DTI在評(píng)估抑郁癥患者腦白質(zhì)微結(jié)構(gòu)改變的初步研究＊

空軍軍醫(yī)大學(xué)第二附屬醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科(陜西 西安 710038)

楊偉毅 鄒慧莉 胡曉輝

抑郁癥是以心境障礙為核心癥狀的精神心理疾病，除表現(xiàn)為心境低落、興趣缺失和負(fù)性偏向認(rèn)知等負(fù)性情緒外還常伴有失眠、體重下降和性欲減退等軀體癥狀，隨著患者病情加重，則會(huì)出現(xiàn)躁狂、幻覺(jué)或妄想等精神病性癥狀，甚至伴有自殺傾向，對(duì)患者身心健康和社會(huì)功能均造成嚴(yán)重?fù)p害[1]。抑郁癥的病因和發(fā)病機(jī)制目前尚未完全清楚，臨床診斷多根據(jù)患者癥狀體征、精神心理及相關(guān)量表進(jìn)行主觀評(píng)估，常規(guī)影像學(xué)檢查診斷價(jià)值有限，隨著醫(yī)學(xué)水平發(fā)展，功能影像學(xué)技術(shù)在中樞神經(jīng)系統(tǒng)解剖形態(tài)及生理功能成像中逐漸顯示出巨大潛在價(jià)值，其中功能磁共振成像(function magnetic resonance imaging，fMRI)、彌散張量成像(diffusion tensor imaging，DTI)及高分辨率T1成像技術(shù)(high resolution T1WI)等MRI成像技術(shù)在臨床及研究中均獲得廣泛應(yīng)用[2-3]。文獻(xiàn)報(bào)道[4]，DTI技術(shù)可準(zhǔn)確反映腦組織微觀結(jié)構(gòu)和功能水平變化，有潛力為進(jìn)一步闡明抑郁癥的發(fā)病機(jī)制及病理基礎(chǔ)提供影像學(xué)依據(jù)。本研究主要采用DTI評(píng)估抑郁癥患者腦白質(zhì)微結(jié)構(gòu)改變，旨在進(jìn)一步提升抑郁癥認(rèn)識(shí)水平并為臨床診斷和評(píng)估提供客觀依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料選取2016年12月至2018年12月我院抑郁癥患者47例為研究組，其中男性26例、女性21例，年齡19～58歲，平均(34.29±8.61)歲，體質(zhì)量指數(shù)(BMI)18.2～27.4Kg/m2，平均(21.98±1.72)Kg/m2。

納入標(biāo)準(zhǔn)：符合抑郁癥診斷相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[5]；首次發(fā)病且未接受任何藥物或心理治療；年齡18～60歲；漢密爾頓抑郁量表評(píng)分(HAMD)[6]＞17分；患者及家屬知曉本研究并簽署同意書(shū)；排除標(biāo)準(zhǔn)：伴精神分裂、雙向抑郁及癡呆等其它精神疾??；伴腦組織損傷或癲癇等神經(jīng)系統(tǒng)疾?。话榫凭蛩幬镆蕾?；伴嚴(yán)重軀體疾病或內(nèi)分泌功能障礙；妊娠期或哺乳期女性；伴MRI檢查相關(guān)禁忌癥。另選取我院同期健康體檢者50例為對(duì)照組，男性27例、女性23例，年齡21～59歲，平均(35.07±8.29)歲，BMI 18.7～29.1 Kg/m2，平均(22.41±1.83)Kg/m2，兩組臨床性別、年齡及BMI差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。

1.2 研究方法采用GE Singa HDxt 3.0T掃描儀和標(biāo)準(zhǔn)八通道頭部線圈對(duì)全腦進(jìn)行MRI檢查，先T1WI、T2WI、FLAIR及常規(guī)序列掃描，參數(shù)設(shè)置為T(mén)1WI：TR600ms、T E 1 5 m s；T2W I：TR5200ms、TE140ms；FLAIR：TR9000ms、TE120ms；層厚5 m m，層間距1.5mm，F(xiàn)OV240mm×240mm，矩陣512×512。完成后采用單次激發(fā)平面回波(SS-EPI)序列和并用采集技術(shù)(A S S E T)進(jìn)行掃描，得全腦DTI圖像，參數(shù)設(shè)置為T(mén)R14000ms、TEminimum、層厚2.4mm、層間距0mm、FOV300 mm×300mm、矩陣128×128、激勵(lì)次數(shù)1次、翻轉(zhuǎn)角90°、擴(kuò)散敏感梯度方向25個(gè)，b值分別為0s/mm2和1000s/mm2。將掃描數(shù)據(jù)導(dǎo)入PANDA軟件進(jìn)行后期處理和分析，計(jì)算局部各向異性(FA)、平均擴(kuò)散系數(shù)(MD)、軸向擴(kuò)散系數(shù)(AD)及徑向擴(kuò)散系數(shù)(RD)等擴(kuò)散張量參數(shù)并配準(zhǔn)到標(biāo)準(zhǔn)MNI空間，將大腦白質(zhì)分為50個(gè)感興趣區(qū)域(ROI)分別計(jì)算FA、MD、AD及RD平均值并進(jìn)行比較。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法數(shù)據(jù)分析采用SPSS19.0軟件，計(jì)數(shù)資料以率(%)表示，采用χ2檢驗(yàn)進(jìn)行組間對(duì)比；計(jì)量資料使用(±s)表示，兩組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，以P＜0.05為有顯著性差異。

2 結(jié) 果

2.1 兩組部分白質(zhì)纖維束各項(xiàng)擴(kuò)散系數(shù)比較由表1可知，研究組兩側(cè)皮質(zhì)脊髓束AD、RD、MD及右側(cè)下縱束-下額枕束AD、MD均高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。

2.2 兩組部分白質(zhì)纖維束FA值比較由表2可知，研究組兩側(cè)前扣帶回、后扣帶回及胼胝體體部FA值均低于對(duì)照組，右側(cè)額上回、枕葉及內(nèi)囊膝部FA值均低于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。

3 討 論

抑郁癥是臨床常見(jiàn)精神心理疾病，隨著生活節(jié)奏加快和壓力增大，發(fā)病率呈上升趨勢(shì)，現(xiàn)已成為精神科學(xué)關(guān)注和研究重點(diǎn)，由于發(fā)病機(jī)制尚不明確，抑郁癥現(xiàn)階段尚無(wú)針對(duì)性根治方法，治療后復(fù)發(fā)率可高達(dá)60%以上，其中25%的患者無(wú)法治愈[7]。據(jù)WHO報(bào)道顯示，預(yù)計(jì)到2030年抑郁癥將位居全球疾病負(fù)擔(dān)首位，對(duì)人類(lèi)健康和社會(huì)發(fā)展均造成嚴(yán)重威脅，故積極探尋抑郁癥發(fā)病機(jī)制并提高對(duì)本病的治療水平是目前精神科學(xué)急需解決的問(wèn)題[8]。

表1 兩組部分白質(zhì)纖維束各項(xiàng)擴(kuò)散系數(shù)比較

表2 兩組部分白質(zhì)纖維束FA值比較

圖1 抑郁癥患者兩側(cè)額葉、枕葉、扣帶回、胼胝體及內(nèi)囊等部位白質(zhì)纖維束FA值降低(白色亮點(diǎn))。

隨著醫(yī)學(xué)水平發(fā)展和對(duì)抑郁癥重視程度增加，近年來(lái)對(duì)抑郁癥研究和治療均取得一定進(jìn)展，關(guān)于其發(fā)病機(jī)制提出了5-羥色胺活性降低、神經(jīng)細(xì)胞凋亡及線粒體功能障礙等多種假說(shuō)，但均缺乏有效的客觀證據(jù)支持，其原因?yàn)槿鄙賹?duì)腦白質(zhì)解剖形態(tài)、結(jié)構(gòu)功能及病理生理特征進(jìn)行定性和定量分析的有效方法[7]。DTI技術(shù)由擴(kuò)散加權(quán)成像技術(shù)和理論發(fā)展形成，是現(xiàn)階段唯一非侵入性腦白質(zhì)纖維束影像學(xué)檢查方法，不僅能直觀顯示白質(zhì)纖維走行和方向等形態(tài)特征，還可定量分析白質(zhì)纖維內(nèi)水分子在各個(gè)方向擴(kuò)散程度和速率[9]。目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于DTI技術(shù)在抑郁癥患者中應(yīng)用的研究已有較多報(bào)道，但由于研究對(duì)象和方法不同，不同報(bào)道研究結(jié)果存在明顯差異，Aghajani等[10]對(duì)25例青少年抑郁癥患者采用DTI-TBSS方法進(jìn)行研究，結(jié)果顯示胼胝體部FA值較健康人群顯著降低，同時(shí)伴有RD和MD升高；Bessette等[11]采用相同方法探索青少年重癥抑郁癥患者顯示，F(xiàn)A值降低主要出現(xiàn)在內(nèi)囊前后肢、中腦及雙側(cè)鉤束等部位，而并非胼胝體或丘腦白質(zhì)纖維；Chen 等[12]運(yùn)用meta分析提出抑郁癥患者隨著病情加重在胼胝體膝部、體部及內(nèi)囊前肢出現(xiàn)FA值降低的幾率明顯增加。本研究采用SS-EPI序列和ASSET技術(shù)對(duì)47例抑郁癥患者腦白質(zhì)微結(jié)構(gòu)改變情況進(jìn)行研究，掃描速度快、時(shí)間分辨率高且運(yùn)動(dòng)偽影低，從而進(jìn)一步提高結(jié)果精確度，所用參數(shù)包括各向異性FA及各向擴(kuò)散系數(shù)MD、AD和RD，其中FA大小介于0～1之間，且取值越大表明水分子擴(kuò)散各項(xiàng)異性程度越高，可反映軸突細(xì)胞膜和白質(zhì)纖維髓鞘完整性以及軸突運(yùn)輸速度；MD主要反映水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)速率大小，其值增加提示細(xì)胞膜密度降低和腦組織內(nèi)自由水分子含量增多；AD為軸索平行方向水分子擴(kuò)散速度，反映神經(jīng)元軸索破壞或丟失情況；RD則為徑向擴(kuò)散系數(shù)，通過(guò)軸索垂直方向水分子彌散速度反映髓鞘完整性[13-14]。本研究結(jié)果顯示，抑郁癥患者兩側(cè)皮質(zhì)脊髓束AD、RD、MD及右側(cè)下縱束-下額枕束AD、MD較對(duì)照組明顯升高，且兩側(cè)前扣帶回、后扣帶回及胼胝體體部FA值均低于對(duì)照組，右側(cè)額上回、枕葉及內(nèi)囊膝部FA值明顯降低，表明抑郁癥患者廣泛存在皮質(zhì)脊髓束、下縱束-下額枕束、扣帶回、枕葉、胼胝體及內(nèi)囊等部位白質(zhì)纖維束結(jié)構(gòu)和功能破壞且以右側(cè)腦組織損害為主。皮質(zhì)脊髓束主要傳遞隨意運(yùn)動(dòng)信息，受損后可導(dǎo)致患者自發(fā)性和主動(dòng)性減退，這可能是抑郁癥患者興趣缺乏和注意減退等癥狀產(chǎn)生的原因；下縱束、下額枕束分別經(jīng)過(guò)杏仁核區(qū)和邊緣系統(tǒng)，參與組成調(diào)節(jié)行為和情感反應(yīng)的神經(jīng)環(huán)路，同時(shí)下額枕束還溝通額葉和枕葉腦區(qū)，而額葉是參與情緒調(diào)節(jié)的高級(jí)中樞，因此下縱束、下額枕束受損可影響情感信息傳遞并可能造成情感障礙發(fā)生；扣帶回和胼胝體均為邊緣系統(tǒng)組成部分，主要參與內(nèi)臟及內(nèi)分泌活動(dòng)，同時(shí)對(duì)學(xué)習(xí)、記憶和情緒進(jìn)行調(diào)節(jié)，該部位微結(jié)構(gòu)受損可能是抑郁癥患者學(xué)習(xí)和記憶能力下降的原因之一；枕葉是加工視覺(jué)信息、語(yǔ)言及執(zhí)行功能的高級(jí)中樞，廣泛參與注意、記憶、視覺(jué)運(yùn)動(dòng)及語(yǔ)言運(yùn)動(dòng)等神經(jīng)心理活動(dòng)，故而受損后可導(dǎo)致抑郁癥患者情緒處理過(guò)程異常和注意力、記憶力減退等癥狀發(fā)生；內(nèi)囊是由大腦皮層與腦干或脊髓間上下行傳導(dǎo)束透射區(qū)域，其中膝部主要通過(guò)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)纖維，受損后可累及下縱束、下額枕束及視放射等傳導(dǎo)纖維，造成廣泛的神經(jīng)功能障礙；可見(jiàn)抑郁癥患者各項(xiàng)神經(jīng)心理癥狀均存在相應(yīng)腦區(qū)病理生理改變，而DTI技術(shù)能準(zhǔn)確腦白質(zhì)微結(jié)構(gòu)改變，有利于明確抑郁癥發(fā)病機(jī)制，對(duì)抑郁癥診斷和治療具有重要意義。

綜上所述，DTI技術(shù)用于抑郁癥患者腦白質(zhì)微結(jié)構(gòu)評(píng)估可定性和定量顯示皮質(zhì)脊髓束、下縱束-下額枕束、扣帶回、枕葉、胼胝體及內(nèi)囊等部位白質(zhì)纖維束結(jié)構(gòu)和功能破壞，為進(jìn)一步明確抑郁發(fā)病機(jī)制提供影像學(xué)依據(jù)。