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背景精神分裂症是一类致残率极高的脑部疾病,因病因不明,目前为此尚无有效的预防和治疗手段,儿童少年精神分裂症(childhood and adolescence schizophrenia)指发病于18岁以下的精神分裂症患者,其中发病年龄小于13岁的患者为儿童精神分裂症。与成年患者相比,遗传风险更高,认知功能缺损更严重,临床症状更不典型,预后更差。近些年来大量的证据表明,精神分裂症与神经发育异常有关。其中脑白质发育轨迹的变化及脑功能异常活动与精神分裂症关系密切,且精神症状的发生与异常的神经发育也有关。本课题组既往对儿童少年精神分裂症患者研究发现其存在大脑白质、灰质结构及脑功能的异常。据我们所知首发儿童少年精神分裂症患者的大脑结构、功能与临床症状之间关系的研究相对较少。所以,我们对儿童少年精神分裂症患者进行了静息态的脑结构,弥散张量成像及脑功能的影像学研究,并对其与临床症状进行了相关分析,对探索儿童少年精神分裂症患者的临床症状的发病机制提供有力的依据。目的1.分析首发儿童少年精神分裂症患者的静息态脑白质结构、弥散张量成像及脑功能磁共振成像的特点。2.探讨首发儿童少年精神分裂症患者的脑白质体积、纤维束微细结构及脑功能成像与临床症状之间的关系。方法1.研究对象:以40例首发儿童少年精神分裂症患者(病例组)为研究对象,用35名性别、年龄、受教育程度、种族均与之相匹配的健康人(对照组)为对照。2.临床症状评估:病例组采用阳性与阴性症状量表(the positive and negative syndrome scale,PANSS)进行精神症状评估。3.结构影像数据的处理:所有被试者均采用3.0T磁共振扫描进行结构数据采集。对所采集到的的影像学数据运用Matlab(The Math Works,Inc,Natick,Massachusetts)平台,基于SPM8(Statistical Parametric Mapping,http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm)软件下的子工具包VBM8(voxel-based morphometry.dbm.neuro.uni-jena.de/vbm/),图像数据的统计分析采用的是REST(RS-fMRI Data Analysis Toolkit,http://www.restfmri.net)软件包。4.DTI数据处理:采用FSL(FMRIB Software Library,www.finrib.ox.ac.uk/fsl,version 5.0.4)内的工具包进行。通过功能MRI软件库里的TBSS方法,将获得的FA图配准到软件库里的标准模板FMRI58_FA上;将所有被试配准后得到的FA图平均化,生成平均FA纤维骨架图,比较两组被试脑白质纤维的部分各向异性(FA)。5.脑功能数据处理:所有被试者均采用3.0T磁共振成像系统进行血氧水平依赖性的静息态功能磁共振成像(blood oxygenation level dependent resting-state functional Magnetic Resonance Imaging,BOLD-fMRI)检查,然后对所采集到的影像学数据运用DPARSF软件进行预处理,最后对预处理后合格的研究对象运用REST(Resting-State fMRI Data Analysis Toolkit)软件进行分析,得出局部一致性(regional homogeneity,ReHo)改变有统计学意义的脑区。6.采用REST软件通过组间独立样本T检验计算出病例组与对照组的静息态脑白质体积值,FA值和ReHo值,经Alphasim多重比较校正(P<0.05)。病例组异常脑区的脑白质体积值,FA值和ReHo值与其精神症状进行Pearson相关分析,当P<0.05为有显著性相关,求出有意义的脑区。结果1.病例组与对照组相比脑白质体积分析结果及其异常脑区脑白质体积值与临床症状之间的相关关系(1)病例组与对照组相比脑白质体积分析结果:与对照组比较,病例组脑白质体积明显降低的脑区分布在左侧额叶、左侧扣带回、右侧边缘叶,Alphasim矫正,P<0.05。(2)病例组脑白质体积值与精神症状的相关关系为:pearson相关分析显示,左侧额叶脑白质体积值与PANSS量表总分呈显著负相关(r=-0.344,P=0.038),左侧扣带回与PANSS量表阳性症状分及总分呈显著负相关(r=-0.326、-0.348,P=0.043、0.030),相关系数检验具有统计学意义(P<0.05)。2.病例组与对照组相比脑白质DTI分析结果及其异常脑区FA值与临床症状的相关关系(1)病例组与对照组相比脑白质DTI分析结果:与对照组相比,病例组脑白质FA值降低的脑区为胼胝体体部、胼胝体膝部、胼胝体压部、扣带束、右上放射冠、左上放射冠,Alphasim矫正,P<0.05。(2)病例组脑白质减低脑区FA值与其临床症状的相关关系为:用Pearson相关分析显示,未发现病例组脑白质异常脑区FA值与临床症状存在相关关系。3.病例组与对照组之间脑功能局部一致性(ReHo)分析结果及其异常脑区局部一致性(ReHo)值与临床症状的相关关系(1)病例组与对照组之间脑功能ReHo分析结果:与对照组相比,病例组局部一致性降低的脑区为左侧额中回、左侧颞上回、左侧中央前回,局部一致性增高的脑区为右侧枕下回、尾状核、左侧额下回、后扣带回/右楔前叶、双侧额上回。Alphasim矫正,P<0.05。(2)病例组脑白质差异脑区FA值与其临床症状的相关关系为:用Pearson相关分析显示,左侧额中回与PANSS量表阳性症状分呈显著负相关(r=-0.358,P=0.044),左侧颞上回与PANSS量表一般病理分呈显著负相关(r=-0.379,P=0.032),(P<0.05)。结论1.首发儿童少年精神分裂症患者左侧额叶、左侧扣带回、右侧边缘叶存在白质体积的降低,且左侧额叶、左侧扣带回白质体积值与临床症状存在负相关关系。2.首发儿童少年精神分裂症患者存在胼胝体等多个部位脑白质纤维微细结构受损,但异常脑区FA值与临床症状未发现存在相关关系。3.首发儿童少年精神分裂症患者在静息状态下存在左侧额中回等多个脑区异常的自发神经活动,且其异常脑区ReHo值与其临床症状存在负相关关系,提示临床症状的发生可能与局部脑区自发神经活动的异常有关。