有自殺意念雙相障礙患者腦灰質(zhì)體積形態(tài)測量分析研究☆

張昌 張然 魏勝男 王菲

雙相障礙（bipolar disorder,BD）患者自殺風(fēng)險高于一般人群，高達(dá)6%，自傷風(fēng)險為30%～40%[1]。但BD患者的自殺機制尚不明確。自殺意念是自殺風(fēng)險的危險因素之一，有自殺意念BD患者很可能企圖自殺[2]，因此尋找BD自殺意念的影像學(xué)標(biāo)記物可預(yù)防自殺行為的發(fā)生。早期研究發(fā)現(xiàn)BD患者腦室周白質(zhì)、深部腦白質(zhì)存在改變[3-4]。也有研究提示胼胝體[5-7]、前額葉部位[8]、海馬[9]等灰質(zhì)部位在有自殺行為BD患者中存在改變。然而，以往研究極少關(guān)注有自殺意念BD患者的腦影像改變。本研究擬采用基于體素的形態(tài)測量分析方法（voxel-based morphometry,VBM），探討有自殺意念BD患者腦灰質(zhì)結(jié)構(gòu)的異常改變。

1 對象與方法

1.1 研究對象2009年至2017年在沈陽市精神衛(wèi)生中心住院部和中國醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院心理科門診招募BD患者。納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合《美國精神障礙診斷與統(tǒng)計手冊第四版》（Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders,Fourth Edition,DSM-Ⅳ）BD抑郁發(fā)作或躁狂發(fā)作診斷標(biāo)準(zhǔn)，由2名精神科醫(yī)生使用DSM-Ⅳ軸Ⅰ診斷臨床定式訪談對18歲及以上的被試進行診斷，而采用兒童少年精神障礙半定式診斷檢查手冊對小于18歲的被試進行診斷；②年齡15～50周歲。2009年至2017年通過廣告招募健康對照（healthy control,HC）。納入標(biāo)準(zhǔn)：①現(xiàn)在或者過去均不符任何DSM-Ⅳ軸Ⅰ診斷；②一級親屬無任何DSM-Ⅳ軸Ⅰ診斷疾病；③無自殺意念；④年齡15～50周歲?；颊吆虷C排除標(biāo)準(zhǔn)：①符合除BD外的其他DSM-Ⅳ軸Ⅰ診斷；②患有可能與大腦組織變化相關(guān)軀體疾病，如高血壓、糖尿病或腫瘤轉(zhuǎn)移性疾病；③有神經(jīng)系統(tǒng)異常史，如重大頭部創(chuàng)傷、癲癇、腦血管瘤等；④有幽閉恐懼癥；⑤有磁MRI禁忌癥。共收集68例BD患者，其中28例有自殺意念（其中16例有自殺行為史），40例無自殺意念，以及46名HC。本研究通過中國醫(yī)科大學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)。所有被試在研究前均被告知具體流程并簽署知情同意書。

1.2 一般資料收集收集被試的一般資料，包括性別、年齡、受教育年限、使用精神科藥物情況、是否首發(fā)。使用17項漢密爾頓抑郁量表 （17-item Hamilton depression rating scale,HAMD-17）評估抑郁程度，漢密爾頓焦慮量表 （Hamilton anxiety scale,HAMA）評估焦慮程度，楊氏躁狂量表（Young mania rating scale,YMRS）評估躁狂程度。

1.3 自殺意念評估BD患者自殺意念程度采用貝克自殺意念量表 （19-item Beck scale for suicide ideation,BSS）[10]進行評估。根據(jù) BSS得分，將 BD患者分為兩組，即分?jǐn)?shù)為0則為無自殺意念BD組，分?jǐn)?shù)0以上則為有自殺意念BD組。

1.4 MRI數(shù)據(jù)采集所有被試的MRI數(shù)據(jù)均在中國醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院放射科第四掃描室的Sigma HDX 3.0T超導(dǎo)型MRI掃描儀上采集。采用標(biāo)準(zhǔn)8通道相控陣頭正交線圈，軟件版本為Release 8.3。所有被試在定位像后采用三維快速擾相梯度回波序列進行高分辨結(jié)構(gòu)MRI成像。掃描參數(shù)：脈沖序列重復(fù)時間=7.1 ms，回波時間=3.2 ms，翻轉(zhuǎn)角=13°，矩陣=240×240，視野=240 mm×240 mm，掃描層=176層，層厚=0 mm，體素大小=1 mm×1 mm×1 mm，掃描時間為502 s。被試在掃描中保持靜息狀態(tài)。

1.5 MRI數(shù)據(jù)預(yù)處理應(yīng)用matlab平臺上基于SPM8（Statistical Parametric Mapping,http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/software/spm8）的VBM軟件包進行預(yù)處理。處理步驟：①原始圖像空間標(biāo)準(zhǔn)化至蒙特利爾空間，重采樣為1 mm×1 mm×1.5 mm各同向性的體素；②采用非線性變換對每名被試的灰質(zhì)體積調(diào)整，將體素值調(diào)整為經(jīng)過個體腦大小校正后的局部組織相對體積；③對校正后的圖像進行高斯平滑，標(biāo)準(zhǔn)為8 mm全高全寬。預(yù)處理后的圖像被分割為灰質(zhì)、白質(zhì)和腦脊液，其中灰質(zhì)圖像用于體素水平的統(tǒng)計分析。

1.6 統(tǒng)計學(xué)方法應(yīng)用SPSS 22.0分析一般資料和量表評分等。年齡、受教育年限、HAMD-17、HAMA、YMRS評分組間比較采用單因素方差分析（兩兩比較用LSD法）和獨立樣本t檢驗，性別、是否用藥、是否首發(fā)等組間比較采用χ2檢驗。檢驗水準(zhǔn)α=0.05，雙側(cè)檢驗。

MRI數(shù)據(jù)分析使用SPM8軟件。有無自殺意念BD組和HC組灰質(zhì)體積比較采用方差分析。當(dāng)P＜0.001（簇體素數(shù)量＞410）時，認(rèn)為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義，采用高斯隨機場校正 （Gaussian random field correction，GRF）。在事后分析中提取具有統(tǒng)計學(xué)差異腦區(qū)的灰質(zhì)體積值進行兩兩比較，采用Bonferroni法進行多重校正，檢驗水準(zhǔn)為0.05。

2 結(jié)果

2.1 一般資料有自殺意念BD組、無自殺意念BD組和HC組年齡、性別、受教育年限均無統(tǒng)計學(xué)差異（P＞0.05）。有無自殺意念BD兩組間使用精神科藥物情況、是否首發(fā)、HAMD-17評分、HAMA評分和YMRS評分亦未見統(tǒng)計學(xué)差異（P＞0.05）。見表1。

2.2 灰質(zhì)體積三組被試灰質(zhì)體積在4簇腦區(qū)差異具有統(tǒng)計學(xué)意義 （P＜0.001，GRF校正），包括CL1——右側(cè)顳上回和右側(cè)顳中回，CL2——左側(cè)尾狀核和左側(cè)豆?fàn)顨ず?，CL3——左側(cè)枕中回和左側(cè)枕上回，CL4——右側(cè)中央后回、右側(cè)頂上回和右側(cè)楔前葉。見表2和圖1所示。

兩兩比較，對比HC組，有無自殺意念BD組灰質(zhì)體積在 CL1、CL2和 CL3區(qū)域均減低 （P＜0.05），即右側(cè)顳上回、右側(cè)顳中回、左側(cè)尾狀核、左側(cè)豆?fàn)顨ず恕⒆髠?cè)枕中回和左側(cè)枕上回，而兩患者組間未見統(tǒng)計學(xué)差異（P＞0.05）。而在CL4區(qū)域，兩兩組間差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），并且HC組、無自殺意念BD組和有自殺意念BD組灰質(zhì)體積值依次遞減。見表3所示。

3 討論

圖1 三組間全腦灰質(zhì)體積差異的腦區(qū)。 CL1：右側(cè)顳上回和右側(cè)顳中回。CL2：左側(cè)尾狀核和左側(cè)豆?fàn)顨ず?。CL3：左側(cè)枕中回和左側(cè)枕上回。CL4：右側(cè)中央后回、右側(cè)頂上回和右側(cè)楔前葉。

表1 研究對象的一般資料

表2 三組間全腦灰質(zhì)體積有差異的腦區(qū)

表3 差異腦區(qū)提取灰質(zhì)體積值兩兩組間比較

本研究中納入的有自殺意念BD患者與無自殺意念BD患者抑郁程度和躁狂程度均屬于輕度，因而在HAMD評分、HAMA評分和YMRS評分上并未見統(tǒng)計學(xué)差異。而本研究的影像學(xué)結(jié)果發(fā)現(xiàn)相比HC，有無自殺意念BD在右側(cè)顳上回、右側(cè)顳中回、左側(cè)尾狀核、左側(cè)豆?fàn)顨ず?、左?cè)枕中回和左側(cè)枕上回這些腦區(qū)的灰質(zhì)體積存在異常降低，而兩患者組間并無統(tǒng)計學(xué)差異。這說明有無自殺意念BD在這些腦區(qū)均有灰質(zhì)體積異常，可能是BD的疾病機制。顳葉皮質(zhì)主要參與視覺記憶、語言理解和情感連接[11]，而枕葉負(fù)責(zé)視覺信息處理和加工。尾狀核和豆?fàn)詈藢儆诩y狀體的一部分，紋狀體負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)認(rèn)知[12-14]。既往結(jié)構(gòu)影像學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，與無自殺企圖精神障礙患者相比，有自殺企圖精神障礙患者顳葉體積變得更小[15]。功能影像學(xué)研究也發(fā)現(xiàn)BD在殼核、顳中回存在局部一致性降低[16]，枕葉和頂葉低頻振幅存在異常改變[17]，尾狀核、顳上回功能連接降低[18-19]，有自殺意念BDⅡ型患者紋狀體存在異常[4]。本研究結(jié)果與上述研究一致，提示顳葉和枕葉在BD的病理機制中有重要意義。

本研究另一發(fā)現(xiàn)是三組在右側(cè)中央后回、右側(cè)頂上回和右側(cè)楔前葉的灰質(zhì)體積上兩兩組間均存在統(tǒng)計學(xué)差異，這說明右側(cè)中央后回、右側(cè)頂上回和右側(cè)楔前葉灰質(zhì)體積減小可能既與BD的病理機制有關(guān)，也和自殺意念的機制有關(guān)。近期研究表明楔前葉體積與人類幸福感呈正相關(guān)[20]，而中央后回則負(fù)責(zé)語言加工、注意力等[21]，中央后回和楔前葉均在頂葉區(qū)域。LU等[17]研究發(fā)現(xiàn)兒童BD在楔前葉的低頻振幅值存在顯著下降，同時也有研究表明BD的頂葉在灰質(zhì)體積[22]、功能連接[23]等方面存在異常。這些研究證明頂葉區(qū)域（包括中央后回和楔前葉）在BD的病理機制中具有重要作用，本研究結(jié)果與之相符。另外，關(guān)于自殺的研究也提示自殺行為與楔前葉[24]、頂葉異常具有相關(guān)性[25-26]，證明自殺患者的腦結(jié)構(gòu)異常也涉及到頂葉區(qū)域，本研究發(fā)現(xiàn)與之相一致。

綜上，本研究表明右側(cè)中央后回、右側(cè)頂上回和右側(cè)楔前葉在BD和自殺意念的病理機制中具有重要作用，即頂葉區(qū)域灰質(zhì)體積減小可能是有自殺意念BD患者特異的腦結(jié)構(gòu)改變。但是，本研究也存在局限性：①橫斷面研究無法明確灰質(zhì)腦區(qū)異常與有自殺意念BD的因果關(guān)系；②臨床上可將BD分為Ⅰ型和Ⅱ型，但本研究因樣本量較小未能進一步分型研究。在今后的研究中還需進行大樣本或前瞻性研究幫助闡明有自殺意念BD特異的腦結(jié)構(gòu)改變，預(yù)防BD潛在的自殺風(fēng)險。