精神分裂癥是一種病因目前認(rèn)識尚不明確的臨床綜合征。它的一種常見且突出的臨床表現(xiàn)癥狀便是幻聽，通?；寐牷颊叩母兄X功能嚴(yán)重紊亂，大腦無法正常地處理外界的刺激信號，嚴(yán)重的幻聽癥狀會(huì)給患者、家屬以及社會(huì)均造成了嚴(yán)重的危害和極大的負(fù)擔(dān)。為了掌握精神分裂患者幻聽疾病發(fā)生發(fā)展的內(nèi)在規(guī)律，深入了解精神分裂癥的病理生理機(jī)制，針對精神分裂癥患者幻聽癥狀的病理病因、發(fā)病機(jī)制，展開系統(tǒng)和全面的科學(xué)研究顯得十分迫切。盡管在過去的數(shù)十年間，科研工作者關(guān)于精神分裂癥幻聽癥狀的發(fā)生機(jī)制取得了顯著的成就，然而目前科學(xué)界仍然未形成統(tǒng)一的認(rèn)識。以往的國內(nèi)外相關(guān)研究工作碩果累累，研究方向主要集中在神經(jīng)電生理、神經(jīng)解剖等領(lǐng)域。但近些年來隨著工業(yè)信息技術(shù)的迅速發(fā)展，一種新興的神經(jīng)影像技術(shù)為精神分裂癥的研究帶來了新的研究思路。這些研究結(jié)論顯示，精神分裂癥患者的大腦部分區(qū)域會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)及功能的損傷或者異常[1,2]，這也可能是因?yàn)榫穹至寻Y是一種病因尚不明確的復(fù)雜疾病，其臨床癥狀表現(xiàn)具有很強(qiáng)的不確定性。鑒于目前學(xué)術(shù)界對于精神分裂癥發(fā)生機(jī)制的認(rèn)識和理解并不明確和統(tǒng)一，因此本研究主要針對于單一的幻聽癥狀，在神經(jīng)影像技術(shù)的基礎(chǔ)上，對精神分裂癥患者腦部細(xì)微結(jié)構(gòu)的變化展開研究。

1 對象與方法

1.1 對象 研究組的受試者主要來自2013年1月～2014年1月到西京醫(yī)院就診的精神分裂癥患者，共30例，所有患者均符合美國精神障礙診斷與統(tǒng)計(jì)手冊第4版(DSM-Ⅳ)關(guān)于精神分裂癥的診斷標(biāo)準(zhǔn)。此外，所有患者的陽性癥狀評定量表(SAPS)幻聽分均>3分，也就是所有患者均表現(xiàn)出明顯的幻聽癥狀。30例患者中，男性15例，女性15例，年齡平均(25.8 ±7.4)歲，病程平均(12.2 ±9.1)個(gè)月。本研究得到本院倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)，由患者本人或家屬簽署知情同意書。對照組的受試者主要來源于社會(huì)招募的與研究組性別和年齡均匹配的健康志愿者，共30人。其中男性15人，女性15人，年齡平均(26.5±4.6)歲。對照組成員的入組標(biāo)準(zhǔn)為：(1)無精神疾病家族史；(2)未診斷出任何神經(jīng)系統(tǒng)疾病和任何精神疾??；(3)均為右利手；(4)未診斷出任何軀體性疾??；(5)未診斷出任何肝、腎功能疾??；(5)體內(nèi)不存在金屬性植入物或起搏器；(6)無任何腦外傷及顱內(nèi)疾病。兩組學(xué)歷和婚姻狀況比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性。

1.2 方法

1.2.1 數(shù)據(jù)采集 采用型號為Siemens Magnetom Trio Tim 3.0 T超導(dǎo)磁共振掃描儀，對所有研究組和對照組的受試者進(jìn)行掃描。圖像數(shù)據(jù)信號通過8通道矩陣頭線圈進(jìn)行采集。為了保證結(jié)論的可靠性，采集過程中受試者被要求采取仰臥姿勢，并戴上耳塞以防止噪音干擾，掃描范圍覆蓋整個(gè)頭部。此外，為了最大限度避免頭部移動(dòng)，掃描過程中受試者要求頭部兩側(cè)填塞有海綿墊，頸部配戴頸托。整個(gè)掃描過程中采用平面回波成像序列完成掃描，掃描持續(xù)時(shí)間為約8 min。超導(dǎo)磁共振掃描參數(shù)設(shè)置如下：重復(fù)時(shí)間(TR)設(shè)為7 000 ms；回波時(shí)間(TE)設(shè)為91 ms；激勵(lì)次數(shù)(NEX)設(shè)為1；矩陣大小(matrix size)設(shè)為256×256；視野(FOV)設(shè)為230 mm×230 mm；層間距設(shè)為0；層厚(thickness)設(shè)為3 mm；擴(kuò)散敏感梯度為64個(gè)；擴(kuò)散敏感系數(shù)b值分別設(shè)為0和1 000 s/mm2。

1.2.2 數(shù)據(jù)分析 將采集完畢的受試者數(shù)據(jù)利用MRIcro軟件進(jìn)行圖像信號的進(jìn)一步分析處理。圖像數(shù)據(jù)信號的處理方法包括以下步驟：(1)首先進(jìn)行原始采集圖像預(yù)處理。預(yù)處理的主要目的是通過上述軟件將原始采集信號格式從DICOM格式轉(zhuǎn)化為易于用軟件分析的DTI格式，轉(zhuǎn)化完畢后進(jìn)行頭動(dòng)校正；(2)然后利用MRIcro軟件從圖像信號中對腦組織進(jìn)行提取。為了保證信號處理的效率，需要注意剔除頭皮、骨組織等干擾圖像信息；基于體素構(gòu)建最小二乘法擬合張量模型，求解獲得各向異性分?jǐn)?shù)FA值分布圖；(3)借助軟件中的TBSS功能，將上一步驟獲取的FA圖與標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)模板FA進(jìn)行匹配；(4)通過上一步驟獲取得到所有受試者的配準(zhǔn)圖像后，對其進(jìn)行平均化處理，創(chuàng)建得到平均FA纖維骨架圖；(5)為了獲取得到所有被試者各自的FA骨架，需要將所有被試者配準(zhǔn)后的FA圖投射到上一步驟得到的平均FA值骨架圖。

1.2.3 統(tǒng)計(jì)分析 采用功能MRI軟件庫中的隨機(jī)化統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，無閾值簇群增強(qiáng)[3]方法比傳統(tǒng)簇群閾值方法效果更好，數(shù)據(jù)處理中選用該方法進(jìn)行數(shù)據(jù)多重比較的校正，其中P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。然后將通過TBSS獲取的骨架圖與標(biāo)準(zhǔn)化后的平均FA圖相互疊加得到偽彩圖，針對有差異的腦區(qū)，利用約翰霍普金斯大學(xué)的白質(zhì)模板進(jìn)行定位。

2 結(jié)果

兩組全腦白質(zhì)結(jié)果比較，見表1、圖1。 研究組大腦的左側(cè)額葉、左側(cè)內(nèi)囊前肢、左側(cè)外囊FA值低于對照組(P<0.05)。研究組全腦白質(zhì)FA值與對照組比較，并未顯示出增高區(qū)域。

表1 研究組與對照組全腦白質(zhì)分析結(jié)果

圖1 研究組和對照組比較結(jié)果

3 討論

FA能夠表征水分子的各向異性程度，F(xiàn)A值的降低與神經(jīng)傳導(dǎo)功能下降以及白質(zhì)纖維結(jié)構(gòu)改變密切關(guān)聯(lián)[4]。研究表明，白質(zhì)纖維的損傷以及纖維結(jié)構(gòu)的改變可以通過FA值的下降來發(fā)現(xiàn)。歷史上對白質(zhì)纖維的研究方法主要包括，體素分析法(VBA)和基于感興趣區(qū)法(ROI)。然而，ROI分析方法存在較多缺陷，比如目前該方法主觀經(jīng)驗(yàn)成分較多，目前尚無明確統(tǒng)一的研究實(shí)驗(yàn)方案。相比其他方法，VBA方法的優(yōu)勢在于客觀性較強(qiáng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對圖像信號的主動(dòng)分析，然而該方法目前仍然存在配準(zhǔn)結(jié)果不夠精確等不足。本研究立足于纖維骨架的空間統(tǒng)計(jì)方法，不僅能夠巧妙地避免其他方法如VBA的存在缺陷，可以完美地實(shí)現(xiàn)對全腦蛋白質(zhì)的全面主動(dòng)測量，同時(shí)客觀性強(qiáng)且測量誤差較小，因此本研究方法相比其他方法更具備合理性和科學(xué)性。

本研究結(jié)果顯示，JHUWMA可以準(zhǔn)確地檢測到FA值發(fā)生降低的區(qū)域，而這些大腦的區(qū)域主要負(fù)責(zé)聲音、語言、認(rèn)知、記憶和情感等心理和行為活動(dòng)功能，此外，白質(zhì)纖維的連接異?？梢酝ㄟ^該區(qū)域的FA下降進(jìn)行檢測。而該研究結(jié)論恰恰也驗(yàn)證了額顳葉的連接障礙會(huì)造成語言、聽覺功能障礙[6]的論斷。

丘腦前輻射負(fù)責(zé)的功能主要與計(jì)劃執(zhí)行等活動(dòng)相關(guān)[7]，而海馬主要負(fù)責(zé)記憶的存儲以及轉(zhuǎn)換[8]；丘腦前輻射與額葉-紋狀體-丘腦通路關(guān)系非常密切[9];額葉-紋狀體-丘腦通路的改變是引起精神分裂癥的重要因素[10，11]。這些區(qū)域的連接異?？赡軙?huì)造成精神分裂幻聽患者的認(rèn)知和行為功能受損。另外，研究還發(fā)現(xiàn)左側(cè)下額枕束額處的額葉和外囊的FA值發(fā)生了明顯的下降，而該區(qū)域是將負(fù)責(zé)視覺、聽覺感知的區(qū)域和語言認(rèn)知功能區(qū)連接起來的重點(diǎn)區(qū)域[12]，因此一旦這些區(qū)域連接出現(xiàn)異常，那么控制語言與聽覺功能的區(qū)域間聯(lián)系的功能必然會(huì)受到損傷。

關(guān)于神經(jīng)影像技術(shù)在精神分裂癥幻聽研究上的應(yīng)用，目前國內(nèi)外研究主要集中在灰質(zhì)體積、功能連接上[13，14]。而相關(guān)學(xué)者Hubl D等[5]、Seok JH等[15]針對白質(zhì)纖維的研究基于VBM方法展開了研究。然而與本研究結(jié)果不盡相同。究其原因，主要是由于其研究過程中樣本數(shù)量稀少,此外，與本研究途徑不一致也可能是原因之一。盡管目前研究學(xué)者關(guān)于精神分裂癥的白質(zhì)研究成果較多，其與本研究結(jié)果確實(shí)也有吻合相似之處，但其研究結(jié)論顯示，大腦FA值差異區(qū)域較多[16～18]，且分布較散，且大腦左側(cè)是研究結(jié)果存在較大差異的主要區(qū)域，相比之下，本研究符合以往相關(guān)領(lǐng)域的主要研究結(jié)論。此外，精神分裂癥幻聽患者左側(cè)大腦半球發(fā)生功能及結(jié)構(gòu)異常的幾率大于右側(cè)，是由于右利手的語言功能控制中樞大部分分布于左側(cè)大腦半球[19,20]。

本研究結(jié)果表明，左側(cè)大腦半球部分區(qū)域的白質(zhì)纖維發(fā)生異常，會(huì)明顯導(dǎo)致精神分裂癥患者出現(xiàn)幻聽，而這很可能與大腦負(fù)責(zé)語言、聽覺及記憶相關(guān)區(qū)域的連接出現(xiàn)異常密切相關(guān)。此外，本研究結(jié)果顯示，白質(zhì)纖維的連接可以通過TBSS處理的途徑進(jìn)行顯示。本研究由于納入的病例數(shù)相對較少，且精神分裂癥試驗(yàn)者復(fù)發(fā)用藥會(huì)對研究結(jié)果產(chǎn)生不可避免的影響，研究方案也缺少精神分裂癥患者無幻聽癥狀的對照試驗(yàn)。本研究的不足之處也是下一步努力的方向。