精神分裂癥的多模態(tài)腦影像學研究進展

潘冬梅 陳勇

南寧市第五人民醫(yī)院 廣西 南寧 530001

臨床目前尚未闡明精神分裂癥的發(fā)病機制與病因，主要特征表現(xiàn)為行為、情感、意志、認知等出現(xiàn)異常，且周邊環(huán)境和精神活動失調(diào)，其病發(fā)率在一般人群中約為1%[1]。近年來，臨床腦影像學技術(shù)的不斷發(fā)展有助于揭示大腦代謝、功能、結(jié)構(gòu)等信息，研究同時發(fā)現(xiàn)精神分裂癥患者大腦存在代謝、功能與結(jié)構(gòu)異常，但目前尚未能夠發(fā)現(xiàn)可應(yīng)用于臨床診斷的客觀指標與生物學標記[2-3]。鑒于此，本文綜述精神分裂癥患者的多模態(tài)腦影像學研究進展，旨在為后期治療工作提供參考。

1 腦結(jié)構(gòu)影像學

結(jié)構(gòu)磁共振成像（Structural MRI，sMRI）作為常用型的影像學技術(shù)，能夠通過微觀和宏觀角度對白質(zhì)體積以及大腦灰質(zhì)、容量等大結(jié)構(gòu)改變進行客觀評測[4]。sMRI還能夠顯像精神分裂癥患者的微小結(jié)構(gòu)病理變化，因具有操作簡單便捷、安全性好、分辨率高等優(yōu)勢，在精神分裂癥研究中得到廣泛應(yīng)用[5]。臨床目前所開展的研究一般采用縱向與橫向測量法探究精神分裂癥腦結(jié)構(gòu)的具體變化情況?？v向測量法一般測量腦體積的改變程度；橫向測量法一般應(yīng)用于對某個個體在某個時間內(nèi)發(fā)生的腦結(jié)構(gòu)改變的探索[6]。但由于臨床腦sMRI技術(shù)研究樣本量不足，缺乏腦功能改變與形態(tài)學改變之間關(guān)系的研究，無法詳細解釋精神分裂癥發(fā)生的本質(zhì)機制。

2 腦功能影像學

2.1 功能磁共振成像（Functional MRI，fMRI）

fMRI起始于二十世紀九十年代發(fā)展而來，依賴血氧水平的一種磁共振成像技術(shù)。其工作原理是在神經(jīng)元興奮后，局部血流量與血氧量增加不一致，導致脫氧血紅蛋白與局部氧合血紅蛋白比例發(fā)生改變，引起磁場性質(zhì)變化，改變fMRI信號，以此反映神經(jīng)元活動。fMRI可實施成像腦組織功能，具有高時空分辨率和易定位、接受度高等特點，能夠為精神疾病腦功能機制的相關(guān)研究提供新方法和新策略。fMRI主要包括任務(wù)態(tài)fMRI和靜息態(tài)fMRI[7]。任務(wù)態(tài)fMRI主要指被試者在執(zhí)行認知任務(wù)等特定任務(wù)時掃描大腦，以此對腦區(qū)激活情況進行觀察。靜息態(tài)fMRI指大腦在靜息狀態(tài)下觀察其自發(fā)活動的一種成像技術(shù)，能夠充分反映腦功能區(qū)基礎(chǔ)狀態(tài)。研究表明[8]，精神分裂癥患者在任務(wù)態(tài)情況下，其前額葉等腦區(qū)調(diào)節(jié)能力與激活存在減弱，但此類改變多半與患者認知功能障礙有關(guān)。但由于不同研究者采用的研究腦區(qū)與任務(wù)不同，其研究結(jié)果依舊存在一定的差異。

2.2 磁共振 波譜 成像（Magnetic Resonance Specteoscopic Imaging，MRSI）

MRSI是一種借助化學位移和磁共振現(xiàn)象檢測體內(nèi)特定化合物的技術(shù)，能夠應(yīng)用于特定化合物的半定量分析與生化研究、代謝檢測，目前臨床檢測分子水平重要工具之一。目前利用MRSI技術(shù)研究的生化代謝產(chǎn)物主要集中于膽堿（Cho）、肌酐（Cr）、N-乙酰門冬氨酸（NAA）、γ-氨基丁酸（GABA）、谷氨酰胺（Gln）、谷氨酸（Glu）等。研究提出[9]，精神分裂癥患者在額葉以及前額葉、丘腦的NAA濃度顯著減少。國內(nèi)外相關(guān)研究表明[10]，研究發(fā)現(xiàn)[]，精神分裂癥患者尾狀核及額葉、扣帶回等腦區(qū)的Cr和NAA等代謝產(chǎn)物的異常，多半與患者紋狀體丘腦-皮質(zhì)環(huán)路功能障礙及神經(jīng)退行性變化有關(guān)。但因樣本量不同和病例醫(yī)源性問題，臨床并未得到統(tǒng)一研究結(jié)論。

2.3 擴散張量成像（Diffusion Tensor Imaging，DTI）

DTI技術(shù)的開展能夠反映人體不同病理狀態(tài)下組織之間水分子交換的狀態(tài)以及組織空間組成信息，大腦白質(zhì)區(qū)域所呈現(xiàn)的水分子擴散能夠表現(xiàn)出各向異性，故DTI在臨床中主要應(yīng)用于大腦白質(zhì)纖維的方向性與完整性研究[11]。目前臨床常用參數(shù)包括各向異性分數(shù)（FA）與表現(xiàn)擴散系數(shù)（ADC），分別表示的是各組織各向異性敏感指標和擴散程度。另查閱文獻得知[12]，患者存在異常的腦白質(zhì)神經(jīng)纖維連接，其中包括皮層下區(qū)域和皮層區(qū)域、胼胝體、聯(lián)絡(luò)纖維和邊緣系統(tǒng)纖維。臨床實踐研究發(fā)現(xiàn)[13]，首發(fā)精神分裂癥患者的左上額枕束FA值有所降低，與患者陰性和陽性癥狀嚴重程度存在關(guān)聯(lián)。

2.4 磁共振灌注成像（MRPerfusion Weighted Imaging，MR-PWI）

MR-PWI是一種反映組織中血液灌注和微血管分布的功能成像方式，能夠在保持無創(chuàng)情況下獲得峰值時間和平均通過時間、腦血容量、腦血流量之類的闡述。具有空間分辨率和時間分辨率高、無放射性、操作簡單等優(yōu)點，同時能夠在短時間內(nèi)反復操作，故被廣泛應(yīng)用于骨肌系統(tǒng)、體部、中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的基礎(chǔ)以及臨床研究中。臨床多位學者經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)[14]，患者腦部灌注存在不同程度的異常，發(fā)病時較為嚴重，異常顯著腦區(qū)主要是額葉，分析原因可能是與認知功能障礙有關(guān)。另對未用藥患者加以研究發(fā)現(xiàn)[15-16]，患者扣帶回灌注以及雙側(cè)額葉、頂葉減少，而腦干和丘腦、小腦血流灌注增加。臨床諸多研究均能夠證實患者腦部血流灌注確實存在差異，多半與患者不同生理學與病理變化引起。

3 代謝影像學

人體大腦能量超過80%均來自于葡萄糖，大腦某部位活動范圍越活躍，該區(qū)域的細胞葡萄糖代謝情況便同樣活躍[17]。臨床所開展的正電子發(fā)射斷層掃描（PET）主要是在人體內(nèi)注射放射性核素標記藥物，隨機在人體內(nèi)部為出探測核素濃聚程度，測定腦代謝檢查技術(shù)。代謝率較高的部位一般呈亮信號，反之則呈暗信號[18-19]。臨床目前常用放射性核素主要包括13N、18F、15O、11C等，臨床應(yīng)用較多的便是18F，主要應(yīng)用于體現(xiàn)局部組織的有氧代謝速率和葡糖糖代謝，而11C能夠體現(xiàn)受體在體內(nèi)的分布和配體與受體之間的結(jié)合情況。臨床以往所開展的精神分裂癥PET研究表明[20]，精神分裂癥患者右丘腦代謝率要比左丘腦大，左前與右后代謝的減少與進入?yún)^(qū)域的速度有關(guān)。通過利用11C作為示蹤劑對精神分裂癥和正常人開展PET研究，發(fā)現(xiàn)精神分裂癥狀患者蛋白去乙?；傅恼{(diào)控異常，其改變多半與人類認知功能水平有關(guān)。

4 小結(jié)

精神分裂癥在臨床診斷中依舊缺乏特異性標準，目前僅能夠依靠患者自身或家屬描述的相關(guān)情況以及臨床表現(xiàn)加以診斷，缺乏診斷的真實性與客觀性。多模態(tài)成像的開展能夠為患者提供腦代謝與功能、結(jié)構(gòu)變化以及相關(guān)性的參考信息，對評估患者大腦改變具有重要意義。臨床今后研究應(yīng)當繼續(xù)探索高特異性和高靈敏度的多模態(tài)腦影像學技術(shù)，以此為臨床診斷與治療工作提供客觀且有價值的依據(jù)。