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性研究

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)院臨床科室廣泛應用自評抑郁量表(SDS)評定抑郁程度，然而功能成像結果與SDS相關性的研究未見報道。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，無明顯其他器質性疾病。

1.2 研究方法

1.2.1 數(shù)據(jù)采集 應用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，以排除顱內病變。掃描參數(shù)為：TR=8 002 ms，TE=130.4 ms，TI=2 400 ms，翻轉角(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，應用單次激發(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，并將結果疊加至MNI坐標的Ch2模板進行顯示，設置閾值為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總分做相關分析，將結果疊加至MNI坐標的Ch2模板進行顯示，設置閾值為P<0.05(Alphasim校正)，即得到相關系數(shù)圖。

2 結果

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、內囊前肢、海馬，左頂下小葉，左額上回腹側，最大t值出現(xiàn)在左額上回腹側。見表1。

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

注：SDS=自評抑郁量表

本研究結果顯示抑郁癥患者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、內囊前肢，雙側海馬，左頂下小葉，左額上回腹側。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)路功能調節(jié)異常有關。

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、海馬旁回等結構組成，它參與并調節(jié)人類情緒、行為、學習和記憶等心理活動，與前額葉、扣帶回等結構聯(lián)系較多，其功能受前額葉等結構調控。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對邊緣系統(tǒng)調控能力下降，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。

抑郁組SDS評分與差異腦區(qū)ReHo值相關分析結果提示，SDS評分與左前扣帶回、眶回，右額中回ReHo值負相關，與左楔葉ReHo值正相關，該結果與Guo等[12]的研究結果不一致。本結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生的假陽性結果；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)。

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