基于BOLD-fMRI技術的創傷后應激障礙患者大腦功能局部一致性觀察

張躍奇，陸可可，張玉梅，薛辰霞，董原君，張桂青

(1 石河子大學醫學院第一附屬醫院，新疆石河子 832002；2 石河子大學醫學院)

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基于BOLD-fMRI技術的創傷后應激障礙患者大腦功能局部一致性觀察

張躍奇1，陸可可1，張玉梅1，薛辰霞2，董原君2，張桂青1

(1 石河子大學醫學院第一附屬醫院，新疆石河子 832002；2 石河子大學醫學院)

目的探討創傷后應激障礙(PTSD)患者大腦局部一致性(ReHo)的變化。方法 收集初次診斷的PTSD患者8例(PTSD組)，經歷創傷事件未發生PTSD者7例(非PTSD組)，經歷創傷事件第2周及3個月時進行血氧水平依賴性功能磁共振成像(BOLD-fMRI)檢查，分析兩組大腦不同功能區域的ReHo。結果 與非PTSD組相比，PTSD組創傷事件后第2周ReHo降低的腦區有右側舌回，未發現明顯ReHo升高的腦區；第3個月ReHo降低的腦區有右側顳中回、右側枕葉、左側顳下回，ReHo升高的腦區有左側小腦、左側額下回、左側顳上回、左側丘腦、右側額上回(P均<0.05)。PTSD組創傷事件后第3個月較第2周左側扣帶回ReHo降低，右側額葉眶回、右側額下回、左側額上回ReHo升高。結論 PTSD患者大腦皮質區存在ReHo變化，可能與局部功能連接改變有關。

創傷后應激障礙；功能核磁成像；局部一致性；血氧水平依賴

由于突發性、威脅性或災難性的生活事件導致個體延遲出現和長期持續存在的精神障礙稱為創傷后應激障礙(PTSD)[1,2]，其核心癥狀是創傷性記憶的不斷闖入造成恐懼、逃避和過度生理喚起等。然而，PTSD的發病機制仍不十分清楚。

近年來，血氧水平依賴性功能磁共振成像(BOLD-fMRI)技術被用于精神及心理疾病的腦結構和功能研究。局部一致性(ReHo)是通過計算某一給定體素簇中相鄰體素同一時間序列中BOLD信號波動的相似性評估被試者自發性神經元活動狀況，提供了用fMRI研究大腦局部連接性的方法。ReHo異常可能反映局部腦區神經元自發性活動的瞬間改變情況，并可能是大腦局部功能受損的線索。因此，我們應用BOLD-fMRI技術觀察PTSD患者大腦功能ReHo變化，為PTSD的早期診斷、干預提供客觀有效的影像學指標。

1　資料與方法

1.1臨床資料研究對象為2014年10月～2015年12月就診于新疆石河子大學醫學院第一附屬醫院經歷嚴重精神創傷事件(喪親、車禍、工傷等)的人群。納入標準：年齡18～60歲，右利手，創傷事件前無明顯軀體疾病，過去半年內未接受過任何精神鎮靜類藥物，愿意接受訪談、問卷調查并符合fMRI檢查的相關條件者(如體內沒有金屬植入物等)。排除標準：患有其他類型精神疾病者(如抑郁障礙、精神分裂癥、阿爾茨海默病等)，創傷后有昏迷病史及不能回憶創傷情景者，有嗎啡、酒精類物質濫用史者。退出標準：主動要求退出研究者。本研究最終得到初次診斷的PTSD患者8例(PTSD組)，經歷創傷事件未發生PTSD者7例(非PTSD組)。PTSD經2～3名經驗豐富的臨床精神科主治醫師及心理治療師確診，均符合美國精神疾病診斷與統計手冊第5版(DSM-Ⅴ)診斷標準。本研究獲得醫院醫學倫理委員會批準，患者或家屬簽署知情同意書。

1.2數據采集分別于創傷事件后第2周、3個月使用美國GE公司生產的3.0 T超導磁共振全身掃描儀和標準頭線圈檢查。成像時，首先掃描3D T1結構像。序列參數：TR/TE=8.2/3.2 ms,翻轉角=12°,FOV=240 mm×240 mm,矩陣=256×256,層厚1 mm,無間隔。全腦在軸位由32層組成，每個被試者均采集245個時間點，掃描時間500 s。被試者使用泡沫墊和耳塞以減少頭動和隔離環境噪音，掃描時保持清醒、放松、平靜呼吸，不要刻意思考問題，閉目盡量保持身體不動，數據采集完畢后全部傳送到工作站進行后臺處理。

1.3數據處理基于Matlab2010b平臺，使用SPM-8及DPARSF和REST軟件對靜息態數據進行系統處理，考慮到磁場穩定及被試者對環境的適應，首先剔除前10個時相的采集圖像，對剩余235個時相的數據進行時間校正、頭動校正、空間標準化、去線性漂移、低頻濾波等處理。

1.4統計學方法基于Kendall和諧系數(KCC)即ReHo值，取值范圍為0～1，來測量局部腦區內的時間序列相似性。本研究定義每相鄰27個體素為1個體素團，將KCC值賦于此正方體體素團的中心體素。使用REST軟件對以ReHo方法得到的兩組KCC圖像中相應位置的體素逐個進行統計學分析。當每個體素的P<0.001(未校正)并且該區域體素數≥1個時認為差異具有統計學意義(相當于alphasim多重比較校正后的P<0.05)。

2　結果

2.1創傷事件后的第2周PTSD組與非PTSD組ReHo變化的腦區見表1。

表1　　　　創傷事件后第2周PTSD與非PTSD組ReHo變化的腦區

注：最大差異點為對兩組ReHo圖像進行兩樣本t檢驗得到差異有統計學意義的腦區中t值最大的部位。

2.2創傷事件后第3個月PTSD組與非PTSD組ReHo變化的腦區見表2。

表2　　　　創傷事件后第3個月PTSD與非PTSD組ReHo變化的腦區

2.3創傷事件后第2周、3個月PTSD組ReHo變化的腦區見表3。

表3　　　　創傷事件后第2周、3個月PTSD組ReHo變化的腦區

3　討論

本研究發現，與非PTSD組比較，PTSD組患者在創傷事件后第2周，ReHo降低的腦區有右側舌回。舌回是視覺聯想皮層的一個組成部分，負責視覺聯想和視覺圖像相關的處理與自傳記憶的形成，并與口頭陳述記憶有關。以往有研究報道，PTSD患者視覺皮層功能下降[3]。舌回ReHo降低與PTSD患者對于記憶功能減退相一致[4]。

創傷發生后第3個月PTSD患者右側顳中回、右側枕葉、左側顳下回腦區ReHo降低，而左側小腦、左側額下回、左側顳上回、左側丘腦、右側額上回腦區ReHo升高，提示這些腦區異常的神經活動可能參與PTSD患者癥狀的形成與持續。右額葉區域的激活增加，與Jatzko等[5]的研究結果類似，表明右額葉區域參與了PTSD的情緒變化過程。此外，以往的腦電圖和fMRI研究表明，右額葉的激活參與了消極情緒狀態、高警覺、焦慮和退縮行為的過程[6,7]。枕葉被認為是視覺處理的中樞。有研究發現，枕葉不僅參與視覺處理，同時還參與抑制的控制過程[8]。PTSD患者枕葉的ReHo升高，可能與PTSD患者典型的再度創傷體驗癥狀有關。Bremner等[9]研究也發現，PTSD患者顳中回ReHo降低。顳中回可以抑制杏仁核的功能，增加恐懼反應，并與情節記憶及語言處理相關[10]。本研究結果發現，PTSD患者小腦靜息狀態下ReHo升高，與Bonne等[11]研究結果一致。考慮該腦區的自發活動增強可能導致PTSD患者認知調節出現偏差，對一些事情表現的較敏感、警覺性增高癥狀。Patel等[12]發現，丘腦的激活下降可能引起感覺信息加工功能的損害，導致PTSD患者的分離或閃回癥狀。本研究發現，左側丘腦ReHo升高，與Patel等研究結果一致。PTSD患者自身前后對比發現，左側扣帶回腦區ReHo降低，右側額葉眶回、右側額下回、左側額上回腦區ReHo升高，反映了這些腦區的自反神經活動異常。這與Bluhm等[13]的研究結果不同，有幾種可能的解釋這些不同的結果。首先，研究年齡、性別分布、慣用手、樣本大小、創傷類型和疾病的持續時間等不同。例如，不同創傷的類型已被證明對腦血流量分布[14,15]有不同的影響。其次，Bluhm等用種子區域分析，不同的分析方法可能帶來不同的結果。

總之，我們檢測發現PTSD相關腦區的ReHo變化，表明大腦皮質區局部功能連接的改變可能是PTSD的神經機制之一，以這些腦區改變為目標可能會對PTSD的早期診斷、治療及預后產生積極的意義。但本研究也存在一些不足，如樣本量較小，缺乏充分的校正，需大樣本繼續進行驗證。

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“十二五”新疆生產建設兵團醫藥衛生重點領域科技攻關項目(2012BA023)。

董原君(E-mail： ktpdwawj@163.com);張桂青(E-mail： fristli@126.com)

10.3969/j.issn.1002-266X.2016.34.023

R749

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1002-266X(2016)34-0060-03

2016-04-14)