曾金坤唐德劍劉歡劉丹郝磊羅慶華杜蓮邱海棠邱田蒙華慶傅一笑

·論 著·

伴自殺意念抑郁癥患者靜息態(tài)下比率低頻振幅特征研究☆

曾金坤*唐德劍*劉歡*劉丹*郝磊△羅慶華*杜蓮*邱海棠*邱田*蒙華慶*傅一笑*

目的探討伴自殺意念抑郁癥患者的腦活動特征及其與抑郁嚴重程度、自殺意念和自殺危險的關(guān)系。方法運用比率低頻振幅方法對30例伴自殺意念、22例不伴自殺意念抑郁癥患者和21名正常對照的靜息態(tài)功能磁共振圖像進行比較，采用漢密爾頓抑郁量表17項（Hamilton depression scale 17-item,HAMD-17）評估抑郁癥患者的抑郁嚴重程度，Beck自殺意念量表評估抑郁癥患者的自殺意念和自殺危險，并分析伴自殺意念抑郁癥組與不伴自殺意念抑郁癥組差異腦區(qū)的比率低頻振幅值與抑郁癥嚴重程度、自殺意念和自殺危險的關(guān)系。結(jié)果伴自殺意念抑郁癥組左側(cè)枕上回/枕中回、右側(cè)枕中回/枕下回fALFF值高于對照組（P＜0.05，Alpha?Sim校正），不伴自殺意念抑郁癥組左側(cè)枕中回fALFF值高于對照組（P＜0.05，AlphaSim校正），伴自殺意念抑郁癥患者左側(cè)枕中回、右側(cè)枕中回fALFF值高于不伴自殺意念組（P＜0.05，AlphaSim校正）。伴自殺意念組左側(cè)枕中回（r=0.366，P=0.046）、右側(cè)枕中回（r=0.513，P=0.004）fALFF值分別與HAMD-17總分呈正相關(guān)，與Beck自殺意念量表相關(guān)無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。結(jié)論伴自殺意念抑郁癥患者的雙側(cè)枕中回腦功能存在異常，但本研究未發(fā)現(xiàn)這種異常腦功能活動與Beck自殺意念量表的自殺意念和自殺危險因子具有相關(guān)性。

自殺意念 抑郁癥 比率低頻振幅 靜息態(tài) 功能磁共振

抑郁癥是一類常見的慢性情感性精神障礙，具有高患病率、高復(fù)發(fā)率、高自殺率和高疾病負擔(dān)的特點[1]。研究提示，約25%的重度抑郁癥患者有過自殺行為，10%～15%的患者最終可能死于自殺[2]。自殺意念是發(fā)生自殺行為的重要風(fēng)險因素[3]。對自殺意念進行評估和干預(yù)可有效預(yù)防抑郁癥患者自殺死亡。靜息態(tài)功能磁共振（functional MRI，fMRI）比率低頻振幅（fractional amplitude of low fre?quency fluctuation，fALFF）方法能反映靜息狀態(tài)下大腦自發(fā)的腦活動，并可以有效抑制非特異性信號，減少生理性雜音，提高特異性[4]。大量研究發(fā)現(xiàn)首發(fā)未服藥抑郁癥患者左側(cè)扣帶回、左額中回、右側(cè)額下回及左側(cè)眶額葉等腦區(qū)存在廣泛的fALFF異常，并且這種異?？赡芘c抑郁癥情感及認知網(wǎng)絡(luò)障礙有關(guān)[5-6]。但少有伴自殺意念抑郁癥的fALFF改變及其與自殺意念關(guān)系的相關(guān)報道。故本研究運用靜息態(tài)fMRI比率低頻振幅的方法，比較有無自殺意念抑郁癥患者和正常對照的自發(fā)腦活動差異，尋找伴自殺意念抑郁癥的差異腦區(qū)及其與抑郁癥嚴重程度、自殺意念和自殺危險的關(guān)系。

1 對象與方法

1.1 研究對象來自重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院心理衛(wèi)生中心2014年9月至2016年5月住院和門診的既往未治療抑郁癥患者。入組標(biāo)準(zhǔn)：①采用《美國精神障礙診斷與統(tǒng)計手冊第四版》（Diagnos?tic and Statistical Manual of Mental Disorders,Fourth Edition，DSM-Ⅳ）結(jié)構(gòu)式臨床訪談（Structured Clin?ical Interview for DSM-IV，SCID）進行訪談[7]，符合DSM-Ⅳ抑郁發(fā)作的診斷標(biāo)準(zhǔn)；②漢密爾頓抑郁量表 17項（Hamilton depression scale 17-item，HAMD-17）評分≥17分；③年齡18～60歲，右利手；④既往未服用精神類藥物。排除標(biāo)準(zhǔn)：①符合DSM-Ⅳ其他精神障礙診斷者；②有嚴重軀體疾病者；③存在MRI檢查禁忌者?；颊呷虢M后，運用Beck自殺意念量表評估其最近1月有無自殺意念，陽性者為伴自殺意念組，陰性者為不伴自殺意念組。

在重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院募集本院教職工為對照組。入組標(biāo)準(zhǔn)：①采用SCID進行訪談，排除患有DSM-IV診斷標(biāo)準(zhǔn)中的任一疾病或障礙；②HAMD-17評分＜7分；③無精神疾病家族史；④年齡18～60歲，右利手。排除標(biāo)準(zhǔn)：①有嚴重軀體疾病者；②存在MRI檢查禁忌者。

本研究經(jīng)過重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院倫理委員會的批準(zhǔn)。所有被試簽署知情同意書。

1.2 社會人口學(xué)與臨床資料收集由2名經(jīng)過培訓(xùn)的精神科研究生收集所有被試的年齡、性別、文化程度等社會人口學(xué)資料，以及抑郁癥患者的發(fā)病年齡、病程等臨床資料。采用HAMD-17[8]評定抑郁嚴重程度，Beck自殺意念量表[9-10]評定自殺意念和自殺危險。其中Beck自殺意念量表共19項條目，如第4和5項的答案為“無”，則自殺意念篩查為陰性，不需再完成剩下部分；如第4或5項中任一項的答案為“弱”或者“中等到強烈”，則為自殺意念陽性，繼續(xù)完成該量表。自殺意念因子分為量表1～5項條目得分均值，反映被試自殺意念的強弱程度；量表6～19項條目評估有自殺意念被試實施自殺的可能性大小，即自殺危險因子分= [（6～19項條目得分總和-9）/33]×100，分數(shù)越高，自殺危險性越大。

1.3 影像數(shù)據(jù)采集、預(yù)處理和fALFF值的計算

1.3.1 數(shù)據(jù)的采集 采用美國GE Signa 3.0 T磁共振成像掃描儀。掃描時囑被試安靜平臥于檢查床上，保持閉眼清醒，平靜呼吸。采用T1加權(quán)（T1-weighted，T1W）三維擾相梯度回波（spoiled gradient recalled echo，SPGR）序列采集全腦結(jié)構(gòu)圖像：重復(fù)時間（repetition time，TR）/回波時間（echo time，TE）=8.35 ms/3.27 ms，翻轉(zhuǎn)角（flip angle，F(xiàn)A）=12°，視野（field of view，F(xiàn)OV）=240 mm×240 mm，矩陣= 256×256，層厚1 mm，156層，掃描時間7 min。采用梯度回波-回波平面成像（gradient-recalled echo-planar imaging，GRE-EPI）序列采集靜息態(tài)fMRI圖像：TR/TE=2000 ms/40 ms，F(xiàn)A=90°，F(xiàn)OV= 240 mm×240 mm，矩陣=64×64，層厚4 mm，掃描時間8 min。

1.3.2 數(shù)據(jù)的預(yù)處理 數(shù)據(jù)預(yù)處理在靜息態(tài)fMRI數(shù)據(jù)處理助手（Data Processing Assistant for Rest?ing-State fMRI，DPARSF）軟件（http://www.restfmri. net/forum/DPARSF）中進行。首先，移除時間序列中前10個時間點的功能影像數(shù)據(jù)，以達到信號平衡并去除被試者適應(yīng)掃描儀環(huán)境對數(shù)據(jù)的影響。然后，對剩下230個時間點的功能影像數(shù)據(jù)進行預(yù)處理操作，主要包括時間層校正、頭動校正、空間標(biāo)準(zhǔn)化和去噪平滑（平滑核為6）。多種協(xié)變量（主要包括全腦活動信號的平均值、白質(zhì)信號平均值、腦脊液信號平均值以及Friston 24頭動參數(shù)）的時間序列被提取出來后進行回歸，以去除生理上的影響[11]。將頭動平移大于3 mm與旋轉(zhuǎn)移動大于3°的被試圖像剔除。

1.3.3 fALFF值的計算 繼續(xù)用DPARSF對上述圖像進行去線性漂移，對0.01～0.08 Hz下的信號功率譜進行開方，得到ALFF值，將此范圍內(nèi)的低頻振幅相加得到其總和，再除以整個頻段（0.01～0.25 Hz）的振幅總和，即得到fALFF值[12]。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPM 8.0軟件，以年齡、性別、受教育年限為協(xié)變量，對三組被試腦功能圖像進行協(xié)方差分析，經(jīng)過AlphaSim多重比較校正，將單個體素P＜0.005、連續(xù)體素簇（cluster size）＞27、校正后P＜0.05的腦區(qū)視為差異有統(tǒng)計學(xué)意義的腦區(qū)，在有差異腦區(qū)的基礎(chǔ)上，對fALFF值進行兩兩獨立樣本t檢驗，經(jīng)AlphaSim校正。在SPSS 19.0中，針對伴自殺意念組與不伴自殺意念組相比差異有統(tǒng)計學(xué)意義的腦區(qū)，采用Pearson相關(guān)分析伴自殺意念組fALFF值與HAMD-17總分和Beck自殺意念量表因子分的關(guān)系，檢驗水準(zhǔn)α= 0.05，雙側(cè)檢驗。

2 結(jié)果

2.1 社會人口學(xué)與臨床資料本研究共納入伴自殺意念抑郁癥患者30例，男性11例、女性19例，平均年齡（31.9±9.8）歲，受教育年限（13.1±2.6）年；不伴自殺意念抑郁癥患者22例，男性9例、女性13例，平均年齡（36.7±10.3）歲，受教育年限（13.3± 2.3）年；對照21名，男性9名、女性12名，平均年齡（32.8±8.9）歲，受教育年限（14.5±3.1）年。三組被試年齡、性別、受教育程度差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。伴自殺意念組HAMD-17總分為（26.3± 2.6）分，不伴自殺意念組為（21.3±2.3）分，兩組差異有統(tǒng)計學(xué)意義（t=6.90，P＜0.01）。伴自殺意念組Beck自殺意念量表自殺意念因子分為（2.3±0.3）；自殺危險因子分為（44.6±8.9）分。

2.2 三組腦fALFF值比較 三組被試腦fALFF值差異有統(tǒng)計學(xué)意義的腦區(qū)為右側(cè)枕中回/右側(cè)枕下回、左側(cè)枕中回/左側(cè)枕上回、左側(cè)顳下回、右側(cè)顳下回、左側(cè)額中回/左側(cè)額上回（P＜0.05，Alpha?Sim校正）。見圖1、表1和2。

2.3 伴自殺意念組和對照組fALFF值比較 在雙側(cè)枕中回、右側(cè)枕下回和左側(cè)枕上回，伴自殺意念組fALFF值高于對照組（P＜0.05，AlphaSim校正）。見表3、圖3A。

2.4 不伴自殺意念組和對照組fALFF值比較 不伴自殺意念組左側(cè)枕中回fALFF值高于對照組（P＜0.05，AlphaSim校正）。見表4、圖3B。

2.5 伴和不伴自殺意念組fALFF值比較 與不伴自殺意念組相比，伴自殺意念組雙側(cè)枕中回和左側(cè)枕下回fALFF值增加（P＜0.05，AlphaSim校正）。見表5、圖3C。

2.6 伴自殺意念組fALFF值與HAMD-17和Beck自殺意念量表的相關(guān)性伴自殺意念組左側(cè)枕中回fALFF值與HAMD-17總分呈正相關(guān)（r=0.366，P=0.046，未校正），右側(cè)枕中回 fALFF值與HAMD-17總分呈正相關(guān)（r=0.513，P=0.004，未校正。而上述兩腦區(qū)fALFF值與Beck自殺意念量表的自殺意念因子分和自殺危險因子分相關(guān)均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。

3 討論

從空間角度探討不同腦區(qū)間血氧水平依賴（blood oxygenation level dependent,BOLD）信號的時間序列相關(guān)性為常用影像學(xué)方法，但該法不能提示到底哪個腦區(qū)存在異常[13-14]。而fALFF可直接探測大腦自發(fā)活動產(chǎn)生血氧水平依賴信號變化的局部強度，反映局部腦區(qū)功能，異常的fALFF說明該腦區(qū)功能異常[15]。故本研究利用fALFF分析方法探討伴自殺意念抑郁癥患者的神經(jīng)功能影像學(xué)特征，及其與抑郁癥嚴重程度和自殺意念、自殺危險的關(guān)系。

本項研究發(fā)現(xiàn)靜息狀態(tài)下，抑郁癥患者雙側(cè)顳下回、雙側(cè)枕中回、左側(cè)額中回、左側(cè)額上回、左側(cè)枕中回、左側(cè)枕上回、右側(cè)枕中回、右側(cè)枕下回等腦區(qū)fALFF值較對照組減少。LAI等[16]發(fā)現(xiàn)抑郁癥患者左側(cè)顳葉fALFF值較對照增加，而右側(cè)額頂葉等腦區(qū)fALFF值較對照降低。另有研究發(fā)現(xiàn)抑郁癥患者小腦、舌下回、前扣帶回、額中回、背外側(cè)前額葉皮質(zhì)、杏仁體和腦島等腦區(qū)fALFF存在異常[5,17]。抑郁癥“偏向性認知理論”認為：抑郁癥患者對外界信息處理存在普遍的消極、歪曲認知[18]。而顳葉是認知功能神經(jīng)解剖中的關(guān)鍵腦區(qū)，與記憶、聯(lián)想、比較等高級神經(jīng)活動密切相關(guān)。本研究顯示抑郁癥患者雙側(cè)顳下回、顳上回在靜息狀態(tài)下自發(fā)腦活動強度降低，這可能與抑郁癥患者普遍存在的負性認知及焦慮、抑郁情緒相關(guān)，與朱俊娟等[19]的觀點一致。額葉是情緒加工整合的中樞，參與大腦對外界環(huán)境信息整合、情緒整合及情景記憶的提取等。抑郁癥患者組左側(cè)額中回fALFF值降低，提示抑郁癥患者可能存在“自上而下”的調(diào)節(jié)功能異常，這與LAI等[20]的研究結(jié)果相同。

表1 三組被試腦fALFF值有差異腦區(qū)

表2 三組被試差異腦區(qū)fALFF值（s）

表2 三組被試差異腦區(qū)fALFF值（s）

1）三組fALFF值比較，經(jīng)方差分析，P＜0.01

組別伴自殺意念組不伴自殺意念組對照組右側(cè)枕中回/右側(cè)枕下回1)1.12±0.08 1.05±0.06 1.00±0.07左側(cè)枕中回/左側(cè)枕上回1)1.11±0.66 1.06±0.66 0.98±0.09左側(cè)顳下回1)右側(cè)顳下回1)0.98±0.09 0.97±0.07 0.99±0.06 1.01±0.56 1.06±0.09 1.09±0.05左側(cè)額中回/左側(cè)額上回1)1.04±0.07 1.03±0.07 1.12±0.07

表3 伴自殺意念組和對照組fALFF值有差異腦區(qū)

圖1 三組被試腦功能圖像比較結(jié)果 右側(cè)彩條表示方差分析F值；伴與不伴自殺意念抑郁癥組和對照組相比，雙側(cè)枕中回、右側(cè)枕下回、左側(cè)枕上回、雙側(cè)顳下回、左側(cè)額中回/額上回差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05，AlphaSim校正）

圖2 三組被試腦功能圖像兩兩比較結(jié)果 右側(cè)彩條表示獨立樣本t檢驗t值；A為伴自殺意念組和對照組腦區(qū)fALFF值比較，雙側(cè)枕中回、右側(cè)枕下回和左側(cè)枕上回有統(tǒng)計學(xué)差異（P＜0.05，AlphaSim校正）；B為不伴自殺意念組和對照組腦區(qū)fALFF值比較，左側(cè)枕中回有統(tǒng)計學(xué)差異（P＜0.05，AlphaSim校正）；C為伴自殺意念組和不伴自殺意念組腦區(qū)fALFF值比較，雙側(cè)枕中回和左側(cè)枕下回有統(tǒng)計學(xué)差異（P＜0.05，AlphaSim校正）

表4 不伴自殺意念組和對照組fALFF值有差異腦區(qū)

表5 伴自殺意念組和不伴自殺意念組fALFF值有差異腦區(qū)

枕葉的主要功能與視覺相關(guān)，主要負責(zé)視覺信息收集和處理，并完成與其他皮質(zhì)信息的交換。此外，枕葉的視覺功能還參與語言、注意、情緒和記憶等神經(jīng)心理活動。既往研究表明抑郁癥患者枕葉腦血流灌注降低、γ-氨基丁酸（γ-amino?butyric acid，GABA）下降，間接反映抑郁癥患者枕葉功能異常[21]。有研究結(jié)果提示抑郁癥患者枕葉自發(fā)活動局部一致性降低，這種改變可能與抑郁癥患者注意缺陷相關(guān)[22-23]。本研究發(fā)現(xiàn)抑郁癥患者存在枕葉腦功能活動異常，這種異常可能影響抑郁癥視覺功能相關(guān)的注意、記憶等神經(jīng)心理活動，造成抑郁癥患者記憶力下降、負性認知偏向和注意力下降。2013年LIU等[24]在抑郁癥fMRI研究中也發(fā)現(xiàn)抑郁癥患者在左側(cè)枕上回fALFF值較正常對照組增加，本研究結(jié)果與其一致。

本研究最重要的發(fā)現(xiàn)是：抑郁癥患者與對照的差異性腦區(qū)主要在額顳葉，而與不伴自殺意念抑郁癥患者相比，伴自殺意念組在雙側(cè)枕中回、左側(cè)枕下回fALFF值增加，并且與HAMD-17總分呈正相關(guān)，與Beck自殺意念量表自殺意念和自殺危險因子分相關(guān)無統(tǒng)計學(xué)意義。PU等[25]用近紅外光譜研究發(fā)現(xiàn)，伴自殺意念抑郁癥患者在右側(cè)背外側(cè)前額葉皮質(zhì)、眶額皮質(zhì)血液動力學(xué)改變顯著小于不伴自殺意念組，并且與自殺意念呈負相關(guān)。本研究并未發(fā)現(xiàn)伴和不伴自殺意念組在相應(yīng)腦區(qū)腦功能活動具有差異，可能與兩項研究采用的腦活動研究技術(shù)和自殺意念評定量表不同有關(guān)。本研究結(jié)果提示伴自殺意念抑郁癥患者在雙側(cè)枕中回、左側(cè)枕下回功能活動異常更加明顯，且與疾病嚴重程度相關(guān)，這可能是因為伴自殺意念組的疾病嚴重程度高于不伴自殺意念組，視覺相關(guān)的注意、記憶和情緒等神經(jīng)生理活動異常更加明顯[26]。

綜上所述，本研究運用靜息態(tài)fMRI的fALFF方法發(fā)現(xiàn)伴自殺意念抑郁癥雙側(cè)枕中回功能活動異常較不伴自殺意念抑郁癥患者明顯，且與抑郁癥嚴重程度相關(guān)，為進一步探討抑郁癥自殺意念提供了一定的研究基礎(chǔ)。然而，本研究并未發(fā)現(xiàn)伴自殺意念抑郁癥雙側(cè)枕中回功能活動異常與Beck自殺意念量表的自殺意念因子和自殺危險因子有明顯相關(guān)。本研究樣本量較小，需要在以后的研究中擴大樣本量進一步驗證該結(jié)果。同時，本研究的被試年齡跨度較大，可能影響被試腦結(jié)構(gòu)功能的一致性，將來研究需在縮小年齡差距后繼續(xù)觀察伴自殺意念抑郁癥患者與不伴自殺意念抑郁癥患者腦功能活動的差異。

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The characteristic of fractional amplitude of low frequency fluctuation in depression patients with suicidal ideation：a resting-state functional magnetic resonance imaging study.

ZENG Jinkun,TANG Dejian,LIU Huan,LIU Dan,HAO Lei,LUO Qinghua,DU Lian,QIU Haitang,QIU Tian,MENG Huaqing,FU Yixiao.The First Affiliated Hospi?tal of Chongqing Medical University,Chongqing 400000,China.Tel:023-89012865.

ObjectiveTo explore the characteristic of fractional amplitude of low frequency fluctuation(fALFF) and the relationship with the severity of depression,suicidal ideation and suicide risk in depression patients with suicidal ideation with resting-state functional magnetic resonance imaging(rs-fMRI).MethodsResting state functional magnetic resonance imaging maps were conducted using fractional amplitude of low frequency fluctuation(fALFF)in 52 depression patients(30 with suicidal ideation and 22 without)and 21 healthy controls(HCs).The severity of depression was evaluat?ed by using Hamilton Depression scale（HAMD）.The suicidal ideation,the suicide risk in depression patients with sui?cidal ideation were both assessed by the Beck Scale for Suicide Ideation.The correlation between the fALFF value and the score of HAMD and the Beck Scale for Suicide Ideation was analyzed.ResultsMRI revealed significant differences in fALFF in the left superior/middle occipital gyrus and the right middle/inferior occipital gyrus(P＜0.05,AlphaSim cor?rected）between depression patients with suicidal ideation and the HCs.Compared to the HCs,depression patients with?out suicidal ideation showed a higher fALFF in the left middle occipital gyrus(P＜0.05,AlphaSim corrected）.MRI re?vealed significant differences in fALFF in the left middle occipital gyrus(P＜0.01,AlphaSim corrected）and the right mid?dle occipital gyrus(P＜0.01,AlphaSim corrected)between depression patients with suicidal ideation and without.The fALFF of left middle occipital gyrus(r=0.366,P=0.046)and right middle occipital gyrus(r=0.513,P=0.004)were posi?tively correlated with the scores of HAMD,respectively whereas were not correlated with suicidal ideation and suicide risk.ConclusionsDepression patients with suicidal ideation have an abnormal spontaneous activity in their left and right middle occipital gyrus.The increased activity in these brain areas are probably associated with the severity of de?pression whereas are not associated with suicidal ideation or suicide risk.

Suicidal ideation Major depressive disorder Fractional amplitude of low frequency fluctuation (fALFF) Resting-state Functional magnetic resonance

R749.4

A

2016-08-10）

（責(zé)任編輯:肖雅妮）

10.3969/j.issn.1002-0152.2017.01.005

☆ 國家自然科學(xué)基金面上項目（編號：81571343）；重慶市科委應(yīng)用開發(fā)一般項目（編號:cstc2014yykfA110030）

*重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院精神科（重慶 400000）

△ 西南大學(xué)心理學(xué)部

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