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伴自杀意念抑郁症患者静息态下比率低频振幅特征研究

中国神经精神疾病杂志 2020-07-31 15:15:03

·论著·

伴自杀意念抑郁症患者静息态下比率低频振幅特征研究

曾金坤* 唐德剑* 刘欢* 刘丹* 郝磊△罗庆华* 杜莲* 邱海棠* 邱田* 蒙华庆* 傅一笑*

 

☆国家自然科学基金面上项目(编号:81571343);重庆市科委应用开发一般项目(编号:cstc2014yykfA110030)

? 重庆医科大学附属第一医院精神科(重庆400000)

△西南大学心理学部

通信作者(E-mail:fuyixiao2016@126.com)


  

    抑郁症是一类常见的慢性情感性精神障碍,具有高患病率、高复发率、高自杀率和高疾病负担的特点[1]。研究提示,约25%的重度抑郁症患者有过自杀行为,10%~15%的患者最终可能死于自杀[2]。自杀意念是发生自杀行为的重要风险因素[3]。对自杀意念进行评估和干预可有效预防抑郁症患者自杀死亡。静息态功能磁共振(functional MRI,fMRI)比率低频振幅(fractional amplitude of low frequency fluctuation,fALFF)方法能反映静息状态下大脑自发的脑活动,并可以有效抑制非特异性信号,减少生理性杂音,提高特异性[4]。大量研究发现首发未服药抑郁症患者左侧扣带回、左额中回、右侧额下回及左侧眶额叶等脑区存在广泛的fALFF 异常,并且这种异常可能与抑郁症情感及认知网络障碍有关[5-6]。但少有伴自杀意念抑郁症的fALFF改变及其与自杀意念关系的相关报道。故本研究运用静息态fMRI比率低频振幅的方法,比较有无自杀意念抑郁症患者和正常对照的自发脑活动差异,寻找伴自杀意念抑郁症的差异脑区及其与抑郁症严重程度、自杀意念和自杀危险的关系。

1 对象与方法

1.1 研究对象  来自重庆医科大学附属第一医院心理卫生中心2014年9月至2016年5月住院和门诊的既往未治疗抑郁症患者。入组标准:①采用《美国精神障碍诊断与统计手册第四版》(Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders, Fourth Edition,DSM-Ⅳ)结构式临床访谈(Structured Clinical Interview for DSM-IV,SCID)进行访谈[7],符合DSM-Ⅳ抑郁发作的诊断标准;②汉密尔顿抑郁量表17 项(Hamilton depressionscale 17-item,HAMD-17)评分≥17 分;③年龄18~60 岁,右利手;④既往未服用精神类药物。排除标准:①符合DSM-Ⅳ其他精神障碍诊断者;②有严重躯体疾病者;③存在MRI检查禁忌者。患者入组后,运用Beck自杀意念量表评估其最近1 月有无自杀意念,阳性者为伴自杀意念组,阴性者为不伴自杀意念组。

    在重庆医科大学附属第一医院募集本院教职工为对照组。入组标准:①采用SCID进行访谈,排除患有DSM-IV诊断标准中的任一疾病或障碍;②HAMD-17评分<7分;③无精神疾病家族史;④年龄18~60岁,右利手。排除标准:①有严重躯体疾病者;②存在MRI检查禁忌者。

    本研究经过重庆医科大学附属第一医院伦理委员会的批准。所有被试签署知情同意书。

1.2 社会人口学与临床资料收集  由2名经过培训的精神科研究生收集所有被试的年龄、性别、文化程度等社会人口学资料,以及抑郁症患者的发病年龄、病程等临床资料。采用HAMD-17[8]评定抑郁严重程度,Beck自杀意念量表[9-10]评定自杀意念和自杀危险。其中Beck自杀意念量表共19项条目,如第4和5项的答案为“无”,则自杀意念筛查为阴性,不需再完成剩下部分;如第4或5项中任一项的答案为“弱”或者“中等到强烈”,则为自杀意念阳性,继续完成该量表。自杀意念因子分为量表1~5项条目得分均值,反映被试自杀意念的强弱程度;量表6~19项条目评估有自杀意念被试实施自杀的可能性大小,即自杀危险因子分=[(6~19项条目得分总和-9)/33]×100,分数越高,自杀危险性越大。

1.3 影像数据采集、预处理和fALFF值的计算

1.3.1 数据的采集  采用美国GE Signa 3.0 T 磁共振成像扫描仪。扫描时嘱被试安静平卧于检查床上,保持闭眼清醒,平静呼吸。采用T1 加权(T1-weighted,T1W)三维扰相梯度回波(spoiled gradient recalled echo,SPGR)序列采集全脑结构图像:重复时间(repetitiontime,TR)/回波时间(echotime,TE)=8.35ms/3.27 ms,翻转角(flip angle,FA)=12°,视野(field of view,FOV)=240 mm×240mm,矩阵=256×256,层厚1 mm,156 层,扫描时间7 min。采用梯度回波-回波平面成像(gradient-recalled echo-planar imaging,GRE-EPI)序列采集静息态fMRI图像:TR/TE=2000 ms/40 ms,FA=90°,FOV=240 mm×240mm,矩阵=64×64,层厚4mm,扫描时间8 min。

1.3.2 数据的预处理  数据预处理在静息态fMRI数据处理助手(Data ProcessingAssistant for Resting-State fMRI,DPARSF)软件(http://www.restfmri.net/forum/DPARSF)中进行。首先,移除时间序列中前10个时间点的功能影像数据,以达到信号平衡并去除被试者适应扫描仪环境对数据的影响。然后,对剩下230 个时间点的功能影像数据进行预处理操作,主要包括时间层校正、头动校正、空间标准化和去噪平滑(平滑核为6)。多种协变量(主要包括全脑活动信号的平均值、白质信号平均值、脑脊液信号平均值以及Friston 24 头动参数)的时间序列被提取出来后进行回归,以去除生理上的影响[11]。将头动平移大于3mm 与旋转移动大于3°的被试图像剔除。

1.3.3 fALFF值的计算  继续用DPARSF对上述图像进行去线性漂移,对0.01~0.08Hz下的信号功率谱进行开方,得到ALFF值,将此范围内的低频振幅相加得到其总和,再除以整个频段(0.01~0.25 Hz)的振幅总和,即得到fALFF值[12]。

1.4 统计学方法  采用SPM 8.0 软件,以年龄、性别、受教育年限为协变量,对三组被试脑功能图像进行协方差分析,经过AlphaSim多重比较校正,将单个体素P<0.005、连续体素簇(cluster size)>27、校正后P<0.05 的脑区视为差异有统计学意义的脑区,在有差异脑区的基础上,对fALFF值进行两两独立样本t 检验,经AlphaSim校正。在SPSS19.0中,针对伴自杀意念组与不伴自杀意念组相比差异有统计学意义的脑区,采用Pearson相关分析伴自杀意念组fALFF 值与HAMD-17 总分和Beck 自杀意念量表因子分的关系,检验水准α=0.05,双侧检验。

2 结果

2.1 社会人口学与临床资料  本研究共纳入伴自杀意念抑郁症患者30 例,男性11 例、女性19 例,平均年龄(31.9±9.8)岁,受教育年限(13.1±2.6)年;不伴自杀意念抑郁症患者22 例,男性9 例、女性13例,平均年龄(36.7±10.3)岁,受教育年限(13.3±2.3)年;对照21名,男性9名、女性12名,平均年龄(32.8±8.9)岁,受教育年限(14.5±3.1)年。三组被试年龄、性别、受教育程度差异无统计学意义(P>0.05)。伴自杀意念组HAMD-17 总分为(26.3±2.6)分,不伴自杀意念组为(21.3±2.3)分,两组差异有统计学意义(t=6.90,P<0.01)。伴自杀意念组Beck自杀意念量表自杀意念因子分为(2.3±0.3);自杀危险因子分为(44.6±8.9)分。

2.2 三组脑fALFF值比较  三组被试脑fALFF 值差异有统计学意义的脑区为右侧枕中回/右侧枕下回、左侧枕中回/左侧枕上回、左侧颞下回、右侧颞下回、左侧额中回/左侧额上回(P<0.05,AlphaSim校正)。见图1、表1和2。

2.3 伴自杀意念组和对照组fALFF值比较  在双侧枕中回、右侧枕下回和左侧枕上回,伴自杀意念组fALFF 值高于对照组(P<0.05,AlphaSim 校正)。见表3、图3A。

2.4 不伴自杀意念组和对照组fALFF值比较  不伴自杀意念组左侧枕中回fALFF 值高于对照组(P<0.05,AlphaSim校正)。见表4、图3B。

2.5 伴和不伴自杀意念组fALFF值比较  与不伴自杀意念组相比,伴自杀意念组双侧枕中回和左侧枕下回fALFF 值增加(P<0.05,AlphaSim 校正)。见表5、图3C。

2.6 伴自杀意念组fALFF 值与HAMD-17和Beck自杀意念量表的相关性  伴自杀意念组左侧枕中回fALFF 值与HAMD-17 总分呈正相关(r=0.366,P=0.046,未校正),右侧枕中回fALFF值与HAMD-17 总分呈正相关(r=0.513,P=0.004,未校正。而上述两脑区fALFF值与Beck自杀意念量表的自杀意念因子分和自杀危险因子分相关均无统计学意义(P>0.05)。

3 讨论

    从空间角度探讨不同脑区间血氧水平依赖(blood oxygenation level dependent, BOLD)信号的时间序列相关性为常用影像学方法,但该法不能提示到底哪个脑区存在异常[13-14]。而fALFF 可直接探测大脑自发活动产生血氧水平依赖信号变化的局部强度,反映局部脑区功能,异常的fALFF说明该脑区功能异常[15]。故本研究利用fALFF分析方法探讨伴自杀意念抑郁症患者的神经功能影像学特征,及其与抑郁症严重程度和自杀意念、自杀危险的关系。

    本项研究发现静息状态下,抑郁症患者双侧颞下回、双侧枕中回、左侧额中回、左侧额上回、左侧枕中回、左侧枕上回、右侧枕中回、右侧枕下回等脑区fALFF 值较对照组减少。LAI等[16]发现抑郁症患者左侧颞叶fALFF 值较对照增加,而右侧额顶叶等脑区fALFF值较对照降低。另有研究发现抑郁症患者小脑、舌下回、前扣带回、额中回、背外侧前额叶皮质、杏仁体和脑岛等脑区fALFF 存在异常[5, 17]。抑郁症“偏向性认知理论”认为:抑郁症患者对外界信息处理存在普遍的消极、歪曲认知[18]。而颞叶是认知功能神经解剖中的关键脑区,与记忆、联想、比较等高级神经活动密切相关。本研究显示抑郁症患者双侧颞下回、颞上回在静息状态下自发脑活动强度降低,这可能与抑郁症患者普遍存在的负性认知及焦虑、抑郁情绪相关,与朱俊娟等[19]的观点一致。额叶是情绪加工整合的中枢,参与大脑对外界环境信息整合、情绪整合及情景记忆的提取等。抑郁症患者组左侧额中回fALFF值降低,提示抑郁症患者可能存在“自上而下”的调节功能异常,这与LAI 等[20]的研究结果相同。

    枕叶的主要功能与视觉相关,主要负责视觉信息收集和处理,并完成与其他皮质信息的交换。此外,枕叶的视觉功能还参与语言、注意、情绪和记忆等神经心理活动。既往研究表明抑郁症患者枕叶脑血流灌注降低、γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)下降,间接反映抑郁症患者枕叶功能异常[21]。有研究结果提示抑郁症患者枕叶自发活动局部一致性降低,这种改变可能与抑郁症患者注意缺陷相关[22-23]。本研究发现抑郁症患者存在枕叶脑功能活动异常,这种异常可能影响抑郁症视觉功能相关的注意、记忆等神经心理活动,造成抑郁症患者记忆力下降、负性认知偏向和注意力下降。2013年LIU等[24]在抑郁症fMRI研究中也发现抑郁症患者在左侧枕上回fALFF值较正常对照组增加,本研究结果与其一致。

    本研究最重要的发现是:抑郁症患者与对照的差异性脑区主要在额颞叶,而与不伴自杀意念抑郁症患者相比,伴自杀意念组在双侧枕中回、左侧枕下回fALFF值增加,并且与HAMD-17总分呈正相关,与Beck自杀意念量表自杀意念和自杀危险因子分相关无统计学意义。PU 等[25]用近红外光谱研究发现,伴自杀意念抑郁症患者在右侧背外侧前额叶皮质、眶额皮质血液动力学改变显著小于不伴自杀意念组,并且与自杀意念呈负相关。本研究并未发现伴和不伴自杀意念组在相应脑区脑功能活动具有差异,可能与两项研究采用的脑活动研究技术和自杀意念评定量表不同有关。本研究结果提示伴自杀意念抑郁症患者在双侧枕中回、左侧枕下回功能活动异常更加明显,且与疾病严重程度相关,这可能是因为伴自杀意念组的疾病严重程度高于不伴自杀意念组,视觉相关的注意、记忆和情绪等神经生理活动异常更加明显[26]。

    综上所述,本研究运用静息态fMRI的fALFF方法发现伴自杀意念抑郁症双侧枕中回功能活动异常较不伴自杀意念抑郁症患者明显,且与抑郁症严重程度相关,为进一步探讨抑郁症自杀意念提供了一定的研究基础。然而,本研究并未发现伴自杀意念抑郁症双侧枕中回功能活动异常与Beck自杀意念量表的自杀意念因子和自杀危险因子有明显相关。本研究样本量较小,需要在以后的研究中扩大样本量进一步验证该结果。同时,本研究的被试年龄跨度较大,可能影响被试脑结构功能的一致性,将来研究需在缩小年龄差距后继续观察伴自杀意念抑郁症患者与不伴自杀意念抑郁症患者脑功能活动的差异。


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(收稿日期:2016-08-10

(责任编辑:肖雅妮)

 

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