精神分裂患者頭顱核磁彌散張量成像扣帶束檢測特征分析

作者單位：571442 海南省瓊海市，海南博鰲恒大國際醫院神經外科（李彥文、周丹、何美虹、黃雪嬌）；上海精神衛生中心放射科（張建業）

【摘要】" 目的" 探討磁共振彌散張量成像（diffusion tensor imaging，DTI）檢查精神分裂患者扣帶束的特征。方法" 選取2020年10月- 2023年5月醫院住院的26例精神分裂癥患者為觀察組，同時選取醫院篩選的20例健康人群為對照組。兩組對象均進行頭顱核磁常規MRI、DTI檢查，比較兩組患者的DTI結果。結果" 對照組26例患者共52條扣帶回纖維束中有32條能正常到達胼胝體嘴部；觀察組20例患者共40條扣帶回纖維束中有9條能到達扣帶回嘴部；兩組患者扣帶回纖維束到達胼胝體嘴部情況比較，觀察組患者扣帶回纖維束到達胼胝體嘴部數量低于對照組，差異有統計學意義（Plt;0.05）；觀察組患者左側、右側扣帶回纖維束到達胼胝體嘴部數量均低于對照組，差異有統計學意義（Plt;0.05）。結論" DTI顯示精神分裂患者扣帶束影像學異常。

【關鍵詞】" 彌散張量成像；精神分裂癥；扣帶束

中圖分類號" R445.2" " 文獻標識碼" A" " 文章編號" 1671-0223（2024）02--03

精神分裂癥是一組病因未明的常見精神疾病，多起病于青壯年，本病患病率高，全球總人口的患病率在1%左右，且還有上升的趨勢[1]。精神分裂癥的病因和發病機制尚未明確，因此無法確定病變的具體部位。近幾十年來，神經影像學技術在精神分裂癥的解剖學機制研究中發揮了重要作用。越來越多的研究表明精神分裂癥患者存在全面和局部的腦結構和腦功能的異常。功能磁共振成像能檢測人腦在執行相關任務時大腦皮質功能區的激活情況，但多側重于對特定的功能進行定位以及對局部腦區的結構和功能的特點進行描述，忽視了腦區之間的相互聯系。磁共振彌散張量成像（diffusion tensor imaging，DTI）是彌散加權成像（diffusion weighted imaging，DWI）的發展和深化，是一種能有效觀察和追蹤腦白質纖維束的非侵入性檢查方法。研究發現因雙側扣帶回前部病變而采用扣帶回切除術的患者出現輕度執行功能、注意力和維持力障礙，而這些癥狀是精神分裂癥的主要特征[2]。扣帶回有不同的纖維連接和功能，精神分裂癥扣帶前部FA值明顯降低，而扣帶后部、前額葉、顳葉、頂葉、枕葉、內囊前后肢、膝部和壓部FA值無明顯變化[3]。雙側大腦半球神經發育存在結構和功能差別，正常鉤束、扣帶呈“左＞右偏側性”[4]。精神分裂癥中扣帶和鉤束正?！白螅居移珎刃浴比笔В?、右側FA值降低，左側損害是導致偏側性缺失的主要因素[4-5]。Kubieki等[6]證實左側扣帶纖維束的損害可能與精神分裂癥患者的注意力低下和記憶力下降相關。

本研究根據精神外科治療精神分裂患者手術靶點為雙側扣帶回的啟發，利用核磁彌散張量成像技術，觀察精神分裂患者進行了扣帶回纖維束成像特征，現報告如下。

1" 對象和方法

1.1" 研究對象

選取2020年10月- 2023年5月醫院住院的26例精神分裂癥患者為觀察組，同時選取醫院篩選的20例健康人群為對照組。觀察組納入標準：①符合DSM-IV精神分裂癥確診標準；②年齡在18～60歲間，右利手；③漢族。排除標準：①存在磁共振檢查禁忌證；②存在腦外傷史、神經疾病病史或者合并其他精神疾??；③存在物質濫用史，如酒精、藥物等；④處于孕期或哺乳期；⑤重大軀體疾病，如心血管疾病、代謝性疾病。觀察組男性13例，女性13例；年齡18～56歲。對照組男性11例，女性9例；年齡18～58歲?；颊呒捌浼覍僦橥猓⒑炇鹬橥鈺?/p>

1.2" 檢查方法

1.2.1" DTI成像數據采集" 所有成像均使用西門子3.0T磁共振采集。EPI序列使用以下參數：TR=700ms，TE=37.8ms，翻轉角度=52°，切片厚度2.1mm，一個矩陣大小為100×84，210×176mm的視野和體素2.1×2.1×2.1mm的大小。功能數據由64個軸向切片組成，415s在總共633s的時間內獲得相等的圖像量。掃描后，參與者被要求閉上眼睛，放松。掃描后確認參與者在掃描過程中未入睡。高分辨率使用SPGR序列T1加權圖像得到TR=2400ms，TE=2.0ms，TI=1000ms，翻轉角度=8°，FOV=256×256mm，208連續的0.8mm矢狀切片，平面分辨率0.8×0.8mm。

1.2.2" DTI影像功能數據預處理" 采用德國博醫來公司的ELEMENTS計劃工作站軟件，將平掃數據與DTI數據自動融合，再將融合后數據圖像在空間上歸一化至Talairach空間。提取感興趣的種子區域（ROI）是用Brainlab Elements系統中的自動分割模塊，將胼胝體及雙側扣帶回纖維束重建，收據扣帶回纖維束數據。

1.3" 數據分析處理方法

采用SPSS 21.0統計學軟件進行數據分析，計數資料計算百分率，組間率的比較用χ2檢驗。Plt;0.05為差異有統計學意義。

2" 結果

2.1" 扣帶回纖維束影像學表現

DTl圖像顯示，扣帶回纖維束有兩種影像學表現，即正常能夠到達胼胝體嘴部的扣帶回纖維束（見圖1）和不能夠到達胼胝體嘴部的扣帶回纖維束（見圖2）。

圖1" 正常能夠到達胼胝體嘴部的扣帶回纖維束

圖2" 不能夠到達胼胝體嘴部的扣帶回纖維束

2.2" 兩組患者扣帶回纖維束影像學表現比較

對照組26例患者共52條扣帶回纖維束中有36條（69.2%）能正常到達胼胝體嘴部。觀察組20例患者共40條扣帶回纖維束中有9條（22.5%），觀察組患者扣帶回纖維束到達胼胝體嘴部的比例低于對照組，差異有統計學意義（Plt;0.05），并且左側及右側扣帶回纖維束到達胼胝體嘴部數量均為觀察組低于對照組，差異有統計學意義（Plt;0.05），見表1。

3" 討論

精神分裂癥是臨床上常見的一種精神類疾病，該疾病具有發病率高、治愈率低、易復發等特點[8]。精神分裂癥可導致患者思維、行為、感知等多方面產生障礙，對患者的生活質量造成嚴重影響，并威脅患者的生命健康安全，已成為全球社會負擔較大的疾病之一[9]。因此，對精神分裂癥發病原因進行深入研究，探究其與患者臨床癥狀的相關性，用現代醫學影像學技術尋找精神分裂癥病變部位，指導臨床治療具有重要意義。

美國食品和藥物監督管理局（FDA）在2022年9月份批準了SAINT神經調節系統，用于成人難治性抑郁癥的治療，同時還批準了刺激的靶點，左側背外側前額葉皮層（dorsolateral prefrontal cortex，DLPFC）到膝下前扣帶皮層（subgenual anterior cingulate cortex，sgACC）的回路。sgACC一直是備受關注的腦區，其經常被作為對重度抑郁癥進行無創性腦刺激治療的目標靶區，而且研究發現sgACC結構和功能的改變與臨床治療效果有關。以往的神經成像研究證明額葉-邊緣系統在重度抑郁患者中存在廣泛異常，是公認的重度抑郁癥的病理生理學模型。然而在最近一個更新的MDD病理模型中，前扣帶皮層作為邊緣系統的一個關鍵區域受到了更多的關注，其被認為在重度抑郁癥的病理機制中發揮著重要作用。特別是sgACC，作為前扣帶皮層的一個亞屬區域，在重度抑郁患者中活躍過度，而有效的治療可以緩解這種過度的激活。因此，探討sgACC在重度抑郁中的異常效應對理解重度抑郁的發病機制及進一步的臨床治療是很必要的。

作為精神環路，額葉-邊緣環路一直作為典型病理模型，其中膝下前扣帶皮層的影像學研究也備受關注，但利用DTI研究sgACC還屬于新技術。關于經DTI評估白質完整性，所得分數各向異性（FA）被認為是最常用的反映水分子運動的擴散參數[10-11]。最常見DTI導出測量是分數各向異性和平均擴散率。以上措施均被認為是白質微結構完整性的指標。

關于DTI有兩個困難，一是種子區選擇的恒定性，二是正常人數據庫問題。該研究選擇的軟件是FDA獲批的DTI后處理軟件，對很多解剖結構可以自動立體識別的，不存在人為手工誤差。關于正常人建模數據問題我們不采用以往的FA，MD等數值進行對比，我們采取纖維束是否與解剖學相符為指標，比如扣帶回。本研究觀察到精神分裂患者的扣帶回纖維束存在不完整，正常人的扣帶回纖維束基本能到達胼胝體嘴部，而本研究的26例患者扣帶回纖維束大部分不能到達胼胝體嘴部，體現了精神分裂患者影像學上的特殊表現。

在研究中尚存在一些問題有待解決，左側背外側前額葉皮層到sgACC的回路我們只研究了sgACC，而左側背外側前額葉纖維束目前還不能標準化，期待在未來的技術上能得到解決。

綜上所述，DTI技術是一個很好的檢查項目，可用來判斷腦白質疾病的嚴重程度，更客觀的顯示結果，不僅可以幫助診斷，未來還可以通過腦立體定向進行個性化定位，實現個性化的靶向治療。

4" 參考文獻

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[2023-12-18收稿]