PET-CT檢測首發(fā)單相重度抑郁癥患者神經(jīng)環(huán)路的葡萄糖代謝水平

周群，李月峰，朱彥

（江蘇大學(xué)附屬醫(yī)院影像科，江蘇鎮(zhèn)江212001）

PET-CT檢測首發(fā)單相重度抑郁癥患者神經(jīng)環(huán)路的葡萄糖代謝水平

周群，李月峰，朱彥

（江蘇大學(xué)附屬醫(yī)院影像科，江蘇鎮(zhèn)江212001）

目的：研究首發(fā)單相重度抑郁癥患者神經(jīng)環(huán)路中神經(jīng)細(xì)胞的葡萄糖代謝水平。方法：選取30例健康受試者及30例首發(fā)單相重度抑郁癥患者，每位受試者按0.2 mCi/kg靜脈注射18F-FDG，PET-CT檢測神經(jīng)環(huán)路各腦區(qū)（包括海馬、丘腦、額葉及扣帶回）的最高標(biāo)準(zhǔn)攝取值（SUVmax）值。結(jié)果：與對照組相比，首發(fā)單相重度抑郁癥患者雙側(cè)海馬、丘腦、額葉及扣帶回的SUV max均明顯減低（P＜0.001或P＜0.05），其中雙側(cè)丘腦SUVmax在神經(jīng)環(huán)路腦區(qū)中減低最明顯。結(jié)論：首發(fā)單相重度抑郁癥患者神經(jīng)環(huán)路中的神經(jīng)細(xì)胞受損，主要體現(xiàn)在神經(jīng)細(xì)胞對能量的攝取利用上，丘腦尤為明顯。

抑郁癥；神經(jīng)環(huán)路；PET-CT

抑郁癥是一種以顯著而持久的心境低落為主要臨床特征，嚴(yán)重危害人類健康的疾病，神經(jīng)環(huán)路的功能異常是其發(fā)病的基礎(chǔ)。利用影像學(xué)手段對抑郁癥患者神經(jīng)環(huán)路功能進(jìn)行探索已進(jìn)行多年，并取得一定的成果。PET-CT的出現(xiàn)是醫(yī)學(xué)影像學(xué)科發(fā)展歷史的又一次革命性進(jìn)步，可提供詳盡的功能與代謝等分子信息。迄今，利用PET-CT對抑郁癥患者神經(jīng)環(huán)路進(jìn)行研究的報(bào)道較少。本研究通過PET-CT檢測首發(fā)單相重度抑郁癥患者神經(jīng)環(huán)路的葡萄糖代謝水平，旨在探討其神經(jīng)環(huán)路的功能改變規(guī)律，為抑郁癥發(fā)病機(jī)制研究提供臨床數(shù)據(jù)。

1 對象與方法

1.1 研究對象

抑郁組：選取江蘇大學(xué)附屬醫(yī)院診斷為重度抑郁癥的患者，并通過以下條件進(jìn)行篩選：①未進(jìn)行過任何藥物治療的首發(fā)單相抑郁癥患者；②未接受過電休克等物理治療；③未使用過影響神經(jīng)遞質(zhì)及神經(jīng)細(xì)胞代謝的藥物；④ 排除其他精神疾病、腦器質(zhì)性病變、藥物依賴及腫瘤病變等；⑤近2周無感冒、發(fā)熱及其他感染性病史。選取重度抑郁癥患者30例，漢密爾頓抑郁量表評分（HAMD）均≥14分，男19例，女11例，年齡38～60歲，教育年限9～19年，身高158～180 cm，體質(zhì)量45～85 kg，27例為右利手。

對照組：選取社區(qū)收集的健康志愿者30例，并符合以下條件：① 未服用過任何精神類藥物及抗感染藥物，近2周無感冒、發(fā)熱及其他感染病史，HAMD＜7分；②無MRI禁忌證、既往MRI或CT未檢出腦器質(zhì)性病變、直系3代未檢出過任何精神類疾病及腫瘤病變。其中男21例，女9例，年齡40～62歲，教育年限9～19年，身高159～178 cm，體質(zhì)量46～80 kg，28例為右利手。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)，全部受試者對本研究知情，自愿接受注射18F-FDG后進(jìn)行PET-CT掃描，并簽署知情同意書。兩組一般資料具有可比性，見表1。

表1 抑郁組及對照組一般臨床特征比較 n=30

1.2 圖像采集

受試者檢查前24 h禁煙酒，12 h內(nèi)禁食，檢查前夜保證充足睡眠，血糖值控制在5.0 mmol/L以下。顯像方法：每位受檢者按0.2 mCi/kg靜脈注射18F-FDG。保持靜息狀態(tài)30 min，塞耳、閉眼以減少聲光刺激。18F-FDG由加拿大EBCO TR19型醫(yī)用回旋加速器生產(chǎn)，合成效率70%，放射化學(xué)純度＞95%。受檢者保持平靜呼吸，PET顯像采用3D采集模式，1個窗位，計(jì)15 min。經(jīng)衰減校正后行迭代法重建，獲得橫斷、矢狀、冠狀面CT、PET及PET-CT融合圖像，層厚5 mm。圖像后處理使用最新的syngo TrueD VE12A工作站，所有圖像均由2～3位有經(jīng)驗(yàn)的影像醫(yī)師共同閱片，對18F-FDG PET-CT顯像結(jié)果進(jìn)行分析，仔細(xì)觀察解剖結(jié)構(gòu)，在橫斷面上選取神經(jīng)環(huán)路，包括海馬、丘腦、額葉及扣帶回，勾畫感興趣區(qū)（ROI），感興趣區(qū)完全位于所測核團(tuán)及皮層內(nèi)，直徑范圍5～15 mm，得出最高的標(biāo)準(zhǔn)攝取值（SUV-max）。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié)果

2.1 抑郁組及對照組PET-CT成像

兩組受試者腦部結(jié)構(gòu)均清晰成像，三維CT圖像可清晰呈現(xiàn)腦回、腦溝池及興趣區(qū)域的大體邊界，PET圖像亦清晰顯示18F-FDG在腦內(nèi)代謝情況，PET-CT融合圖偽彩方式更直接地顯示腦內(nèi)結(jié)構(gòu)及代謝分布。

2.2 兩組多腦區(qū)及神經(jīng)環(huán)路各部18F-FDG代謝比較

抑郁組多個腦區(qū)18F-FDG代謝低于對照組，見圖1，以神經(jīng)環(huán)路各部尤為明顯，見圖2。抑郁組雙側(cè)海馬、丘腦、額葉及扣帶回18F-FDG代謝顯著低于對照組，其中雙側(cè)丘腦的變化最為明顯；而兩組間頂葉18F-FDG代謝無明顯差異。見表2。

3 討論

影像學(xué)方法是目前研究抑郁癥神經(jīng)環(huán)路結(jié)構(gòu)及功能代謝的主要手段，諸如磁共振波譜成像分析（MRS）及功能性磁共振成像（fMRI）。Portella等［1］運(yùn)用單體素氫質(zhì)子磁共振波譜成像（1H-MRS）調(diào)查抑郁癥患者在發(fā)病各階段前額皮質(zhì)腹正中的谷氨酸、膽堿和總天冬氨酸水平，發(fā)現(xiàn)緩解、復(fù)發(fā)和慢性發(fā)作患者的谷氨酸水平比首次發(fā)作及正常組低；而膽堿水平正好相反，且在慢性患者中膽堿值最高。fMRI研究顯示［2-3］，抑郁癥患者大腦受到積極或有益刺激時，下丘腦、紋狀體腹側(cè)、海馬旁回、前扣帶回、額前葉周邊部、島葉、前額皮質(zhì)背中線的活動度明顯減低；相反，在接受消極刺激時，杏仁體、尾狀核、前扣帶回、額前葉周邊部、額前回中上部的活動度顯著增高。上述研究充分證實(shí)抑郁癥患者存在神經(jīng)環(huán)路結(jié)構(gòu)及功能代謝的異常。PET-CT作為新型影像設(shè)備，與MRS及fMRI相比更具敏感性及定位準(zhǔn)確性，如吳志國等［4］利用18F-FDG觀察到難治性抑郁癥患者存在邊緣系統(tǒng)代謝增高和皮質(zhì)代謝減低的交互性改變的異常代謝模式。

圖1 抑郁組與對照組多腦區(qū)18 F-FDG代謝比較

圖2 抑郁組與對照組各部18 F-FDG代謝比較

表2 抑郁組與對照組神經(jīng)環(huán)路各部及頂葉SUVmax比較

本研究在發(fā)現(xiàn)抑郁癥患者多個腦區(qū)18F-FDG代謝減低的同時，重點(diǎn)對神經(jīng)環(huán)路各部18F-FDG代謝進(jìn)行了分析。結(jié)果顯示抑郁組雙側(cè)海馬、丘腦、額葉及扣帶回代謝均顯著低于對照組，與此前研究報(bào)道基本一致。如Dome等［5］發(fā)現(xiàn)抑郁癥患者發(fā)病期腦內(nèi)存在神經(jīng)元活動性減低，神經(jīng)細(xì)胞凋亡、破碎，給予藥物治療后神經(jīng)元代謝及凋亡現(xiàn)象明顯好轉(zhuǎn)；Wu等［6］利用fMRI成像證實(shí)抑郁癥患者腦內(nèi)特別是前額葉、海馬及顳葉因血氧飽和度顯著減低，神經(jīng)元活動顯著減低。本研究從另一層面提示抑郁癥患者神經(jīng)環(huán)路18F-FDG代謝（葡萄糖攝?。┐嬖诋惓！?/p>

另外，本研究發(fā)現(xiàn)抑郁組與對照組各腦區(qū)中左右側(cè)丘腦SUVmax差異最為明顯，即抑郁組神經(jīng)環(huán)路中代謝減低最顯著腦區(qū)為雙側(cè)丘腦部。丘腦是間腦主要的也是最大的組成部分，對稱性分布于第三腦室兩側(cè)，認(rèn)知功能障礙及情緒變化與丘腦密切相關(guān)。牟君等［7］利用腦功能磁共振對抑郁癥患者的丘腦進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)抑郁組患者雙側(cè)丘腦乙酞天門冬氨酸鹽（NAA）/肌酸-磷酸肌酸復(fù)合物（Cr）均低于正常對照組，提示抑郁癥可能與丘腦神經(jīng)元受損有關(guān)。Caroli等［8］通過磁共振波譜研究亦提示丘腦部的肌酸代謝與抑郁疾病程度呈正相關(guān)，而肌酸與葡萄糖代謝存在正對應(yīng)關(guān)系。我們推測本研究中受試者雙側(cè)丘腦部18F-FDG代謝顯著減低可能與患者病程、病情程度等相關(guān)。不同于波譜、彌散及功能成像等中樞成像方式，PET-CT以不同色度的偽彩較為完整地展示了各腦區(qū)的活性代謝及毗鄰區(qū)域的代謝演變趨勢，間接提示了鄰近腦區(qū)之間的相互影響及變化。

［1］ Portella MJ，de Diego-Adeli?o J，Gómez-Ansón B，et al.Ventromedial prefrontal spectroscopic abnormalities over the course of depression：A comparison among first episode，remitted recurrent and chronic patients［J］.J Psychiatr Res，2011，45（4）：427-434.

［2］ Yang JC，Park K，Eun SJ，et al.Assessment of cerebrocortical areas associated with sexual arousal in depressive women using functionalMR imaging［J］.JSex Med，2008，5（3）：602-609.

［3］ Osuch EA，Bluhm RL，Williamson PC，et al.Brain activation to favorite music in healthy controls and depressed patients［J］.Neuro Report，2009，20（13）：1204-1208.

［4］ 吳志國，方貽儒，謝斌.難治性抑郁癥腦局部葡萄糖代謝的初步研究［J］.中國神經(jīng)精神疾病雜志，2009，35（5）：261-264.

［5］ Dome P，Halmai Z，Dobos J，etal.Investigation of circulating endothelial progenitor cells and angiogenic and inflammatory cytokines during recovery from an episode ofmajor depression［J］.JAffect Disord，2012，136（3）：1159-1163.

［6］ Wu HH，Wang S.Strain differences in the chronicmild stress animal model of depression［J］.Behav Brain Res，2010，213（1）：94-102.

［7］ 牟君，謝鵬，楊澤松，等.初發(fā)抑郁癥患者丘腦質(zhì)子磁共振波譜分析［J］.中國神經(jīng)精神疾病雜志，2007，33（4）：229-232.

［8］ Caroli A，Prestia A，Chen K，et al.Summary metrics to assess Alzheimer disease-related hypometabolic pattern with18F-FDG PET：head-to-head comparison［J］.J Nucl Med，2012，53（4）：592-600.

G lucosemetabolism level changes in neural circuits of the first-episode single-phasemajor depressive disorder patients using PET-CT

ZHOU Qun，LIYue-feng，ZHU Yan
（Department of Medical Imaging，the Affiliated Hospital of Jiangsu University，Zhenjiang Jiangsu 212001，China）

Objective：To study the changes of glucosemetabolism in neural circuits of the first-episode single-phasemajor depressive disorder patients changes of glucosemetabolism.M ethods：Using PET-CT to scan 30 first-episode single-phasemajor depressive disorder patients and 30 healthy persons，injecting 0.2 mCi of18F-FDG per kilogram of body weight，detecting the SUVmax value of the neural circuits respectively（including hippocampus，thalamus，frontal lobe and cingulate gyrus）.ResultsCompared with the healthy group，the SUVmax of bilateral hippocampus，thalamus，frontal lobe and cingulate gyrus in the first-episode single-phasemajor depressive disorder patients were reduced significantly（P＜0.001 or P＜0.05）；the thalamus changesmore obviously.Conclusion：The nerve cells in neural circuits of the first-episode singlephasemajor depressive disorder patients have been damaged，itwas reflected in the intake of energy utilization，and the thalamus displayed more obviously.

depression；neural circuits；PET-CT

R749.4

A

1671-7783（2015）04-0335-05

10.13312/j.issn.1671-7783.y150037

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（81301194）

周群（1982—），女，主治醫(yī)師，碩士研究生；李月峰（通訊作者），主治醫(yī)師，碩士生導(dǎo)師，E-mail：jiangdalyf2009@126.com

2015-03-10 ［編輯］ 何承志