伴混合特征抑郁症和双相障碍...者的静息态低频振荡振幅差异_刘瑞.pdf
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1、 393 神经疾病与精神卫生2023年6月20日第23卷第6期 Journal of Neuroscience and Mental Health,June 20,2023,Vol.23,No.6抑郁症的精准治疗专题伴混合特征抑郁症和双相障碍患者的静息态低频振荡振幅差异刘瑞 吴航 周晶晶 王雪 王刚 周媛100088 首都医科大学附属北京安定医院 国家精神疾病医学中心 国家精神心理疾病临床医学研究中心 精神疾病诊断与治疗北京市重点实验室(刘瑞、吴航、周晶晶、王雪、王刚、周媛);100069 首都医科大学人脑保护高精尖创新中心(刘瑞、吴航、周晶晶、王雪、王刚);100101 北京,中国科学院心理
2、研究所(周媛);100049 北京,中国科学院大学心理学系(周媛)通信作者:周媛,Email:DOI:10.3969/j.issn.1009-6574.2023.06.003【摘要】目的 基于低频振荡振幅(ALFF)分析方法,探讨抑郁症、伴混合特征的抑郁症(MMF)、伴混合特征的双相障碍(BMF)和双相障碍患者之间局部自发脑活动的差异。方法 收集2021年612月就诊于首都医科大学附属北京安定医院门诊符合DSM-5诊断标准的20例抑郁症、15例MMF、20例BMF、25例双相障碍患者,以及40名性别和年龄与各组患者匹配的健康对照者的静息态功能磁共振数据和一般资料。影像数据预处理后,计算个体AL
3、FF图,采用单因素方差分析和事后检验比较 5组受试者局部自发脑活动的差异。结果 单因素方差分析结果显示,5组受试者的左侧颞下回(k=372,P0.001)、左侧中缝核(k=271,P0.001)、右侧前扣带和旁扣带回(k=193,P0.001)、右侧颞中回(k=149,P0.001)、右内侧额上回(k=117,P0.001)、右侧小脑crus 2区(k=68,P=0.009)、右侧颞下回(k=63,P=0.014)和左侧颞中回(k=49,P=0.048)的ALFF值比较,差异有统计学意义(P均簇水平FWE校正)。事后检验结果显示,双相障碍和BMF组患者左侧颞下回的ALFF值高于抑郁症组患者,M
4、MF、双相障碍和BMF组患者右侧小脑的ALFF值低于抑郁症组患者,差异均有统计学意义(均P0.01)。BMF患者左侧中缝核ALFF值低于MMF和抑郁症组患者,差异有统计学意义(P0.05)。结论 情感障碍谱系患者额叶、颞叶、小脑、中缝核等多个脑区局部自发脑活动异常,但BMF患者相对于MMF患者,中缝核局部自发脑活动较弱。【关键词】抑郁症;双相障碍;伴混合特征;低频振荡振幅基金项目:国家自然科学基金(81901368,U19B2032);北京市属医院科研培育计划(PX2020072,PX2020074);首都卫生发展科研专项(首发2020-4-2125)Differences in restin
5、g amplitude of low-frequency fluctuation between major depressive episode and bipolar disorder with mixed feature patients Liu Rui,Wu Hang,Zhou Jingjing,Wang Xue,Wang Gang,Zhou YuanBeijing Key Laboratory of Mental Disorders,National Clinical Research Center for Mental Disorders&National Center for M
6、ental Disorders,Beijing Anding Hospital,Capital Medical University,Beijing 100088,China(Liu R,Wu H,Zhou JJ,Wang X,Wang G,Zhou Y);Advanced Innovation Center for Human Brain Protection,Capital Medical University,Beijing 100069(Liu R,Wu H,Zhou JJ,Wang X,Wang G);Institute of Psychology,Chinese Academy o
7、f Sciences,Beijing 100101,China(Zhou Y);Department of Psychology,University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,China(Zhou Y)Corresponding author:Zhou Yuan,Email:【Abstract】Objective To discuss the differences in local spontaneous brain activity among patients with depressive disorder,major
8、 depressive episode with mixed feature(MMF),bipolar disorder with mixed feature(BMF)and bipolar disorder(BD)by amplitude of low-frequency fluctuation.Methods From June to December 2021,resting state functional magnetic resonance imaging data and general information were collected from 20 patients wi
9、th depression,15 patients with MMF,20 patients with BMF,and 25 patients with bipolar disorder who met DSM-5 diagnostic criteria and attended the outpatient clinic of Beijing Anding Hospital,Capital Medical University.40 healthy people matched with each group in terms of gender and age 394 神经疾病与精神卫生2
10、023年6月20日第23卷第6期 Journal of Neuroscience and Mental Health,June 20,2023,Vol.23,No.6伴混合特征的抑郁症(major depressive disorder with mixed feature,MMF)和伴混合特征的双相障碍(bipolar disorder with mixed features,BMF)在DSM-5中的定义为在情感发作(符合抑郁发作或躁狂/轻躁狂发作标准)的同时具有至少3项反极情感症状1-2。在临床上,伴混合特征的患者比单纯的情感障碍患者临床表现更复杂,病程更长,复发率、共病率、自杀风险和致残
11、率都更高,还会出现合并物质依赖(例如酒精成瘾),其社会功能受损更重,治疗预后较差,给患者、家庭和社会带来沉重的负担。目前,MMF和BMF主要依赖临床医生的主观判断和评估,容易造成漏诊和误诊。既往研究显示,近1/3的抑郁症患者伴有混合特征3,门诊就诊的抑郁症患者中有10.8%伴有混合特征4-5。此外,据国际情绪障碍项目组统计,近1/4的抑郁症和1/3的双相障碍患者伴有混合特征,却容易被诊断为抑郁症或双相障碍,增加误诊率6。诊断不足或诊断过度,可能导致躁狂或轻躁狂转相,增加快速循环发作风险,不利于患者的治疗康复。此外,部分学者建议MMF和BMF作为情感障碍谱系中的独立亚型,具有特异性的治疗诊断标准
12、7;部分学者建议将MMF归类于双相障碍8,但目前仍没有明确的研究结论。因此,探索MMF和BMF的发病机制,开展客观生物标志物研究有助于实现MMF和BMF的鉴别诊断9。低频振荡振幅(amplitude of low-frequency fluctuations,ALFF)是衡量大脑局部自发神经活动和生理状态的重要指标,能够可靠地反映脑区的局部特征10。既往有关ALFF的研究表明,与健康人相比,抑郁症和双相障碍患者存在广泛的局部自发脑活动异常,主要涉及与情绪调节相关的脑区,如前额叶皮层、楔前叶、颞回、小脑、扣带回等脑区11-14。然而,MMF和BMF是否也存在自发脑活动异常尚不清楚。本研究通过AL
13、FF分析方法,探讨抑郁症、MMF、BMF和双相障碍患者之间局部自发脑活动的差异性,以期寻找可鉴别诊断伴混合特征的情感障碍患者的影像标志物。一、对象与方法1.研究对象:本研究为横断面研究,选取2021年612月就诊于首都医科大学附属北京安定医院门诊的20例抑郁症患者(不伴有混合特征)、15例MMF患者、20例BMF患者、25例双相障碍患者(不伴有混合特征),以及通过海报招募的性别和年龄与4组 患者匹配的40名健康对照者为研究对象。患者纳入标准:(1)符合DSM-5中抑郁症、MMF、BMF和双相障碍的诊断标准;(2)汉族,右利手;(3)年龄1860岁;(4)小学以上学历;(5)自愿参与本研究并签署
14、知情同意书。患者排除标准:(1)有其他精神类疾病或家族遗传性疾病史;(2)酒精、药物、吸烟依赖;(3)精神发育迟滞;(4)处于妊娠期或哺乳期;(5)合并严重的内分泌系统疾病或颅脑器质性病变;(6)存在MRI扫描禁忌证。MMF的诊断标准:符合DSM-5中抑郁症的诊断标准,同时在重性抑郁发作的大部分日子里,几乎每天都存在至少3个躁狂/轻were recruited as healthy controls during the same period.After image data preprocessing,individual ALFF maps were calculated,and dif
15、ferences in local spontaneous brain activity were explored using one-way ANOVA and post hoc tests.Results The results of one-way ANOVA show that patients with depressive disorder,MMF,BMF,and BD exhibited significant difference of ALFF in the left inferior temporal gyrus cluster size k=372,P 0.001,Fa
16、mily Wise Error(FWE)corrected,left raphe nuclei(k=271,P 0.001,FWE corrected),right anterior cingulum(k=193,P0.001,FWE corrected),right middle temporal gyrus(k=149,P0.001,FWE corrected),right superior media frontal gyrus(k=117,P0.001,FWE corrected),right cerebellum crus(k=68,P=0.009,FWE corrected),ri
17、ght inferior temporal gyrus(k=63,P=0.014,FWE corrected),and left middle temporal(k=49,P=0.048,FWE corrected).The post hoc test results showed that the ALFF values of the left inferior temporal gyrus in patients with bipolar disorder and BMF were higher than those in patients with depression,while th
18、e ALFF values of the right cerebellum in patients with MMF,bipolar disorder and BMF were lower than those in patients with depression,and the differences were statistically significant(P0.01).The left raphe nuclei ALFF value of BMF patients was lower than that of MMF and depression patients(P0.05).C
19、onclusions In patients with affective disorder spectrum,local spontaneous brain activity in frontal lobe,temporal lobe,cerebellum,raphe nuclei and other brain regions is abnormal,but in BMF patients,compared with MMF patients,local spontaneous brain activity in raphe nuclei is weak.【Key words】Depres
20、sive disorder;Bipolar disorder;Mixed feature;Amplitude of low-frequency fluctuationsFund programs:National Natural Science Foundation of China(81901368,U19B2032);Beijing Municipal Administration of Hospitals Incubating Program(PX2020072,PX2020074);the Capitals Funds for Health Improvement and Resear
21、ch(2020-4-2125)395 神经疾病与精神卫生2023年6月20日第23卷第6期 Journal of Neuroscience and Mental Health,June 20,2023,Vol.23,No.6躁狂症状。BMF诊断标准:符合DSM-5中双相障碍的诊断标准,且最近的发作具有混合特征,即轻躁狂/躁狂发作伴随至少3种A3中的症状,或重性抑郁发作伴随至少3种C3中的症状2,15。健康对照者纳入标准:年龄1860岁,小学以上学历,能够理解量表内容,通过DSM-5筛选后的健康志愿者。健康对照者的排除标准和患者的排除标准相同。本研究获得首都医科大学附属北京安定医院医学伦理委员会
22、批准 伦理批件号:(2020)科研第(83)号-2020128FS-2。2.临床信息收集和症状评估:采用自制问卷收集受试者性别、年龄、受教育程度、是否吸烟、用药时间等一般资料。采用简明国际精神病访谈(the MINI-International Neuropsychiatric Interview,M.I.N.I.)7.0.2版本作为诊断工具。临床诊断和症状评估由经过一致性培训的临床医师或研究者完成。临床症状评估工具包括:(1)HAMD。该量表用于评估患者抑郁的严重程度,包含17个条目,总分07分为无抑郁状态,817分为轻度抑郁,1824分为中度抑郁,25分为重度抑郁16-17。(2)HAMA
23、。该量表用于评估患者的焦虑严重程度,包含14个条目,总分07分为无焦虑,814分为可能焦虑,1521分为焦虑,2229分为明显焦虑,30分为严重焦虑18-19。(3)杨氏躁狂量表(Young Manic Rating Scale,YMRS)。YMRS用于评定患者的躁狂症状以及严重程度,包含11个条目,总分05分为正常,612分为轻度,1319分为中度,2029分重度,30分为极重度20。3.脑影像数据采集:采用我院放射科的西门子3.0 T Prisma MRI扫描仪采集静息态功能磁共振 影 像(resting-state functional magnetic resonance imagin
24、g,rs-fMRI)数据和全脑3D高分辨率结构像,共耗时约20 min。T1结构像采集参数:重复时间2 530 ms,回波时间1.85 ms,翻转角9,视野范围256 mm256 mm,层厚1 mm,层数192,体素大小 1 mm1 mm1 mm。静息态功能像采集参数:重复时间2 000 ms,回波时间30 ms,翻转角90,视野范围200 mm200 mm,层间分辨率6464,层厚3.5 mm,层间距0.7 mm,层数33,200个时间点。在扫描过程中,保持扫描间开灯状态,要求受试者在大脑清醒的状态下保持安静、闭眼、头部勿动以及正常呼吸。4.数据预处理:采用基于Matlab 2018a的DP
25、ARSF软件对脑影像数据进行预处理21。(1)格式转换:原始图像的DICOM格式转化为NIFTI格式。(2)时间校正:去除前5个时间点,以33层为参考进行时间层校正。(3)头动校正及无关信号回归:使用Friston-24模型进行回归,包括白质信号、脑脊液信号、全脑平均信号及6个头动参数。(4)标准化:选用EPI模板并采用优化的12参数仿射变换,将每位受试者脑图像标准化至蒙特利尔神经病学研究所(Montreal Neurological Institute,MNI)制订的标准化大脑MNI空间;进一步将体素大小重采样至2 mm 2 mm2 mm。(5)数据平滑:采用4 mm4 mm 4 mm高斯核
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