rTMS对抑郁症的治疗和预测机制的静息态功能磁共振研究

发布时间：2020-04-25 08:36

【摘要】：第一部分未经治疗的抑郁症患者的静息态功能磁共振研究目的:目前对抑郁症的诊断仍然缺乏可靠的生物学指标。静息态功能磁共振可能是一个可行的能用于探索抑郁症患者神经机制的工具。本研究拟基于全脑水平和三个抑郁症的核心脑网络水平(默认网络、中央执行网络、突显网络)来探索未经治疗的抑郁症的神经病理机制。方法:本研究纳入了27例既往未经治疗的抑郁症患者以及27例按照年龄、性别、教育年限配对的正常对照组。两组患者均扫描了静息态功能磁共振。我们以低频振幅和功能连接密度为评估影像表征的指标,比较了抑郁症患者和对照组基于全脑水平的差异,并且分别以默认网络、中央执行网络、突显网络为模板,比较了两组人群以上三个网络的整体功能差异。结果:相较于正常对照组,抑郁症患者组右侧眶额叶皮质的低频振幅增高,左侧纹状体皮层(包括尾状核及壳核)、内侧前额叶的低频振幅降低;而三个网络的整体低频振幅值两组之间并无显著差异。患者组右侧背侧前扣带皮质的脑功能连接密度升高,而右侧顶下小叶脑功能连接密度降低;患者组的中央执行网络的整体功能连接密度显著低于正常对照,而在默认网络和突显网络上两组之间没有统计学差异。结论:抑郁症患者的自发脑活性异常主要发生在局部分散脑区,包括右侧眶额叶皮质,左侧纹状体和内侧前额叶。而脑全局连接密度既有局部脑区的异常,包括右侧背侧前扣带回和右侧顶下小叶;也有中央执行网络整体的改变。提示局部脑功能和脑网络整体功能需要结合起来评估抑郁症的神经病理机制。第二部分r TMS治疗抑郁症的静息态脑影像机制目的:r TMS对抑郁症的疗效在个体间差异较大,其治疗机制尚不明确,从静息态脑影像角度探索r TMS的治疗机制,有利于进一步深入了解抑郁症的病理机制,也为优化其疗效提供了依据。方法:对15名未经治疗的抑郁症患者进行10次r TMS治疗,以10HZ频率作用于左侧背外侧前额叶区域,并在治疗前、后分别作静息态功能磁共振检测。以低频振幅和功能连接密度为影像表征指标,分析治疗后的局部脑功能和脑网络(默认网络、认知控制网络、情感突显网络)整体功能的变化值与临床疗效的相关性。结果:抑郁症患者经过r TMS治疗后左侧背外侧前额叶、额上回的低频振幅值升高;而三个网络的整体低频振幅值未见治疗前后有统计学差异。患者在治疗后右侧背侧前扣带皮质以及颞上回的功能连接密度升高,而双侧舌回的功能连接密度降低;中央执行网络的整体功能连接密度在治疗后显著增高,而默认网络和突显网络的整体功能连接密度在治疗前后没有统计学差异。结论:抑郁症患者经过r TMS治疗后,其基线状态时中央执行网络的整体功能连接密度减弱得到显著改善,而右背侧前扣带回皮质的功能连接密度进一步增高。r TMS作用于左侧背外侧前额叶皮质时可引起该刺激靶点区域局部活性增强,并促进了该靶点所在的中央执行网络功能恢复。第三部分静息态脑功能对r TMS治疗抑郁症的疗效预测目的:r TMS治疗抑郁症的疗效仍不令人满意,与哪些因素有关尚不明确,静息态功能磁共振可能是预测其临床疗效的良好工具,有利于选择该治疗方式的最佳适应人群。方法:对27例未经治疗的抑郁症患者进行r TMS治疗10次,收集其基线状态的静息态功能磁共振,并且评估其治疗前、后的汉密尔顿抑郁量表和汉密尔顿焦虑量表,从而分别了解其抑郁和焦虑症状严重程度的变化情况,并且将其临床效应与基线状态的低频振幅和功能连接密度做相关分析,找到可以显著预测r TMS临床疗效的功能脑区的影像表征。进一步基于个体刺激靶点对应的左侧DLPFC区域与膝下扣带回、左侧伏隔核之间的功能连接强度,比较早期起效组和未起效组之间的差异,了解刺激靶点位置对r TMS疗效的预测机制。结果:左侧中央前回和左侧舌回的低频振幅与r TMS的抗抑郁效应呈现显著的负相关,左侧腹外侧前额叶与后扣带/楔前叶的低频振幅与r TMS的抗抑郁效应呈现显著的正相关;左侧中央前回的低频振幅与r TMS的抗焦虑效应呈现显著的负相关,而右侧内侧前额叶和后扣带/楔前叶的低频振幅与r TMS的抗焦虑效应呈现显著的正相关。右侧梭状回的功能连接密度与r TMS的抗抑郁效应呈现显著的正相关;左侧枕下回的功能连接密度与r TMS的抗焦虑效应呈现显著的正相关,而背内侧前额叶的功能连接密度与r TMS的抗焦虑效应呈现显著的负相关。早期起效组较未起效组的个体刺激靶点对应的左侧DLPFC与左侧伏隔核之间有更强的负连接,并且其连接强度和r TMS的抗焦虑和抗抑郁效应存在负相关。结论:抑郁症基线时的前额叶和后扣带回的自发脑活性增高可以对r TMS的抗抑郁效应和抗焦虑效应有积极预测作用;而中央前回的局部脑活性增高对其抗抑郁和抗焦虑疗效有负性预测作用。抑郁症基线状态下的右侧梭状回和枕下回功能连接密度越高,对r TMS的抗抑郁和抗焦虑效应有积极预测效应,相反,背内侧前额叶的连接密度越高预测其抗焦虑疗效欠佳。刺激靶点(左侧DLPFC)与左侧伏隔核之间的负连接越强,预测r TMS的抗焦虑和抗抑郁效应更佳。
【图文】：

空间分布模式,大脑

重庆医科大学博士研究生学位论文28式（图1.1）。脑局部活动相对全脑均值较高的脑区主要有前额叶皮质，后扣带皮质/楔前叶，双侧角回等脑区，，这些脑区组成了典型的默认网络（DMN）。A B图 1.1 大脑局部活动（ALFF）的空间分布模式。暖色代表局部活动高于全脑水平，冷色代表局部活动低于全脑水平。A 为正常对照的大脑局部活动空间模式，B 为患者在基线时刻的大脑局部活动空间模式。Fig. 1.1 The spatial pattern of the brain local activity (ALFF). The warm color orcoolcolor denote that the brain local activity is higher or lower than the mean value of the wholebrain, respectively. A shows the spatial pattern of the brain local activity of the normalcontrols. B shows the spatial pattern of the brain local activity of the MDD at the base line.抑郁症患者组同正常对照组的双样本 t 检验结果显示：患者组局部脑活动值（ALFF）升高的区域位于右侧眶额叶皮质（Orbitofrontal cortex, OFC）；而患者组局部脑活动值（ALFF）降低的区域位于左侧纹状体皮层（包括尾状核及壳核，caudate/putamen, CAU/PUT），内侧前额叶（medial prefrontal cortex, MPFC）（见表 1.2、图 1.2）。

统计比较,基线,冷色,暖色

郁症患者在基线时刻同正常对照的脑局部活动的统计比较。暖色常对照，脑区位于眶额叶（OFC）。冷色代表患者脑局部活动低前额叶（MFPC）以及尾状核/壳核（CAU/PUT）。Brain regions showing significant differences in ALFF between tline and the normal controls. The warm color denotes the regD groups is higher than that in controls. The region is located in). The cool color denotes the region where the ALFFin MDD controls. The regions are located in medial prefrontal cortexeus/putamen (CAU/PUT).表 1.2 抑郁症患者在基线时刻同正常对照的脑局部活动差异区域hebrain regions showing differences in ALFF at baseline between
【学位授予单位】：重庆医科大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R445.2;R749.4

【参考文献】