卒中后抑郁患者脑皮层形态学与脑功能异常研究

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背景卒中后抑郁(post-stroke depression,PSD)是指脑卒中后患者出现情感悲观、对许多事情提不起兴趣,伴有内疚感、负罪感等表现,PSD患者大多睡眠差,严重时会有自杀倾向。PSD增加卒中患者康复时间,导致病死率升高。并且因为缺少客观病理及影像学检查的支持,同时许多人对PSD认识不足,导致早期或者轻症PSD患者漏诊、误诊。近年来MRI技术崭露头角,应时而生一系列包括静息态功能磁共振成像(resting-state functional magnetic resonance imaging,rs-fMRI)、结构磁共振(structural magnetic resonance imaging)等新型成像技术,因其非侵入性、较好的平衡了时间及空间的分辨率等诸多特点,越来越多神经精神疾病的研究都开始采用新型成像技术[1]。目的本研究旨在分析首次缺血性脑卒中后抑郁及首次缺血性脑卒中后不伴有抑郁障碍的患者之间神经解剖、神经功能成像、精神状态的关联,比较发生PSD和不发生PSD患者之间的区别,确认卒中后神经解剖和神经功能改变与抑郁发生有关,初步分析其神经生物学机制,为阐明卒中后抑郁发生的生物学机制提供依据。以期对PSD的诊断与治疗开拓一条崭新的途径。方法选取20例PSD患者(患者组)及人口学资料无显著差异的缺血性脑梗死后未抑郁者19名(对照组)进行静息态磁共振检查采集3D-T1W1脑结构像及BOLD像数据,采用独立成分分析(independent component analysis,ICA)方法观察PSD患者的大脑默认网络(default-mode network,DMN)功能连接改变情况,同时基于皮层表面的形态学测定(surfaced-basedmorphometry,SBM)检查大脑表面形态学细微的变化。同时分别基于局部一致性(regional homogeneity,ReHo)、功能连接及小世界属性,对全脑结构、脑功能连接及脑网络拓扑属性情况进行分析。结果ReHo分析:与对照组相比,卒中后抑郁组右侧海马旁回、左侧小脑脚2区(P<0.001,clusters>20mm3,未矫正)ReHo 激活增强。ICA分析:与对照组相比,默认网络中左侧楔前叶功能连接增强[P=0.011,校正错误发现率(false discovery rate,FDR),clusters>10 mm3],右侧楔叶功能连接减低(P=0.006,校正 FDR,clusters>10 mm3)。相关性分析:1.将PSD组DMN功能连接差异脑区的功能连接强度值与HAMD-17评分(Hamilton depression scale,HAMD)进行 Pearson 分析,P<0.05 表示差异有统计学意义。PSD组右侧楔叶功能连接值与HAMD-17评分呈负相关(r=-0.574,P=0.008)。左侧楔前叶功能连接值与HAMD-17评分无相关性(r=-0.080,P=0.737)。2.提取PSD组与对照组ReHo差异脑区平均ReHo值,与HAMD-17评分Pearson分析显示PSD组右侧海马旁回ReHo值与HAMD-17评分正相关(r=0.556,P=0.011)。右侧小脑脚2区ReHo值与HAMD-17评分无相关性(r=-0.161,p=0.497)。SBM分析:与对照组相比,PSD组右侧前扣带回尾部、右侧后扣带回、右侧舌回的沟回深度(Sulcus depth)及右侧额上回分形维数(fractal dimension)差异存在显著性差异(P=0.01,未矫正)。两组之间皮质厚度(cortical thickness)及沟回指数(gyrification index)无显著性差异(P>0.05)。FC分析:根据查阅文献[2-3]选取DMN中核心脑区:双侧后扣带回(posterior cingutate cortex,PCC),双侧前额叶内侧皮质(medial prefrontal cortex,mPFC)和双侧楔前叶为感兴趣脑区(ROI)[2-3],采用无向性功能连接分析计算双侧后扣带回、双侧前额叶内侧皮质和双侧楔前叶3个ROI之间的ROI-Wise FC值,观察功能连接变化情况,结果提示PSD组与对照组的ROI功能连接差异无显著性差异(P>0.05)。小世界属性:使用图论方法分析PSD组患者的复脑网络的小世界属性拓扑特点,结果显示PSD组患者大脑网络不具备小世界属性(P>0.05)。结论本研究明确PSD患者的部分脑区功能及结构紊乱,PSD患者卒中后神经解剖和神经功能改变与抑郁发生有关。
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