郭蕓遠(yuǎn)，高玉軍，江高峰

1 武漢科技大學(xué)附屬天佑醫(yī)院精神醫(yī)學(xué)科，武漢 430064；2 武漢科技大學(xué)附屬天佑醫(yī)院轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)中心

抑郁障礙是一種以顯著而持久的心境低落為主要臨床表現(xiàn)的心境障礙，可分為單相抑郁障礙（UD）及雙相抑郁障礙（BD），二者臨床表現(xiàn)類似，目前主要通過(guò)對(duì)患者行為的評(píng)估和異常經(jīng)歷的主觀判斷來(lái)鑒別，誤診率較高［1］。由于UD、BD 治療方案不同，且對(duì)疾病的早期干預(yù)對(duì)預(yù)后至關(guān)重要，因此需要尋找準(zhǔn)確的生物學(xué)標(biāo)志物對(duì)這兩種疾病進(jìn)行早期診斷及鑒別。靜息態(tài)功能磁共振成像（rs-fMRI）技術(shù)在臨床上被廣泛應(yīng)用于多種類型的神經(jīng)及心理疾病診斷，其中低頻振幅（ALFF）是一個(gè)可以表現(xiàn)局部腦區(qū)自發(fā)活躍程度的rs-fMRI影像學(xué)指標(biāo)，對(duì)多種神經(jīng)疾病具有較高的診斷價(jià)值，但關(guān)于其是否可以作為UD、BD 鑒別指標(biāo)的研究較少［2］。基于此，本研究對(duì)以抑郁癥狀為首發(fā)癥狀的UD、BD患者進(jìn)行了rs-fMRI并分析其各腦區(qū)ALFF 的差異，以期探索兩種疾病之間可以輔助臨床診斷的生物學(xué)標(biāo)識(shí)，為UD 與BD的早期鑒別診斷提供較為客觀的依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 經(jīng)武漢科技大學(xué)附屬天佑醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，收集2018年10月—2021年1月在我院治療的UD、BD 患者及同時(shí)期健康對(duì)照者。納入標(biāo)準(zhǔn)：①UD患者：滿足《美國(guó)精神障礙診斷與統(tǒng)計(jì)手冊(cè)》第4 版（DSM-Ⅳ）的UD 診斷標(biāo)準(zhǔn)；24 項(xiàng)漢密爾頓抑郁量表（HAMD-24）≥20 分；漢族、右利手；初次發(fā)病，未行藥物治療；簽署知情同意書(shū)。②BD 患者：滿足DSM-Ⅳ的BD 診斷標(biāo)準(zhǔn)且正處于抑郁發(fā)作狀態(tài)；HAMD-24≥20 分；漢族、右利手；初次發(fā)病，未行藥物治療；簽署知情同意書(shū)。③健康對(duì)照者：無(wú)任何個(gè)體或家族抑郁史及器質(zhì)性腦部疾??；HAMD-24＜7 分；漢族、右利手；簽署知情同意書(shū)。排除標(biāo)準(zhǔn)：①有其他精神障礙史如精神分裂癥、物質(zhì)誘發(fā)的情緒障礙等；②有頭部損傷或大腦結(jié)構(gòu)改變病史；③有藥物濫用或依賴史；④有可能影響MRI 掃描的心血管及肺部疾病；⑤有酗酒史。共收集符合標(biāo)準(zhǔn)的UD患者25例（UD 組）、BD 患者20例（BD 組）及同時(shí)期健康對(duì)照者25例（健康對(duì)照組）。UD 組男10例、女15例，年齡（27.4 ± 7.46）歲，受教育時(shí)間（10.56 ±1.41）年；BD組男6例、女14例，年齡（30.4± 10.46）歲，受教育時(shí)間（9.90 ± 1.25）年；健康對(duì)照組男6例、女 19例，年齡（27.2 ± 8.17）歲，受教育時(shí)間（10.29 ± 1.39）年；三組性別、年齡、受教育時(shí)間等基線資料具有可比性。

1.2 影像學(xué)數(shù)據(jù)采集方法

1.2.1 rs-fMRI 掃描 運(yùn)用 Philips ingenia 3.0 T 磁共振成像機(jī)對(duì)腦血氧水平依賴信號(hào)進(jìn)行獲取。受試者需在儀器掃描過(guò)程中安靜平臥于設(shè)備床上，并保持頭顱穩(wěn)定、閉眼，告知患者盡量處于清醒安靜、不做任何特定思考的狀態(tài)。掃描參數(shù)：脈沖重復(fù)時(shí)間2 021 ms，回波時(shí)間30 ms，層數(shù)33 層，層厚3.5 mm，層間距1 mm，翻轉(zhuǎn)角度90°，矩陣=256×256，視野=220 mm×220 mm。T1 圖像采用梯度回波平面成像序列獲得，掃描參數(shù)：重復(fù)時(shí)間7 ms，回波時(shí)間3.2 ms，層厚1 mm，視野=256 mm×256 mm。

1.2.2 數(shù)據(jù)處理 利用Matlab R2012b 平臺(tái)上的Dparsf 2.2 軟件包進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理。為減少被試適應(yīng)時(shí)間的影響及初始信號(hào)的不穩(wěn)定性，將前5 個(gè)時(shí)間點(diǎn)剔除；校正切片時(shí)間和頭部運(yùn)動(dòng)，取受試者頭部運(yùn)動(dòng)在x，y，z 軸上的最大位移＜2 mm，旋轉(zhuǎn)角度＜2°的數(shù)據(jù)。將校正后的影像數(shù)據(jù)空間歸一化至蒙特利爾神經(jīng)研究所標(biāo)準(zhǔn)空間，以1×1×1mm3重采樣。對(duì)獲得的圖像進(jìn)行帶通濾波（0.01～0.08 Hz）和線性去趨勢(shì)，同時(shí)剔除部分偽協(xié)變量，如來(lái)自白質(zhì)中心區(qū)域的信號(hào)、來(lái)自腦室種子感興趣區(qū)域的信號(hào)以及通過(guò)剛體校正獲得的6個(gè)頭部運(yùn)動(dòng)參數(shù)。在處理靜息態(tài)功能連接數(shù)據(jù)時(shí)，全局信號(hào)均保留。

1.2.3 ALFF 分析 運(yùn)用Dparsf 軟件計(jì)算每個(gè)研究對(duì)象的ALFF 值。在不帶濾波的情況下采用快速傅里葉變換處理每個(gè)體素的時(shí)間序列得到體素功率譜，計(jì)算功率譜上的每個(gè)頻率的平方根，得到信號(hào)振蕩幅度，計(jì)算0.01～0.08 Hz 內(nèi)每個(gè)體素的功率譜平均值，對(duì)全腦所有體素的功率譜平均值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，得到各腦區(qū)ALFF值。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS22.0 統(tǒng)計(jì)軟件。計(jì)量資料進(jìn)行Shapiro-Wilk 正態(tài)性檢驗(yàn)，服從正態(tài)分布的以表示，將受試者年齡、性別、受教育年限作為協(xié)變量，采用單因素方差分析（ANOVA）比較多組間各腦區(qū)ALFF 值差異，采用雙樣本t檢驗(yàn)比較兩組間各腦區(qū)ALFF 值差異，以P＜0.01 且連續(xù)體素?cái)?shù)量＞10作為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的腦區(qū)。

2 結(jié)果

各組各腦區(qū)ALFF值比較 見(jiàn)表1～4。

表1 三組間ALFF值有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異的腦區(qū)

3 討論

UD與BD發(fā)作時(shí)的診斷標(biāo)準(zhǔn)相同，但研究顯示，兩種疾病的認(rèn)知功能損壞程度不同，在推理和解決問(wèn)題的能力、語(yǔ)言流暢度、執(zhí)行功能、注意功能等方面均存在差異［3］。COTRENA 等［4］的研究納入了205名受試者，發(fā)現(xiàn)與UD患者比較，BD患者有著更為廣泛的認(rèn)知障礙，在持續(xù)注意力和抑制控制方面的表現(xiàn)也更差，提示BD 和UD 在大腦功能上存在差異。本研究結(jié)果顯示，UD組、BD組與健康對(duì)照組三組間的差異性腦區(qū)有右額中回、左額上回、左梭狀回、左腦島、右豆?fàn)顨ず?、左小腦、左海馬；與健康對(duì)照組比較，UD 組ALFF 值在左額中回、右顳上回及左顳中回升高，BD 組ALFF 值在右額中回、右額上回、左額中回、左小腦、左海馬、左腦島及右豆?fàn)顨ず松撸慌cUD組比較，BD組ALFF值在左額上回、左后扣帶回、左楔前葉、左額中回及左海馬升高。這提示UD 與BD患者均存在廣泛的大腦活動(dòng)改變，這些腦區(qū)改變可能與兩者均存在廣泛的認(rèn)知功能下降有關(guān)。

表2 UD組與健康對(duì)照組ALFF值有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異的腦區(qū)

表3 BD組與健康對(duì)照組ALFF值有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異的腦區(qū)

表4 BD組與UD組ALFF值有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異的腦區(qū)

額葉作為決策和主觀價(jià)值評(píng)估的關(guān)鍵大腦區(qū)域，已被證明是腦默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)（DMN）的主要樞紐之一，不僅參與獎(jiǎng)勵(lì)和價(jià)值處理，還參與情緒調(diào)節(jié)和記憶的過(guò)程。本研究結(jié)果顯示，左額上回以及右額中回的ALFF 值在三組間有顯著差異；與健康對(duì)照組比較，UD 組左額中回 ALFF 值升高，BD 組雙側(cè)額中回、右額上回 ALFF 值升高；與 UD 組比較，BD 組左側(cè)額上回ALFF 值升高。既往研究發(fā)現(xiàn)，UD 與BD患者在額葉有著不同的神經(jīng)活動(dòng)，我們推測(cè)這些腦區(qū)的異常活動(dòng)可能與其參與了抑郁癥的發(fā)病過(guò)程有關(guān)，抑郁癥患者在處理積極或負(fù)性情緒時(shí)可能出現(xiàn)情緒調(diào)節(jié)失常，甚至?xí)霈F(xiàn)情感處理失控，這些均與額葉的功能失常相關(guān)。我們的研究還發(fā)現(xiàn)，UD 組、BD 組在左額中回的ALFF 值均較健康對(duì)照組升高，這與 YU 等［5］的研究一致，提示 UD、BD 組患者在左側(cè)額中回腦區(qū)有著類似的病理改變。CHEN 等［6］研究發(fā)現(xiàn)，UD 患者左側(cè)額上回的灰質(zhì)體積較BD 患者縮小，這與我們研究結(jié)果中顯示的BD 組左額上回ALFF 值較 UD 組升高相一致。ZHANG 等［7］的研究也發(fā)現(xiàn)，BD 患者左側(cè)額上回分?jǐn)?shù)低頻振蕩振幅（fALFF）值較UD 患者升高。以上研究均提示，額葉的結(jié)構(gòu)和功能改變可能是UD 與BD 患者情緒障礙和認(rèn)知障礙的病理基礎(chǔ)之一，而兩者在額葉的ALFF差異可能是UD 與BD 患者存在重疊的抑郁癥狀但癥狀又不完全一致的原因。因此，左額上回可能是鑒別UD與BD的特征性腦區(qū)。

本研究還發(fā)現(xiàn)，與UD組比較，BD組患者左側(cè)海馬的ALFF 值升高。海馬是大腦邊緣系統(tǒng)中的一個(gè)核心區(qū)域，主要參與學(xué)習(xí)和鞏固記憶，比如形成新的記憶并將情緒與這些記憶聯(lián)系起來(lái)。FATEH等［8］研究發(fā)現(xiàn)，與UD患者比較，BD患者雙側(cè)前后海馬體的功能連接升高。HANSEN 等［9］研究顯示，抑郁發(fā)作的持續(xù)時(shí)間對(duì)左側(cè)海馬的體積有著顯著影響。這些研究均提示，左側(cè)海馬的功能異?？赡芘cUD 和BD患者的病理生理基礎(chǔ)和認(rèn)知功能受損有關(guān)。

扣帶回是邊緣系統(tǒng)的關(guān)鍵腦區(qū)之一，可分為前扣帶回與后扣帶回。后扣帶回作為DMN 的核心區(qū)域，主要與自傳性記憶有關(guān)，但其也參與維持自我意識(shí)、引導(dǎo)自我思維活動(dòng)以及認(rèn)知、情感的調(diào)節(jié)。多項(xiàng)研究表明，后扣帶回可以通過(guò)改變決策和動(dòng)機(jī)來(lái)影響行為功能。一項(xiàng)基于局部一致性（ReHo）分析方法的研究發(fā)現(xiàn)，UD 與BD 患者的扣帶回ReHo 值異常，提示抑郁癥患者的額葉—邊緣系統(tǒng)通路存在異常［10］。ZHANG 等［11］研究發(fā)現(xiàn)，BD 患者左側(cè)后扣帶回的皮質(zhì)厚度及 ALFF 值存在異常。GONG 等［12］發(fā)現(xiàn)，BD患者左側(cè)后扣帶回與雙側(cè)內(nèi)側(cè)前額葉的功能連接降低。另有研究發(fā)現(xiàn)，在完成自我反省任務(wù)時(shí)，BD 患者后扣帶回的激活程度降低［13］。這都提示了后扣帶回的連通性異?？赡苁请p相抑郁患者的核心病理生理特征，后扣帶回的異常與抑郁癥臨床癥狀如大腦無(wú)反應(yīng)、情緒消極、記憶力和注意力下降、工作及學(xué)習(xí)效率低下等密切相關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn)，與UD組比較，BD組左后扣帶回ALFF值升高，據(jù)此我們推測(cè)BD 患者可能存在更為嚴(yán)重的情緒控制、學(xué)習(xí)記憶以及精神不振等癥狀，左側(cè)后扣帶回可能是區(qū)別UD、BD患者的特征性腦區(qū)。

楔前葉也是是DMN 的主要樞紐節(jié)點(diǎn)，是處于靜息狀態(tài)下更為活躍的腦區(qū)，與廣泛的認(rèn)知功能如情節(jié)記憶檢索、情緒突出記憶的調(diào)節(jié)、自我意識(shí)和視覺(jué)空間意象等有關(guān)。有研究發(fā)現(xiàn)，UD 與BD 患者雙側(cè)楔前葉的動(dòng)態(tài)低頻振幅（dALFF）與健康者比較時(shí)間變異性均降低，提示該區(qū)域存在神經(jīng)元加工障礙，使局部特化信息加工受損。LI 等［14］發(fā)現(xiàn)UD 患者楔前葉ALFF 值及ReHo 值較健康者均下降；ZHONG等［15］發(fā)現(xiàn) BD 患者楔前葉 ALFF 值降低，且血清甲狀腺激素水平與ALFF 值呈正相關(guān)。結(jié)構(gòu)磁共振成像研究顯示，UD 與BD 的楔前葉灰質(zhì)均較健康人減少［16］。這些發(fā)現(xiàn)表明，楔前葉的改變?cè)?UD 與 BD 中發(fā)揮重要作用。一項(xiàng)基于種子點(diǎn)有效連接的研究顯示，UD 患者與BD 患者在左側(cè)楔前葉與左側(cè)眶額葉之間的功能連接存在差異。本研究結(jié)果同樣顯示，BD 組左側(cè)楔前葉ALFF 值較UD 組升高。由上可見(jiàn)，抑郁癥患者自我意識(shí)增強(qiáng)和反復(fù)內(nèi)省的臨床癥狀可能與楔前葉的功能障礙相關(guān)，BD患者可能存在更為嚴(yán)重的反芻癥狀及工作記憶障礙。因此，左側(cè)楔前葉的可作為鑒別單雙相抑郁的關(guān)鍵腦區(qū)。

綜上所述，UD、BD 患者與健康者局部腦區(qū)ALFF 值存在明顯差異，表明UD 與BD 患者均存在著廣泛的大腦活動(dòng)改變。與UD 患者比較，BD 患者在左額上回、左后扣帶回、左楔前葉、左額中回及左海馬的ALFF 值升高，這些腦區(qū)的活動(dòng)改變可作為早期鑒別UD、BD 患者的影像學(xué)指標(biāo)。但由于本研究是橫向的、樣本數(shù)量較少，且研究對(duì)象均為首次發(fā)作的抑郁癥患者，發(fā)作時(shí)間比較短，因此在今后的研究中，仍需進(jìn)一步擴(kuò)展樣本量，以評(píng)價(jià)靜息狀態(tài)下腦部活動(dòng)的縱向改變。