郁曉曼，周振和，汪 帥，田 霖

（南京醫(yī)科大學(xué)附屬無錫精神衛(wèi)生中心，江蘇 無錫 214151*通信作者：田 霖，E-mail：tianz@njmu.edu.cn）

精神分裂癥和強(qiáng)迫癥是精神科常見的兩種不同類型的精神障礙，但這兩類疾病患者存在諸多相似的人口統(tǒng)計(jì)學(xué)特征和臨床表現(xiàn)，且這兩種疾病在病理生理學(xué)方面密切相關(guān)［1-4］。臨床上精神分裂癥和強(qiáng)迫癥的共病率較高［5-6］。研究表明，約7.8%～26%的精神分裂癥患者可出現(xiàn)伴強(qiáng)迫癥精神分裂癥，精神分裂癥患者患強(qiáng)迫癥的風(fēng)險(xiǎn)是普通人群的10倍以上［5-6］。一項(xiàng)縱向隨訪研究表明，強(qiáng)迫癥患者及其后代罹患精神分裂癥和精神分裂癥譜系障礙的風(fēng)險(xiǎn)更高，提示兩種疾病之間可能存在共同的病理起源［4］。近年來，精神分裂癥和強(qiáng)迫癥的關(guān)系受到越來越多的關(guān)注，但目前這兩種疾病之間的神經(jīng)生物學(xué)底物和病因?qū)W關(guān)系仍未明確［7-8］。隨著腦成像技術(shù)特別是磁共振（MRI）技術(shù)的發(fā)展，多種非侵入性的序列被用來輔助研究大腦的結(jié)構(gòu)和功能，為進(jìn)一步認(rèn)識精神分裂癥和強(qiáng)迫癥提供了重要工具［9］。本文對近年來國內(nèi)外開展的有關(guān)精神分裂癥和強(qiáng)迫癥的結(jié)構(gòu)和功能MRI成像的比較研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 資料與方法

1.1 資料來源與檢索策略

1.1.1 資料來源

于2020年6月-2021年1月對萬方醫(yī)學(xué)網(wǎng)、中國知網(wǎng)等中文數(shù)據(jù)庫和PubMed英文數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，檢索時(shí)限為2000年1月-2021年1月。

1.1.2 檢索策略

檢索主題詞：精神分裂癥（schizophrenia）、強(qiáng)迫癥（obsessive-compulsive disorder）、結(jié) 構(gòu) 磁 共 振（structural MRI）、功能磁共振（functional MRI）、腦網(wǎng)絡(luò)（brain network）、磁共振（MRI）。中文檢索式：精神分裂癥AND強(qiáng)迫癥AND（結(jié)構(gòu)磁共振OR功能磁共振OR腦網(wǎng)絡(luò)OR磁共振）；英文檢索式：（（schizophrenia）AND（obsessive-compulsive disorder））AND（（structural MRI）OR（functional MRI）OR（brain network）OR（MRI））。

1.2 文獻(xiàn)納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

納入標(biāo)準(zhǔn)：①關(guān)于精神分裂癥和強(qiáng)迫癥在內(nèi)的精神疾病磁共振成像特征的比較研究，磁共振成像特征比較是針對結(jié)構(gòu)磁共振（structural MRI）、功能磁共振（functional MRI）和腦網(wǎng)絡(luò)（brain network）；②文章數(shù)據(jù)可靠，具有科學(xué)性、創(chuàng)新性；③可獲取全文的中英文文獻(xiàn)。排除標(biāo)準(zhǔn)：①重復(fù)的文獻(xiàn)；②質(zhì)量較差的文獻(xiàn)。

1.3 文獻(xiàn)篩選與質(zhì)量評估

由研究者進(jìn)行文獻(xiàn)篩選，先進(jìn)行文獻(xiàn)檢索、排除重復(fù)文獻(xiàn)，再閱讀文章題目、摘要和全文進(jìn)行篩選，嚴(yán)格按照納入和排除標(biāo)準(zhǔn)篩選符合要求的文獻(xiàn)，對于存在爭議的文獻(xiàn)，通過討論決定是否納入。

2 結(jié) 果

2.1 文獻(xiàn)納入基本情況

初步檢索共獲取文獻(xiàn)581篇，其中，英文文獻(xiàn)549篇，中文文獻(xiàn)32篇。通過排除重復(fù)文獻(xiàn)以及閱讀文題、摘要和全文進(jìn)行篩選，最終共納入文獻(xiàn)30篇。文獻(xiàn)篩選流程見圖1。

圖1 文獻(xiàn)篩選流程圖

2.2 結(jié)構(gòu)MRI研究

2.2.1 灰質(zhì)結(jié)構(gòu)MRI

常規(guī)的T1加權(quán)結(jié)構(gòu)磁共振成像可顯示大腦微觀解剖信息，并具有較高的分辨率和強(qiáng)大的灰/白質(zhì)對比度［10］，主要包括感興趣區(qū)（ROI）法、基于體素的形態(tài)學(xué)測量（VBM）方法［11］以及基于表面的形態(tài)學(xué)測量（SBM）方法［12］等。大腦灰質(zhì)結(jié)構(gòu)是精神疾病神經(jīng)影像學(xué)早期研究的重點(diǎn)方向之一。Goodkind等［13］對193項(xiàng)基于VBM方法的研究進(jìn)行Meta分析，結(jié)果顯示精神分裂癥和強(qiáng)迫癥等多種精神疾病患者灰質(zhì)體積減少較為一致的區(qū)域包括背側(cè)前扣帶回和雙側(cè)島葉，且這些腦區(qū)灰質(zhì)受損與患者執(zhí)行功能下降有關(guān)。

既往研究在同一研究框架下比較了精神分裂癥和強(qiáng)迫癥患者的灰質(zhì)結(jié)構(gòu)MRI成像特征。Kwon等［14］在進(jìn)行年齡、性別匹配后納入了精神分裂癥患者、強(qiáng)迫癥患者和正常對照組各22例，測量并比較三組被試的海馬、杏仁核和丘腦體積，結(jié)果顯示，與正常對照組相比，強(qiáng)迫癥患者和精神分裂癥患者的雙側(cè)海馬體積更小，推測可能與兩種疾病的癥狀重疊有關(guān)；強(qiáng)迫癥患者的左側(cè)杏仁核體積更大，但精神分裂癥患者的左側(cè)杏仁核體積則無明顯變化。提示杏仁核在強(qiáng)迫癥的發(fā)病機(jī)制中可能發(fā)揮獨(dú)特作用。該研究未發(fā)現(xiàn)三組被試的丘腦體積有顯著差異。但Kang等［15］和Kwon等［14］使用同一批數(shù)據(jù)的進(jìn)一步研究顯示，精神分裂癥患者和強(qiáng)迫癥患者的丘腦畸形存在差異，與正常對照組相比，強(qiáng)迫癥患者的丘腦前外側(cè)畸形明顯，而精神分裂癥患者的丘腦后內(nèi)側(cè)畸形較明顯。Kim等［16］納入精神分裂癥患者、強(qiáng)迫癥患者和正常對照組各21例，比較三組被試的島葉體積，結(jié)果顯示，與正常對照組相比，精神分裂癥患者左側(cè)島葉體積更小，而在強(qiáng)迫癥患者中未見島葉體積的形態(tài)變化，提示精神分裂癥的發(fā)生機(jī)制可能與島葉的異常有關(guān)。Riffkin等［17］納入了精神分裂癥患者、強(qiáng)迫癥患者和正常對照組各18例，采用VBM方法和ROI法重點(diǎn)對三組被試的眶額回（OFC）、前扣帶回（ACC）和尾狀核（CN）腦區(qū)及其他腦區(qū)的灰白質(zhì)體積進(jìn)行對比，結(jié)果顯示，與正常對照組相比，強(qiáng)迫癥患者僅在采用VBM方法時(shí)發(fā)現(xiàn)其右側(cè)顳葉區(qū)域出現(xiàn)了白質(zhì)體積減少；與強(qiáng)迫癥患者相比，精神分裂癥患者表現(xiàn)出更嚴(yán)重、更廣泛的腦結(jié)構(gòu)異常，VBM方法顯示精神分裂癥患者的雙側(cè)OFC（灰質(zhì)）、左側(cè)梭形回（灰質(zhì)）、右側(cè)腦島（灰質(zhì)）、右側(cè)OFC（白質(zhì)）、雙側(cè)背側(cè)ACC（白質(zhì)）、雙側(cè)腹側(cè)ACC（灰質(zhì)和白質(zhì)）和左后側(cè)ACC（灰質(zhì)和白質(zhì)）等腦區(qū)體積更小。Ha等［18］納入了50例精神分裂癥患者、45例強(qiáng)迫癥患者和26例正常對照組，比較三組被試大腦皮層表面的分形維度（fractal dimension，F(xiàn)D）指標(biāo)，結(jié)果顯示精神分裂癥患者的FD最低、強(qiáng)迫癥患者居中、正常對照組最高。張曉晰等［19］采用VBM方法直接比較了22例精神分裂癥患者、20例強(qiáng)迫癥患者和23例正常對照組的大腦灰質(zhì)體積，結(jié)果顯示，與正常對照組相比，精神分裂癥與強(qiáng)迫癥患者前扣帶回灰質(zhì)體積更小。Wang等［20］比較了21例精神分裂癥患者、22例強(qiáng)迫癥患者、22例伴強(qiáng)迫癥精神分裂癥和22例正常對照組的腦灰質(zhì)體積和皮層厚度，結(jié)果顯示，與正常對照組相比，精神分裂癥患者左側(cè)中央前回、左側(cè)楔葉、左側(cè)丘腦、左側(cè)小腦下半月小葉、雙側(cè)內(nèi)側(cè)額上回的灰質(zhì)體積更小，強(qiáng)迫癥患者右側(cè)額上回、右側(cè)額中回、右側(cè)顳中回的灰質(zhì)體積更大。與強(qiáng)迫癥患者相比，精神分裂癥患者左側(cè)楔前葉、左側(cè)顳上回、右側(cè)額中回、右側(cè)中央前回、雙側(cè)額上回、雙側(cè)額上回內(nèi)側(cè)和中央旁回灰質(zhì)體積更小。研究結(jié)果未發(fā)現(xiàn)精神分裂癥和強(qiáng)迫癥組患者的皮層厚度具有顯著異常。Gong等［21］比較了未使用過抗精神病藥物的精神分裂癥患者與強(qiáng)迫癥患者等四組精神疾病患者的灰質(zhì)體積，結(jié)果顯示，四組患者均表現(xiàn)出殼核的灰質(zhì)體積增大，且殼核灰質(zhì)體積的大小與各組癥狀嚴(yán)重程度之間呈正相關(guān)。Opel等［22］比較了常見的六種精神障礙患者的腦結(jié)構(gòu)，結(jié)果顯示，精神分裂癥、強(qiáng)迫癥、重度抑郁和雙相情感障礙患者的大腦結(jié)構(gòu)異常存在高度相關(guān)（r=0.443～0.782），精神分裂癥和強(qiáng)迫癥患者均表現(xiàn)出海馬、梭狀回等腦區(qū)形態(tài)特征的異常。精神分裂癥和強(qiáng)迫癥患者均存在腦灰質(zhì)結(jié)構(gòu)的異常，關(guān)于其腦灰質(zhì)結(jié)構(gòu)變化的研究結(jié)果不一致，可能與研究方法不同和藥物治療等因素有關(guān)。

2.2.2 白質(zhì)結(jié)構(gòu)MRI

彌散張量成像（DTI）是基于水分子在腦組織中擴(kuò)散的定量分析，能夠提供腦白質(zhì)纖維束的完整性和微結(jié)構(gòu)的相關(guān)信息［23］。分?jǐn)?shù)各向異性（FA）是DTI的主要分析指標(biāo)，基于纖維束的空間統(tǒng)計(jì)（TBSS）方法是目前最穩(wěn)定和成熟的DTI數(shù)據(jù)定量分析技術(shù)［24］。已有多項(xiàng)研究表明，精神分裂癥和強(qiáng)迫癥患者通常會出現(xiàn)大腦白質(zhì)結(jié)構(gòu)的異常，包括精神分裂癥和強(qiáng)迫癥在內(nèi)的多種精神疾病患者的扣帶束、胼胝體以及額葉和顳葉區(qū)域的白質(zhì)纖維束更可能存在異常［25-27］。

既往直接對比精神分裂癥和強(qiáng)迫癥DTI特征的研究較少。White等［28］比較了兒童青少年人群中的早發(fā)性精神分裂癥和早發(fā)性強(qiáng)迫癥等多種精神疾病患者的DTI成像，結(jié)果顯示，與正常對照組相比，早發(fā)性精神分裂癥患者的白質(zhì)異常較明顯，但該研究并未發(fā)現(xiàn)早發(fā)性強(qiáng)迫癥患者存在顯著的白質(zhì)異常。Hawco等［2］納入了48例精神分裂癥患者、38例強(qiáng)迫癥患者和45例正常對照組，采用DTI成像技術(shù)比較三組被試的白質(zhì)完整性，結(jié)果顯示，與正常對照組相比，精神分裂癥和強(qiáng)迫癥患者的胼胝體FA值下降，兩組患者的總白質(zhì)FA值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，提示精神分裂癥和強(qiáng)迫癥可能存在共同的神經(jīng)生物學(xué)底物；該研究還發(fā)現(xiàn)，隨著年齡增長，兩種疾病的患者都出現(xiàn)FA值下降，強(qiáng)迫癥患者主要為左上縱束中FA值下降，而精神分裂癥患者則存在更廣泛腦區(qū)的FA值下降。在最近的一項(xiàng)研究中，Wang等［29］納入了28例精神分裂癥患者、30例強(qiáng)迫癥患者、28例伴強(qiáng)迫癥精神分裂癥患者和30例正常對照組，采用TBSS方法比較四組患者的白質(zhì)異常特征，結(jié)果僅發(fā)現(xiàn)伴強(qiáng)迫癥精神分裂癥患者腦白質(zhì)FA值和徑向擴(kuò)散率（radial diffusion，RD）的異常，未發(fā)現(xiàn)精神分裂癥患者和強(qiáng)迫癥患者FA值和RD值的顯著改變；采用概率性纖維束追蹤法（probabilistic tractography）分析后發(fā)現(xiàn)，與強(qiáng)迫癥患者相比，精神分裂癥患者在右枕中回（視覺網(wǎng)絡(luò)）以及左枕中回與左顳中回（視覺網(wǎng)絡(luò)和DMN）之間的連接概率增加。上述影像學(xué)證據(jù)表明，精神分裂癥和強(qiáng)迫癥患者均存在腦白質(zhì)結(jié)構(gòu)的異常，前者的腦白質(zhì)結(jié)構(gòu)受損范圍可能更廣泛，且腦白質(zhì)結(jié)構(gòu)特征與病程等因素存在關(guān)聯(lián)。

2.3 fMRI研究

功能磁共振成像（fMRI）通過測量血氧依賴水平（BOLD）信號的變化來評估腦的內(nèi)在功能狀態(tài)，分為靜息態(tài)和任務(wù)態(tài)fMRI［30］。常用的靜息態(tài)fMRI分析指標(biāo)包括低頻振幅（ALFF/fALFF）、功能連接（FC）、局部一致性（ReHo）等［30-31］。獨(dú)立成分分析（ICA）是一種常用的數(shù)據(jù)驅(qū)動方法［32］。默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)（default-mode network，DMN）是目前研究最多的大規(guī)模功能性腦網(wǎng)絡(luò)［33］。Fan 等［34］的一項(xiàng)靜息態(tài)fMRI成像研究表明，精神分裂癥患者和強(qiáng)迫癥患者的持續(xù)注意缺陷與默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的功能連接變化有關(guān)，其中強(qiáng)迫癥患者持續(xù)注意缺陷與其在DMN內(nèi)右內(nèi)側(cè)前額葉（mPFC）和左額上回（SFG）的功能連接性受損有關(guān)；精神分裂癥患者持續(xù)注意缺陷與其左mPFC和雙側(cè)前扣帶回（ACC）的功能連接變化相關(guān)。該研究結(jié)果提示，在與精神分裂癥和強(qiáng)迫癥患者持續(xù)注意力缺陷有關(guān)的神經(jīng)機(jī)制中，DMN參與的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部和網(wǎng)絡(luò)之間的功能連接發(fā)揮了重要作用。Wang等［35］納入了22例精神分裂癥患者、20例強(qiáng)迫癥患者、22例伴強(qiáng)迫癥精神分裂癥患者和22例正常對照組，比較各組間DMN的19個(gè)子區(qū)域與全腦體素之間的靜息態(tài)功能連接（rsFC）的強(qiáng)度，結(jié)果顯示，與正常對照組相比，三個(gè)患者組在DMN的子區(qū)域與執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)（ECN）之間的rsFC均增加。不同的是，精神分裂癥患者和伴強(qiáng)迫癥精神分裂癥患者在DMN的子區(qū)域和顳中回之間顯示出rsFC增加，而強(qiáng)迫癥患者rsFC降低。張曉晰等［19］納入了22例精神分裂癥患者、20例強(qiáng)迫癥患者和23例正常對照組，結(jié)果顯示，與正常對照組相比，精神分裂癥患者和強(qiáng)迫癥患者均出現(xiàn)了左側(cè)楔葉ReHo值降低和左內(nèi)側(cè)額上回ReHo值增高。綜上所述，精神分裂癥和強(qiáng)迫癥患者均存在靜息態(tài)fMRI的異常，他們在靜息狀態(tài)下的腦功能變化有一定的相似之處但也存在差異，可能因研究方法不一致，未能得出一致結(jié)論。

采用任務(wù)態(tài)fMRI直接對比精神分裂癥患者和強(qiáng)迫癥患者腦成像特征的研究較少。Bleich-Cohen等［36］在聽覺動詞生成任務(wù)中使用fMRI比較了精神分裂癥患者、強(qiáng)迫癥患者、伴強(qiáng)迫癥精神分裂癥患者與正常對照組在語言處理過程中的區(qū)域激活模式，結(jié)果顯示，強(qiáng)迫癥患者的語言處理與正常對照組的語言處理差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但精神分裂癥患者和伴強(qiáng)迫癥精神分裂癥患者的語言處理相似，都表現(xiàn)為語言側(cè)向化和左右半球額下回功能連接性降低，語言處理出現(xiàn)異常。Bleich-Cohen等［37］的另一項(xiàng)類似研究也表明，強(qiáng)迫癥患者的語言處理無明顯異常，精神分裂癥患者表現(xiàn)為語言側(cè)向化和左右半球額下回功能連接性降低，且左右半球額下回功能連接性降低與陰性癥狀有關(guān)。

2.4 大腦連接組分析的研究

大腦連接組分析（腦結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和腦功能網(wǎng)絡(luò)）是目前腦科學(xué)領(lǐng)域較為前沿的研究方向和研究熱點(diǎn)之一，主要驅(qū)動力是圖論的模型和方法［38-39］。在圖論中，大腦網(wǎng)絡(luò)可以抽象為由節(jié)點(diǎn)（node）和邊（edge）構(gòu)成的圖，節(jié)點(diǎn)表示單個(gè)神經(jīng)元或整個(gè)腦區(qū)域，即網(wǎng)絡(luò)的基本單元，邊表示這些基本單元之間的聯(lián)系［38-39］?；趫D論的方法可以研究大腦網(wǎng)絡(luò)的拓樸屬性，主要指標(biāo)包括全局指標(biāo)［局部效率（Local Efficiency）、全局效率（Global Efficiency）、集群系數(shù)（Clustering Coefficient）、最短路徑（Shortest Length）、小世界屬性（Small-Wor1d）］和局部指標(biāo)［節(jié)點(diǎn)度中心性（Nodal Degree Centrality）和節(jié)點(diǎn)效率（Nodal Efficiency）］［40］。其中腦結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建需要提取每個(gè)大腦區(qū)域的度量（例如灰質(zhì)體積、皮層厚度或其他類似指標(biāo)）作為節(jié)點(diǎn)，然后將兩個(gè)大腦區(qū)域之間的相關(guān)性定義為感興趣腦區(qū)的結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的邊［41-42］。

Crossley等［43］采用Meta分析比較了諸多精神疾病患者的腦結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)特征，結(jié)果顯示，與其他嚴(yán)重的精神疾病患者相比，強(qiáng)迫癥患者結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中核心節(jié)點(diǎn)相對更少。Qin等［44］將圖論和基于網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)計(jì)分析（NBS）方法應(yīng)用于DTI成像研究，納入了29例精神分裂癥患者、29例強(qiáng)迫癥患者和65例正常對照組，與正常對照組相比，強(qiáng)迫癥患者眶額回和額中回的節(jié)點(diǎn)效率和強(qiáng)度更低，而精神分裂癥患者眶額回、額中回、梭狀回、顳橫回、距狀回、舌回、殼核和丘腦等多個(gè)腦區(qū)都出現(xiàn)節(jié)點(diǎn)效率和強(qiáng)度的異常。與強(qiáng)迫癥患者相比，精神分裂癥患者在紋狀體與視覺/聽覺皮層之間的連接強(qiáng)度降低。提示精神分裂癥患者和強(qiáng)迫癥患者可表現(xiàn)出不同程度的腦結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)損傷和拓?fù)鋵傩援惓?，精神分裂癥患者的腦網(wǎng)絡(luò)損傷更嚴(yán)重、更廣泛。Cauda等［45］基于結(jié)構(gòu)協(xié)變網(wǎng)絡(luò)的分析方法比較了精神分裂癥譜系障礙患者和強(qiáng)迫癥譜系障礙患者的結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)模式，結(jié)果顯示兩種疾病患者的大腦均存在結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)共同萎縮（灰質(zhì)體積減少）的情況。此結(jié)構(gòu)協(xié)變網(wǎng)絡(luò)可以區(qū)分出由11個(gè)高度連接的節(jié)點(diǎn)組成的子網(wǎng)，該子網(wǎng)包括前島葉、額下區(qū)域、左顳上區(qū)域、左海馬旁區(qū)域、左丘腦和右中央前回等腦區(qū)。既往對比精神分裂癥患者和強(qiáng)迫癥患者大腦連接組分析的研究較少，且使用方法有差異，因此未能得到確切結(jié)論。

3 小結(jié)與展望

綜上所述，目前在同一研究框架和研究條件下直接對比精神分裂癥患者和強(qiáng)迫癥患者的神經(jīng)影像學(xué)特征的研究較少，二者之間的MRI成像特征的比較結(jié)果也尚無一致結(jié)論。既往研究納入的研究對象多為慢性精神疾病患者，對首發(fā)未用藥患者的研究較少，無法明確兩種疾病之間MRI成像的差異是由于疾病特征的差異所致，還是使用不同的抗精神病藥物形成的差異，且無法排除疾病病程對患者腦MRI成像的影響。多數(shù)研究未納入伴強(qiáng)迫癥精神分裂癥患者，且未考慮樣本的異質(zhì)性。相關(guān)研究中，橫斷面研究較多，縱向研究或回顧性研究較少，且對影像學(xué)異常指標(biāo)與認(rèn)知功能等臨床癥狀關(guān)系的研究較有限。未來可以采用大樣本分析研究，采用多模態(tài)MRI成像并結(jié)合多種神經(jīng)影像和電生理技術(shù)，如fMRI、腦電圖［46］和腦磁圖［47］等，更深入地探索這兩種疾病之間的關(guān)系。