李大年，鄭燕婷，劉玉潔，于征淼，彭皓均，皮立宏，林長峰，邱士軍，崔英

臨床研究

肝郁證患者局部腦區(qū)神經(jīng)活動變化靜息態(tài)功能磁共振成像研究

李大年1，鄭燕婷1，劉玉潔1，于征淼1，彭皓均1，皮立宏1，林長峰1，邱士軍1，崔英2

1.廣州中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院，廣東 廣州 510405；2.廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第三醫(yī)院，廣東 廣州 510150

利用靜息態(tài)功能磁共振成像（Rs-fMRI）技術(shù)研究肝郁證患者局部腦區(qū)神經(jīng)活動變化規(guī)律，為肝郁證患者大腦內(nèi)在神經(jīng)機(jī)制改變提供影像學(xué)依據(jù)。選擇肝郁證組（肝郁證患者）及正常對照組（健康受試者）各66例，采集2組Rs-fMRI數(shù)據(jù)，運(yùn)用低頻振幅（ALFF）方法進(jìn)行分析，將肝郁證患者異常腦區(qū)的ALFF值與漢密頓抑郁量表（HAMD）評分、病程進(jìn)行偏相關(guān)分析。與正常對照組比較，肝郁證組患者右側(cè)梭狀回ALFF值明顯升高；左側(cè)島葉，右側(cè)額上回、額中回、額下回及左側(cè)額上回的ALFF值明顯降低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（＜0.01，AlphaSim校正，團(tuán)塊大小＞19體素）。肝郁證患者右側(cè)額中回ALFF值與HAMD評分呈正相關(guān)（＝0.351，＝0.005），左側(cè)額上回ALFF值與患者病程呈負(fù)相關(guān)（＝-0.257，＝0.042）。肝郁證患者存在多個腦區(qū)ALFF值改變，包括梭狀回、島葉及額葉，顯示出肝郁證患者腦功能內(nèi)在變化。

肝郁證；靜息態(tài)功能磁共振成像；低頻振幅；腦功能成像

肝郁證是指肝失疏泄導(dǎo)致氣機(jī)不暢，機(jī)體出現(xiàn)情志抑郁?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)抑郁癥屬中醫(yī)學(xué)“郁證”范疇。其病因病機(jī)復(fù)雜，與肝臟關(guān)系最為密切。中醫(yī)學(xué)認(rèn)為，肝郁為抑郁癥的核心病機(jī)，肝失疏泄，氣郁而生，患者可表現(xiàn)為情緒抑郁、善太息等。臨床上通過四診合參的方法診斷肝郁證具有主觀性，缺乏客觀及量化指標(biāo)。靜息態(tài)功能磁共振成像（Rs-fMRI）技術(shù)具無創(chuàng)、非侵入、可定量特點，操作簡便，能揭示人腦細(xì)微功能變化，目前已廣泛應(yīng)用于抑郁癥研究[1]。筆者從局部腦功能角度出發(fā)，探索肝郁證患者大腦功能改變的特異模式，為其大腦內(nèi)在神經(jīng)機(jī)制改變提供影像學(xué)依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2020年6月－2021年6月廣州中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院住院部及心理門診肝郁證患者（肝郁證組）66例，同期公開招募健康受試者（正常對照組）66例。受試者均為右利手。本研究經(jīng)廣州中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院倫理委員會審批（K[2020]034）。檢查前均被詳細(xì)告知研究內(nèi)容和方法，受試者均自愿參加本研究并簽署知情同意書。

1.2 診斷標(biāo)準(zhǔn)

中醫(yī)辨證標(biāo)準(zhǔn)：參考《中醫(yī)內(nèi)科常見病診療指南·中醫(yī)病證部分》[2]制定肝郁證辨證標(biāo)準(zhǔn)。

西醫(yī)診斷標(biāo)準(zhǔn)：參照美國精神醫(yī)學(xué)學(xué)會《精神障礙診斷與統(tǒng)計手冊》第5版[3]制定抑郁癥診斷標(biāo)準(zhǔn)。

1.3 納入標(biāo)準(zhǔn)

肝郁證患者：①符合上述中醫(yī)辨證標(biāo)準(zhǔn)及西醫(yī)診斷標(biāo)準(zhǔn)；②17項漢密頓抑郁量表（HAMD）[4]評分＞17分；③首次發(fā)病，未接受過抗抑郁藥物治療；④年齡18～55歲。

健康受試者：①同期性別、年齡、教育程度與肝郁證患者相匹配的正常人；②HAMD評分＜7分。

1.4 排除標(biāo)準(zhǔn)

①有嚴(yán)重心、肝、腎等重大疾病史；②常規(guī)MRI檢查提示有陽性結(jié)果；③妊娠試驗陽性；④有神經(jīng)系統(tǒng)疾病、其他心理疾患病史；⑤有酒精依賴和其他藥物依賴史；⑥體內(nèi)有金屬異物、起搏器等無法完成磁共振掃描者。

1.5 數(shù)據(jù)采集

采用美國通用公司GE Signa HDxt 3.0T磁共振系統(tǒng)，配標(biāo)準(zhǔn)頭顱8通道線圈。由2名經(jīng)驗豐富的研究人員完成數(shù)據(jù)采集。掃描過程中使用泡沫軟墊減少受試者頭動，囑咐其盡量放松、保持清醒并減少大腦系統(tǒng)思考。掃描常規(guī)T1WI、T2WI及Flair序列排除腦梗死、腦出血等器質(zhì)性病變。Rs-fMRI具體參數(shù)如下：

靜息態(tài)血氧水平依賴功能磁共振成像（BOLD-fMRI）數(shù)據(jù)采用梯度回波-回波平面脈沖（GRE-EPI）序列，TR＝2 000 ms，TE＝30 ms，層厚＝4 mm，層間距＝0 mm，F(xiàn)OV＝240 mm×240 mm，矩陣＝64×64，翻轉(zhuǎn)角＝90°，采集250個時間點。

3D T1WI結(jié)構(gòu)像采用3D BRAVO進(jìn)行采集，TR＝10.4 ms，TE＝4.3 ms，翻轉(zhuǎn)角＝15°，層厚＝1 mm，層間距＝0 mm，矩陣＝256×256，F(xiàn)OV＝256 mm×256 mm，掃描層數(shù)156層。

1.6 數(shù)據(jù)分析及處理

基于Matlab R2015平臺，采用DPARSF軟件（http://rfmri.org/DPARSF）對受試者磁共振圖像原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理及分析，預(yù)處理步驟包括去除前10個時間點、時間層校正、頭動校正、空間標(biāo)準(zhǔn)化、空間平滑，去除線性漂移和帶通濾波，提取頻率為0.01～0.10 Hz信號。其中，頭動校正要求受試者在任何方向上的頭動距離均不超過2 mm或旋轉(zhuǎn)角度不大于2°，以保證圖像質(zhì)量。

1.7 統(tǒng)計學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 2組一般資料比較

肝郁證組平均病程（9.07±11.96）月，HAMD評分（22.30±3.57）分。2組性別、年齡、教育程度比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（＞0.05）。見表1。

表1 受試者一般資料2組比較

項目肝郁證組 （66例）正常對照組 （66例）統(tǒng)計值P值 年齡（±s，歲）29.48±9.1229.33±10.12 t＝0.0870.931 性別（例） χ2＝1.1170.379 男4135 女2531 教育程度（±s，年）12.18±3.0912.47±2.53 t＝-0.5860.559

2.2 2組低頻振幅值存在差異的腦區(qū)比較

與正常對照組比較，肝郁證組右側(cè)梭狀回ALFF值升高，多個腦區(qū)ALFF值降低，包括左側(cè)島葉，右側(cè)額上回、額中回、額下回及左側(cè)額上回（＜0.01，AlphaSim校正，團(tuán)塊大小＞19體素）。見表2、圖1。

2.3 相關(guān)性分析

本研究將肝郁證組差異腦區(qū)ALFF值與HAMD評分、病程時間進(jìn)行Spearman偏相關(guān)分析，年齡、性別、教育程度作為協(xié)變量去除。結(jié)果顯示，右側(cè)額中回ALFF值與HAMD評分呈正相關(guān)（＝0.351，＝0.005），左側(cè)額上回ALFF值與病程呈負(fù)相關(guān)（＝-0.257，＝0.042），見圖2。右側(cè)梭狀回（＝0.351，＝0.787）、左側(cè)島葉（＝0.012，＝0.926）、右側(cè)額下回（＝0.065，＝0.611）、左側(cè)額上回（＝0.169，＝0.186）、右側(cè)額上回（＝-0.100，＝0.437）均與HADM評分無相關(guān)性，右側(cè)梭狀回（＝-0.101，＝0.430）、左側(cè)島葉（＝0.137，＝0.283）、右側(cè)額下回（＝-0.032，＝0.802）、右側(cè)額中回（＝-0.249，＝0.050）、右側(cè)額上回（＝-0.211，＝0.097）均與病程無相關(guān)性。

表2 肝郁證組和正常對照組ALFF值存在差異的腦區(qū)比較

腦區(qū)體素 數(shù)目MNI坐標(biāo)BA腦區(qū)t值 XYZ 肝郁證組較正常對照組增高的腦區(qū) 右側(cè)梭狀回19548-57-21374.692 肝郁證組較正常對照組降低的腦區(qū) 左側(cè)島葉 21-3099－-3.274 右側(cè)額上回 1993660－-3.145 右側(cè)額中回 51273033 9-3.212 右側(cè)額下回 31423612－-3.464 左側(cè)額上回 43-213042－-4.942

注：“－”表示無數(shù)據(jù)

注：紅色激活表示肝郁證組高于正常對照組的腦區(qū)，藍(lán)色激活表示肝郁證組低于正常對照組的腦區(qū)，顏色越深表示激活越明顯

圖2 肝郁證組ALFF值存在差異的腦區(qū)與HAMD評分及病程時間相關(guān)性

3 討論

肝郁證是肝疏泄功能失常導(dǎo)致氣機(jī)郁結(jié)的一系列證候群。肝柔和而條達(dá)，氣機(jī)疏泄有序。若肝疏泄功能障礙，氣機(jī)升降失常，則導(dǎo)致患者情志不暢，出現(xiàn)抑郁等情緒。根據(jù)世界衛(wèi)生組織報道，全球抑郁癥患者達(dá)3.4億人，發(fā)病率約6%[5]。研究抑郁癥是重要的社會問題、臨床問題[6]。抑郁癥辨證與肝關(guān)系最為密切[7]?！鞍俨〗陨谟簟舳皇妫瑒t皆肝木之病矣”（《醫(yī)碥·郁》），肝主疏泄，與情志活動關(guān)系密切。歷代醫(yī)家將肝氣郁結(jié)視為抑郁癥的基本病機(jī)。有學(xué)者分析了27 509篇相關(guān)文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)抑郁癥證候排名首位為肝氣郁結(jié)[8]。

磁共振成像可為中醫(yī)望診進(jìn)行有力補(bǔ)充，為臨床醫(yī)師提供更多診斷依據(jù)。隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展，神經(jīng)影像成像技術(shù)中BOLD-fMRI得到研究者關(guān)注。近年來，有研究者運(yùn)用神經(jīng)影像成像技術(shù)探索肝郁證患者大腦內(nèi)在的神經(jīng)機(jī)制改變。劉明等[9]利用擴(kuò)散張量成像方法研究肝氣郁結(jié)證患者腦白質(zhì)特有改變，發(fā)現(xiàn)患者雙側(cè)頂葉翻轉(zhuǎn)角較正常人升高，對肝氣郁結(jié)證診斷有一定參考價值。劉子旺等[10]采用任務(wù)態(tài)功能磁共振方法，納入肝氣郁結(jié)證患者及正常志愿者各16例，結(jié)果提示肝氣郁結(jié)證患者聽覺漢字組合工作記憶的腦功能定位在左側(cè)額下回、額上回及右側(cè)中央前回，揭示了肝氣郁結(jié)可導(dǎo)致腦工作記憶功能減退。相較于擴(kuò)散張量成像，功能磁共振成像更能反映大腦功能細(xì)微改變，較結(jié)構(gòu)像的改變更為敏感。此外，任務(wù)態(tài)功能磁共振成像反映的是執(zhí)行特定任務(wù)大腦功能的改變，而Rs-fMRI去除了受試者執(zhí)行特定任務(wù)的個體差異，更能揭示疾病早期功能和解剖上的神經(jīng)環(huán)路關(guān)系，臨床適用性更強(qiáng)。Rs-fMRI技術(shù)將大腦視作整體，進(jìn)行全腦功能分析，較針對微觀層面的特定通路研究，更符合中醫(yī)整體觀念[11]。目前將Rs-fMRI應(yīng)用于肝郁證的研究仍然較少，存在樣本量不足等問題。

本研究應(yīng)用Rs-fMRI技術(shù)，從局部腦功能角度探索肝郁證患者神經(jīng)活動變化的特異模式，為肝郁證患者內(nèi)在神經(jīng)機(jī)制改變提供影像學(xué)依據(jù)。作為Rs-fMRI分析的局部指標(biāo)，ALFF值是在一定頻段時間內(nèi)計算所有頻率點平均值，可反映大腦不同腦區(qū)自發(fā)神經(jīng)活動水平，用以評價靜息狀態(tài)下大腦自發(fā)活動BOLD信號變化特點，從而揭示疾病內(nèi)在大腦功能改變機(jī)制[12]。本研究顯示，與正常對照組比較，肝郁證組右側(cè)梭狀回ALFF值顯著升高；左側(cè)島葉，右側(cè)額上回、額中回、額下回及左側(cè)額上回ALFF值顯著降低，提示肝郁證對腦網(wǎng)絡(luò)的影響體現(xiàn)在右側(cè)梭狀回神經(jīng)元活動增強(qiáng)，而多個腦區(qū)表現(xiàn)為神經(jīng)元興奮性下降，表明肝郁證對腦網(wǎng)絡(luò)功能改變是多個腦區(qū)神經(jīng)元活動協(xié)同影響的結(jié)果。

梭狀回位于顳葉下回的下部，目前梭狀回的功能尚未闡明，研究提示梭狀回主要與視覺加工神經(jīng)通路相關(guān)，還與記憶、認(rèn)知和情緒加工功能關(guān)系密切[13]。有報道，梭狀回作為視覺加工區(qū)可能是抑郁癥患者最早的情緒異常區(qū)域[14]。Gong等[15]利用Rs-fMRI發(fā)現(xiàn)，抑郁癥患者梭狀回功能連接密度下降，提示梭狀回神經(jīng)活動興奮性增加可能是肝郁證腦功能改變的基礎(chǔ)。我們推測，肝郁證患者日常存在較多負(fù)面情緒，對負(fù)面情緒的加工可能導(dǎo)致梭狀回自發(fā)活動亢進(jìn)，呈異常激活狀態(tài)。此外，額葉作為情感加工和情緒調(diào)節(jié)的重要腦區(qū)，參與了抑郁癥認(rèn)知障礙及情緒處理過程，是負(fù)性情緒反應(yīng)的關(guān)鍵腦區(qū)。既往有關(guān)抑郁癥研究發(fā)現(xiàn)，額葉功能連接和結(jié)構(gòu)均發(fā)生改變[16-17]，與本研究結(jié)果相符。額葉與邊緣系統(tǒng)關(guān)系密切，而邊緣系統(tǒng)是公認(rèn)的與情感調(diào)節(jié)密切的腦區(qū)。本研究還顯示，肝郁證患者島葉神經(jīng)元活動性下降，島葉是情緒、感覺整合處理的關(guān)鍵腦區(qū)，與額葉-邊緣系統(tǒng)存在廣泛功能連接。抑郁癥靜息態(tài)功能連接研究顯示，島葉ReHo值和功能連接存在異常[18-19]。提示島葉神經(jīng)元活動下降可能是肝郁證出現(xiàn)情志抑郁的關(guān)鍵腦區(qū)。

本研究顯示，肝郁證患者右側(cè)額中回ALFF值與HAMD評分呈正相關(guān)，左側(cè)額上回ALFF值與病程呈負(fù)相關(guān)。額中回屬前額葉重要腦區(qū)，前額葉參與人類高級認(rèn)知功能的進(jìn)一步加工，是大腦情緒管理和執(zhí)行調(diào)節(jié)的關(guān)鍵腦區(qū)。額中回還被發(fā)現(xiàn)與獎賞相關(guān)，抑郁癥患者存在獎賞系統(tǒng)功能障礙[20]。本研究肝郁證患者右側(cè)額中回區(qū)域的腦功能損傷與疾病嚴(yán)重程度呈正相關(guān)，我們推測肝郁證患者右側(cè)額中回激活的改變可能是情緒低落、行動遲滯、對獎賞行為鈍化的原因之一。額上回與負(fù)性信息的認(rèn)知偏向有關(guān)[21]，肝郁證患者左側(cè)額上回神經(jīng)元代謝活動降低，可導(dǎo)致情緒處理能力減弱，且與病程呈負(fù)相關(guān)，表明肝郁證患者額上回腦功能受損在疾病早期已存在，可能存在代償過程，但還需進(jìn)一步驗證。

綜上所述，本研究提示肝郁證患者存在右側(cè)梭狀回ALFF值升高，左側(cè)島葉，右側(cè)額上回、額中回、額下回，左側(cè)額上回ALFF值下降。這些腦區(qū)的神經(jīng)功能活動異常可能是長期肝氣郁結(jié)、情志不舒的大腦內(nèi)在神經(jīng)機(jī)制改變之一。

[1] GONG Q, HE Y. Depression, neuroimaging and connectomics：a selective overview[J]. Biol Psychiatry,2015,77(3)：223-235.

[2] 中華中醫(yī)藥學(xué)會.中醫(yī)內(nèi)科常見病診療指南：中醫(yī)病證部分[M].北京：中國中醫(yī)藥出版社,2008：144-147.

[3] American Psychiatric Association. Diagnostic and statistical manual of mental disorders, fifth edition[M]. Arlington VA：American Psychiatric Association,2013：160-161.

[4] HAMILTON M. Development of a rating scale for primary depressive illness[J]. Br J Soc Clin Psychol,1967,6(4)：278-296.

[5] MALHI G S, MANN J J. Depression[J]. The Lancet,2018,392(10161)：2299-2312.

[6] 姚逸,伍曉麗.國內(nèi)近10年中醫(yī)藥治療抑郁癥的文獻(xiàn)計量分析[J].中國現(xiàn)代中藥,2012,14(9)：35-38.

[7] 李國輝,郭冠呈,陳少東,等.基于文獻(xiàn)的抑郁癥中醫(yī)證候分類分析[J].中華中醫(yī)藥學(xué)刊,2016,34(4)：876-879.

[8] 展俊平,張彤,鄭光,等.文本挖掘探索抑郁癥“證-癥-方-藥”相應(yīng)規(guī)律[J].中國中醫(yī)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)雜志,2012,18(12)：1331-1333.

[9] 劉明,熊航,陳云翔,等.肝氣郁結(jié)證腦白質(zhì)磁共振擴(kuò)散張量成像研究[J].醫(yī)學(xué)研究雜志,2019,48(10)：44-47.

[10] 劉子旺,王玉來,王愛成,等.肝氣郁結(jié)證患者漢字詞組聽覺工作記憶功能磁共振成像研究[J].北京中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報,2008,31(10)：664-667.

[11] 董釗揚(yáng),莫海欣,史亞飛.功能磁共振成像技術(shù)研究中醫(yī)藥抗抑郁癥效應(yīng)的進(jìn)展[J].廣州中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報,2020,37(11)：2266-2270.

[12] GONG J, WANG J, QIU S, et al. Common and distinct patterns of intrinsic brain activity alterations in major depression and bipolar disorder：voxel-based meta-analysis[J]. Transl Psychiatry, 2020,10(1)：353.

[13] GEIGER M J, O'GORMAN TUURA R, KLAVER P. Inter-hemispheric connectivity in the fusiform gyrus supports memory consolidation for faces[J]. Eur J Neurosci,2016,43(9)：1137-1145.

[14] 胡崇宇,劉楚娟,劉昕,等.成人顳葉癲癇靜息狀態(tài)的低頻振蕩振幅改變與抑郁情緒的相關(guān)性分析[J].臨床放射學(xué)雜志,2021,40(4)：656-660.

[15] GONG L, XU R, LIU D, et al. Abnormal functional connectivity density in patients with major depressive disorder with comorbid insomnia[J]. J Affect Disord,2020,266：417-423.

[16] DRYSDALE A T, GROSENICK L, DOWNAR J, et al. Resting-state connectivity biomarkers define neurophysiological subtypes of depression[J]. Nat Med,2017,23(1)：28-38.

[17] GRIEVE S M, KORGAONKAR M S, KOSLOW S H, et al. Widespread reductions in gray matter volume in depression[J]. Neuroimage Clin,2013,3：332-339.

[18] GUO W, LIU F, XIAO C, et al. Decreased insular connectivity in drug-naive major depressive disorder at rest[J]. J Affect Disord,2015,179：31-37.

[19] LIU C, MA X, WU X, et al. Regional homogeneity of resting-state brain abnormalities in bipolar and unipolar depression[J]. Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry,2013,41：52-59.

[20] BURANI K, GALLYER A, RYAN J, et al. Acute stress reduces reward-related neural activity：evidence from the reward positivity[J]. Stress,2021,26：1-7.

[21] 弓翠屏,張海蓉,柴麗萍,等.產(chǎn)后抑郁癥患者大腦分?jǐn)?shù)低頻振幅的靜息態(tài)功能MRI研究[J].醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志,2020,30(11)：1975-1979.

Study on Rs-fMRI for Changes of Neural Activity in Local Brain Regions of Patients with Liver Qi Stagnation Syndrome

LI Danian1, ZHENG Yanting1, LIU Yujie1, YU Zhengmiao1, PENG Haojun1, PI Lihong1,LIN Changfeng1, QIU Shijun1, CUI Ying2

To explore the regional brain activities in patients of liver qi stagnation syndrome by using resting functional magnet resonance imaging (Rs-fMRI); To provide imaging evidence for the changes in the inner neural mechanism of the brain of patients with liver qi stagnation syndrome.Totally 66 cases were in liver qi stagnation syndrome group (liver qi stagnation patients) and 66 cases were in healthy control group (healthy cases). Rs-fMRI data of both groups were collected, and amplitude of low frequency fluctuations (ALFF) method was used for analysis. Partial correlation analysis was performed on the ALFF value of abnormal brain areas, the Hamilton Depression Scale (HAMD) score, and the illness duration of patients with liver qi stagnation syndrome.Compared with healthy control group, liver qi stagnation syndrome group showed increased ALFF values in the right fusiform gyrus while decreased ALFF values in left insula, right superior frontal gyrus, right middle frontal gyrus, right inferior frontal gyrus and left superior frontal gyrus, with statistical significance (<0.01, AlphaSim correction, cluster size >19 voxels). The ALFF values of right middle frontal gyrus were positively correlated with HAMD scores in liver qi stagnation syndrome group (=0.351,=0.005). The ALFF values of left superior frontal gyrus were negatively correlated with illness duration (=-0.257,=0.042).Altered ALFF values exist in several regions of patients with liver qi stagnation syndrome, including fusiform gyrus, insula and frontal lobe, which indicates the inherent neural functional changes in patients with liver qi stagnation syndrome.

liver qi stagnation syndrome; resting functional magnet resonance imaging; amplitude of low-frequency fluctuation; functional brain imaging

R277.79

A

1005-5304(2021)12-0088-05

10.19879/j.cnki.1005-5304.202107291

國家自然科學(xué)基金國際（地區(qū)）合作與交流項目（81920108019）；廣東省中醫(yī)藥局科研項目（20202059）；廣州市科技計劃項目（2018-1002-SF-0442）

崔英，E-mail：zixincuiying@163.com

（2021-07-13）

（修回日期：2021-09-02；編輯：季巍?。?/p>