靜息態(tài)功能MRI在首診精神分裂癥患者中的應(yīng)用觀察*

新疆喀什地區(qū)第一人民醫(yī)院綜合精神一科 (新疆 844000)

阿提坎·臺(tái)外庫(kù)里

精神分裂癥是一種常見(jiàn)的、嚴(yán)重的精神障礙，主要表現(xiàn)為思維、知覺(jué)、認(rèn)知、情感、行為及社會(huì)功能等多方面的障礙和精神活動(dòng)不協(xié)調(diào)[1]。既往認(rèn)為精神分裂癥發(fā)病與多巴胺功能亢進(jìn)有關(guān)，精神分裂癥陽(yáng)性癥狀與紋狀體D2受體活動(dòng)亢進(jìn)有關(guān)，而陰性及情感癥狀是由于前額葉皮層D1受體功能異常[2]。但近年來(lái)有研究提出，早發(fā)精神分裂癥的異常腦區(qū)多位于運(yùn)動(dòng)相關(guān)區(qū)域，可能與患者腦發(fā)育和正常青少年腦發(fā)育軌跡不一致有關(guān)，且其發(fā)病高峰期正是腦前額葉發(fā)育階段，精神分裂癥是一種神經(jīng)發(fā)育障礙性疾病[3]。近年來(lái)磁共振成像技術(shù)不斷進(jìn)步，也為觀察精神分裂癥患者腦區(qū)異常提供條件?；诖耍狙芯窟x取42例精神分裂癥患者和40例志愿者作為研究對(duì)象，以探究靜息態(tài)功能磁共振成像(fMRI)在首診精神分裂癥患者中的應(yīng)用價(jià)值，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 納入2016年1月～2018年9月間收治的42例精神分裂癥患者和40例志愿者作為研究對(duì)象。納入標(biāo)準(zhǔn)(精神分裂癥)：符合《中國(guó)精神障礙分類與診斷標(biāo)準(zhǔn)》精神分裂癥診斷標(biāo)準(zhǔn)者[4]；年齡≥18歲者；初診精神分裂患者；均為右利手者；患者或患者監(jiān)護(hù)人知情同意；經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)審核通過(guò)。納入標(biāo)準(zhǔn)(志愿者)：年齡≥18歲者；無(wú)腦部器質(zhì)性疾病、外傷史者；無(wú)精神疾病及家族史者；志愿者本人知情同意。排除標(biāo)準(zhǔn)：其他精神疾病者；腦部疾病、外傷或其他器質(zhì)性疾病者；藥物依賴和濫用史者；既往精神類藥物、電擊治療史者。觀察組(精神分裂癥者)：男女分別為22例、20例，年齡18～47歲、平均年齡(28.04±8.62)歲，受教育年限9～13年、平均受教育年限(12.47±1.93)。對(duì)照組(志愿者)：男女分別為22例、18例，年齡18～40歲、平均年齡(25.77±7.45)歲，受教育年限12～16年、平均受教育年限(13.40±1.43)年。兩組一般資料對(duì)比，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。

1.2 檢查方法 兩組均行fMRI檢查：均使用Discovery 750型3.0T MRI掃描儀(美國(guó)通用公司生產(chǎn))和8通道相控陣頭線圈進(jìn)行檢查，掃描時(shí)充分固定被試者頭部，囑患者閉眼、盡量不做思維活動(dòng)、但不能睡著，掃描范圍包括全腦，行靜息態(tài)BOLD-fMRI，掃描參數(shù)：TR2000ms、TE35ms、翻轉(zhuǎn)角90°，F(xiàn)OV220×220mm、矩陣64×64、層數(shù)34層、層厚3.8mm、層間隔1.0mm；行3D T1WI高分辨結(jié)構(gòu)像，掃描參數(shù)：TR2000ms、TE3.2ms、翻轉(zhuǎn)角90°，F(xiàn)OV 256×256mm、矩陣256×256、層數(shù)136層、層厚1.2mm、層間隔0mm。將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為NIFTI格式，采用DPARSFA軟件進(jìn)行預(yù)處理，從BOLD圖像采集的200個(gè)時(shí)間點(diǎn)中去除采集的前10個(gè)時(shí)間點(diǎn)，保證被試對(duì)序列和環(huán)境的適應(yīng)；然后進(jìn)行時(shí)間校正和頭動(dòng)校正，使用EPI標(biāo)準(zhǔn)MINI模板進(jìn)行空間標(biāo)準(zhǔn)化，并對(duì)BOLD進(jìn)行空間平滑，提高圖像信噪比。

1.3 評(píng)估方法 采用MIALAB平臺(tái)的GIFT工具包進(jìn)行數(shù)據(jù)降維，并進(jìn)行獨(dú)立成分分離，對(duì)每個(gè)獨(dú)立成分進(jìn)行重建并進(jìn)行Z轉(zhuǎn)換，以獲得多個(gè)獨(dú)立成分的標(biāo)準(zhǔn)功能連接值，比較兩組異常功能連接異常的腦區(qū)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPM 8.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，采用單樣本t檢驗(yàn)檢測(cè)各獨(dú)立成分，以簇體素大小≥100個(gè)體素得到每個(gè)成分的t值，兩組間對(duì)比采用雙樣本t檢驗(yàn)，以α=0.05為檢驗(yàn)水準(zhǔn)表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 兩組功能連接異常的腦區(qū) 觀察組與對(duì)照組對(duì)比，精神分裂癥患者左側(cè)楔前葉、扣帶回、左側(cè)中央前回、雙側(cè)中央后回、雙側(cè)舌回、右側(cè)顳中回、右側(cè)顳上極、左側(cè)顳橫回、雙側(cè)頂上小葉、左側(cè)島葉功能連接異常增強(qiáng)(P＜0.05)，精神分裂癥患者左側(cè)額中回、左側(cè)頂下小葉、雙側(cè)額上回、右側(cè)眶下回功能接連異常減弱(P＜0.05)，見(jiàn)表1、2。見(jiàn)圖1-4。

3 討 論

近年來(lái)有研究提出精神分裂癥的神經(jīng)發(fā)育異常假說(shuō)，患者在幼年大腦髓鞘形成期由于危險(xiǎn)因素引起腦發(fā)育中斷致神經(jīng)發(fā)育異常，隨著青春期在大腦皮質(zhì)廣泛進(jìn)行的神經(jīng)元清除及突觸修剪過(guò)度，使神經(jīng)環(huán)路功能發(fā)生改變，進(jìn)而表現(xiàn)出精神分裂癥的癥狀[5]。fMRI的相關(guān)研究顯示，靜息狀態(tài)下人腦的大量神經(jīng)元仍處于活動(dòng)狀態(tài)并由特定的腦區(qū)域構(gòu)成默認(rèn)功能網(wǎng)絡(luò)，而該網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)平衡的破壞或許可以解釋患者軀體、心理及行為學(xué)的各種異常改變[6-7]。張曉晰[8]等學(xué)者的研究也顯示，精神分裂癥者較正常者左側(cè)楔葉Reho值和左側(cè)內(nèi)側(cè)額上回，存在異常腦區(qū)功能連接改變。但目前研究多集中于默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)、中央執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)和突顯網(wǎng)絡(luò)，較少關(guān)注其他靜息態(tài)網(wǎng)絡(luò)，故本研究基于首診精神分裂癥患者的靜息態(tài)功能MRI特征展開(kāi)分析，以期為精神分裂癥診治提供更多信息。

有研究表示，前額葉內(nèi)側(cè)、后扣帶回/楔前葉等重要腦區(qū)的功能活動(dòng)異常，可能作為腦網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)影響默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)的功能水平，與精神分裂癥精神癥狀相關(guān)[9]。本研究結(jié)果顯示，精神分裂癥患者左側(cè)楔前葉、扣帶回區(qū)域較正常對(duì)照者功能連接異常增強(qiáng)，雙側(cè)額上回及左側(cè)頂下小葉較正常對(duì)照者功能連接異常減弱。腦區(qū)功能連接異常增強(qiáng)或減弱都表示大腦活動(dòng)異常，異常增強(qiáng)可能表示局部腦區(qū)域同步活動(dòng)增強(qiáng)，而降低可能表示相關(guān)腦區(qū)同步活動(dòng)減弱、出現(xiàn)相關(guān)功能障礙。劉利婷[3]等學(xué)者結(jié)論與本研究存在差異，其研究指出首發(fā)精神分裂癥患者雙側(cè)額葉活動(dòng)普遍增加，以前額葉為主，雙側(cè)額葉活動(dòng)異?？赡芘c精神分裂癥多疑敏感、情緒不穩(wěn)定有關(guān)。而梁家云[10]等學(xué)者的研究指出，額葉的一致性降低支持偏執(zhí)型精神分裂癥患者存在靜息狀態(tài)下額葉腦血流/代謝率的下降。因此，考慮不同癥狀間精神分裂癥患者腦區(qū)功能連接異常狀況不同，同時(shí)也可能與發(fā)病年齡相關(guān)，需排除上述干擾因素進(jìn)一步進(jìn)行深入研究。

表1 功能連接異常增強(qiáng)的腦區(qū)

表2 功能連接異常減弱的腦區(qū)

圖1 精神分裂癥患者默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)左側(cè)額中回功能連接減弱；圖2 患者聽(tīng)覺(jué)網(wǎng)絡(luò)右側(cè)顳上極功能連接增強(qiáng)；圖3 患者中央控制網(wǎng)絡(luò)左側(cè)島葉連接增強(qiáng)；圖4 患者視覺(jué)網(wǎng)絡(luò)左側(cè)舌回功能連接增強(qiáng)。

相關(guān)文獻(xiàn)指出，健康人默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)與中心執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)的功能活動(dòng)呈負(fù)相關(guān)，這種負(fù)向相關(guān)反映兩種不同信息處理模式之間的轉(zhuǎn)變，默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)著重于內(nèi)在的無(wú)目標(biāo)思維，而中心執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)則著重于外部注意依賴性的刺激任務(wù)[11]。本研究結(jié)果顯示，精神分裂癥患者左側(cè)島葉功能連接異常增強(qiáng)，這提示精神分裂癥患者中心執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)連接在精細(xì)狀態(tài)下異常增強(qiáng)，反映患者內(nèi)在和外在信息處理紊亂狀態(tài)。同時(shí)，本研究還發(fā)現(xiàn)，感覺(jué)運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中精神分裂癥患者的雙側(cè)中央后回和左側(cè)中央前回出現(xiàn)異常功能連接增強(qiáng)；視覺(jué)網(wǎng)絡(luò)中雙側(cè)舌回及右側(cè)顳中回異常功能連接增強(qiáng)；聽(tīng)覺(jué)網(wǎng)絡(luò)中右側(cè)顳上極、顳橫回功能連接異常增強(qiáng)；背側(cè)注意網(wǎng)絡(luò)中雙側(cè)頂上小葉功能連接異常增強(qiáng)。廖金敏[12]等學(xué)者的研究認(rèn)為，語(yǔ)言網(wǎng)絡(luò)、聽(tīng)覺(jué)網(wǎng)絡(luò)連接的異常，導(dǎo)致內(nèi)在語(yǔ)言的生成被錯(cuò)誤的感知成聽(tīng)覺(jué)刺激，是精神分裂癥患者幻聽(tīng)的可能機(jī)制。而感覺(jué)運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、視覺(jué)網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)異?？紤]與精神分裂癥患者僵直性行走等感覺(jué)運(yùn)動(dòng)及幻視等相關(guān)。本研究中出現(xiàn)功能連接異常減弱的腦區(qū)主要是頂下小葉、額中回等額頂網(wǎng)絡(luò)。額中回和額下回在執(zhí)行功能、工作記憶及動(dòng)機(jī)處理過(guò)程中扮演重要角色[13]，其功能連接異?？紤]與精神分裂癥患者認(rèn)知、注意及記憶等受損有關(guān)。

綜上所述，靜息態(tài)fMRI可觀察精神分裂癥患者腦區(qū)功能連接異常，首診精神分裂癥患者較正常對(duì)照者存在多個(gè)功能連接異常的腦區(qū)。