抑郁癥患者額葉深部白質(zhì)基于體素的DTI技術(shù)研究

沈小勇　鈕富榮★　黃小燕　戴利成　沈鑫華　邵永良

·臨床研究·

抑郁癥患者額葉深部白質(zhì)基于體素的DTI技術(shù)研究

沈小勇鈕富榮★黃小燕戴利成沈鑫華邵永良

目的 探討磁共振彌散張量成像（DTI）在抑郁癥患者額葉深部白質(zhì)各向異性分?jǐn)?shù)（FA）值異常變化的特點(diǎn)。方法 中度以上抑郁癥患者109例（觀察組）和性別年齡匹配的健康志愿者89例（對(duì)照組），采用1.5T磁共振成像儀進(jìn)行DTI檢查，應(yīng)用SPM2分析軟件，采用基于體素的分析方法，比較中度以上抑郁癥患者額葉扣帶回FA值的變化。結(jié)果 中度以上抑郁癥患者額葉扣帶回FA值明顯低于正常對(duì)照組（P＜0.01）。結(jié)論 1.5TMR DTI發(fā)現(xiàn)中度以上抑郁癥患者額葉深部白質(zhì)存在微觀的病理改變。

抑郁癥 額葉深部白質(zhì) 磁共振成像 彌散張量

抑郁癥（MDD）是一種常見(jiàn)的精神科疾病，一般認(rèn)為其癥狀或癥候群是多個(gè)腦功能區(qū)之間的調(diào)節(jié)關(guān)系紊亂所造成。腦功能區(qū)之間是通過(guò)腦白質(zhì)纖維束通道連接的，腦白質(zhì)完整性破壞很可能或至少部分導(dǎo)致結(jié)構(gòu)上連接及生理上的傳導(dǎo)被打亂，使腦區(qū)之間的平衡關(guān)系被打亂，造成精神疾病如抑郁癥的發(fā)作［1，2］。作者應(yīng)用1.5 T 磁共振對(duì)中度以上抑郁癥患者額葉扣帶回進(jìn)行DTI檢查，探討抑郁癥發(fā)病的機(jī)制。

1　臨床資料

1.1一般資料 選取2012年1月至2014年12月中度以上抑郁癥患者109例為抑郁癥組，在校學(xué)生及醫(yī)生家屬89例為對(duì)照組。納入標(biāo)準(zhǔn)：抑郁癥組為初發(fā)抑郁癥患者，符合美國(guó)精神障礙與診斷手冊(cè)第四版（DSM-IV） 抑郁癥診斷標(biāo)準(zhǔn)，所有患者入組時(shí)24 項(xiàng)HAMD評(píng)分平均28分，均未服用抗抑郁劑，所有志愿者HAMD 評(píng)分＜8分 。排除：精神發(fā)育遲滯等精神疾??；顱腦外傷及嚴(yán)重的軀體疾病和腦器質(zhì)性疾病史；精神活性物質(zhì)濫用史或非精神活性物質(zhì)中毒史； 一級(jí)親屬中精神分裂癥、心境障礙及其他嚴(yán)重性精神疾病史。抑郁癥患者男39例，女70例；平均年齡（44±24）歲。平均受教育時(shí)間（15±4）年。對(duì)照組男38例，女51例。平均年齡（40.7±11.3）歲，平均受教育時(shí)間（13±3）年。兩組一般資料比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，（P＞0. 05）具有可比性。所有觀察者均為右利手，對(duì)本項(xiàng)目?jī)?nèi)容知情，并簽署知情同意書(shū)。

1.2掃描儀器與方法 采用美國(guó)GE HD 1.5 T Signa EXCITE超導(dǎo)磁共振，掃描序列包括：顱腦MRI的三平面定位掃描序列，標(biāo)準(zhǔn)橫斷T2WI、T1WI序列、矢狀位T2flai序列，以前后聯(lián)合連線(xiàn)為掃描基線(xiàn)，進(jìn)行全腦標(biāo)準(zhǔn)軸位掃描，層厚5.0mm，無(wú)間隔，共24層。DTI使用單次激發(fā)自旋回波的平面回波序列（SE-EPI），TR=8000ms，F(xiàn)OV=24cm， 矩 陣 128×128，NEX=1，復(fù)制常規(guī)MRI的標(biāo)準(zhǔn)軸位序列的掃描層面。b值分別為0和1000s/mm2，在15個(gè)不同的非線(xiàn)性方向上施加彌散敏感梯度。

1.3DTI分析與測(cè)量 將DTI的原始數(shù)據(jù)導(dǎo)入GE functool的diffusion tensor軟件進(jìn)行后處理校正變形后選定FA圖，將原始DICOM圖像轉(zhuǎn)化成可分析的文件格式，然后使用SPM2軟件分析，在MatLab上執(zhí)行操作。DTI成像采用快速EPI序列，因?yàn)樗俣瓤焖曰静皇苣承┹p微移動(dòng)偽影的影響，但圖像分辨率較差、并且容易受因磁場(chǎng)不均和電流渦流造成圖像幾何變形。因此，如采用VBA方法進(jìn)行全腦分析，必須對(duì)圖像進(jìn)行標(biāo)化。但本項(xiàng)目需要額葉深部白質(zhì)FA值，因其部位較深受其他如腦脊液、顱骨及氣體等導(dǎo)致磁場(chǎng)不均勻因素較小，所以基本可以保證額葉深部白質(zhì)體素可用于統(tǒng)計(jì)分析的FA圖像。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件。計(jì)量資料以（x±s）表示，用t檢驗(yàn)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2　結(jié)果

兩組FA值比較 中度以上抑郁癥組為（0.412±0.040）、對(duì)照組為（0.517±0.069），抑郁癥組FA值較正常對(duì)照組明顯減低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。

3　討論

本資料采用GE1.5T磁共振成像系統(tǒng)，采用產(chǎn)生1H頻率的頭顱8通道線(xiàn)圈，DTI利用彌散敏感梯度從多個(gè)方向?qū)λ肿拥膹浬⒏飨虍愋赃M(jìn)行量化，從而觀察腦白質(zhì)結(jié)構(gòu)特性，追蹤纖維走行，并評(píng)估其結(jié)構(gòu)完整性與方向性［3］。使用部分各向異性（FA）值反映水分子的彌散各向異性。Wu F等［4］發(fā)現(xiàn)23例重度抑郁癥患者雙側(cè)額葉FA值較正常組顯著降低。Nobuhara K等［5］發(fā)現(xiàn)重度抑郁癥患者額、顳葉多個(gè)部位的FA值降低。Murphy CF等［6］發(fā)現(xiàn)與額葉紋狀體邊緣系統(tǒng)相關(guān)的多個(gè)部位（包括扣帶回前部以及前額葉、島葉、海馬旁回等部位）局部FA值的降低與重度抑郁癥患者的執(zhí)行功能受損相關(guān)。Yurgelum-Todd DA等［7］發(fā)現(xiàn)重癥抑郁癥患者胼胝體膝部FA值明顯高于正常對(duì)照組，提示胼胝體膝部可能作為前扣帶皮層功能障礙的代償功能部位。劉海燕等［8］研究顯示中重度抑郁組雙側(cè)額葉及顳下回區(qū)域的FA值均顯著低于健康組，提示這些區(qū)域的白質(zhì)髓鞘完整性可能受到破壞。Dalby RB等［9］研究顯示重度抑郁的嚴(yán)重程度與白質(zhì)髓鞘完整性相關(guān)。研究［10］認(rèn)為，白質(zhì)纖維束能夠較為精確地反映連接時(shí)所表現(xiàn)的病理狀態(tài)，本資料直接采用額葉深部白質(zhì)而非胼胝體膝部，發(fā)現(xiàn)中度以上抑郁癥患者比值較正常對(duì)照組顯著減低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。研究［11］認(rèn)為，抑郁癥患者治療前FA減低區(qū)按腦白質(zhì)通道分類(lèi)主要位于聯(lián)合纖維的胼胝體、投射纖維的內(nèi)囊膝部及位于枕葉的聯(lián)絡(luò)纖維，可能累積下縱束、下額枕束及視放射。作者發(fā)現(xiàn)中度以上首發(fā)抑郁癥患者額葉深部白質(zhì)FA值顯著減低，提示額葉深部白質(zhì)FA值的改變和抑郁癥的程度有密切相關(guān)性，中度以上抑郁癥患者存在額葉深部白質(zhì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)超微結(jié)構(gòu)一致性減低。

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Objective To detect Fractional anisotropy （FA） characteristic of frontal white matter abnormalities in patients with major depressive disorder （MDD） by diffusion tensor imaging （DTI）. Methods 109 patients with MDD and 89 normal sex and age- matched volunteers underwent diffusion tensor imaging （DTI） with 1.5T MRI. The comparison of FA value was processed by voxel- based method using SPM2 in whole brain between the two groups. Results Patients with MDD showed signifi cantly lower FA value in frontal white matter compared with the control group. Conclusions The microscopic pathological changes of frontal white matter in Patients with MDD may be founded by diffusion tensor imaging （DTI）with 1.5T MRI.

Major depressive disorder Deep frontal white matter MRI Diffusion tensor imaging

浙江省科技計(jì)劃項(xiàng)目（2012C23071）

313000 浙江省湖州中心醫(yī)院（沈小勇 鈕富榮 黃小燕 戴利成）313000 浙江省湖州市第三人民醫(yī)院（沈鑫華 邵永良）