].中國心理衛(wèi)生雜志,1999,13(增刊):194-196.

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