人脑海马体积测量及其在精神疾病中的应用

发布时间：2018-11-12 13:16

【摘要】：目的 将手工分割测量法、IBASPM自动分割测量方法、以及两种基于体素的脑形态学分析方法(标准的VBM5与最新的VBM8-DARTEL)对于海马体积的测量结果,在两组高分辨率MRI脑结构像数据中进行比较。并以手工分割测量法为金标准,考察几种自动分析方法对于海马体积检测的敏感性与有效性。也通过上述多种方法,检测首发重性抑郁症及精神分裂症的海马体积异常。方法 三十二名首发未服药的重性抑郁症患者,以及三十名正常健康被试,运用德国Siemens公司Avantol.5T磁共振成像系统完成高分辨率3D全脑T1结构像数据采集。另有三十二名首发未服药的精神分裂症患者,以及二十七名正常健康被试,运用荷兰Phillips公司的Intera Achieva3.0T磁共振成像系统完成高分辨率3D全脑T1结构像数据采集。在两组数据中均同时运用手工分割测量法,IBASPM自动分割测量法以及两种VBM分析方法(标准的VBM5与最新的VBM8-DARTEL)进行海马体积的测量。 结果 (1)对于手工测量所得首发重性抑郁症患者与正常对照海马体积,经Cendes法(Cendes F,1993)标准化后,以年龄和性别为协变量,进行重复测量的方差分析,发现显著的分组效应(F=5.192,df=58,p=0.026),差异主要在左侧海马(F=9.977,df=58,p=0.003)。对于手工测量所得海马原始体积,以年龄、性别和颅腔体积为协变量,进行重复测量的方差分析,也发现显著的分组效应(F=10.113,df=57,p=0.002),差异仍然主要在左侧海马(F=13.943,df=57,p0.001)。以年龄、性别和IBASPM所测全脑体积为协变量,运用重复测量的方差分析处理IBASPM所测海马体积,发现显著的分组效应(F=5.337,df=-57,p=0.025)。以全脑体积、年龄、性别作为协变量控制,应用VBM5-ROI分析法进行海马体积差异的协方差分析,未发现抑郁组及正常组之间显著的海马体积差异。以全脑体积、年龄、性别为协变量,对VBM8-DARTEL处理数据进行协方差分析,发现首发抑郁患者的左侧海马体积显著下降,最强激活点为MNI坐标(-36-31-12)(cluster=65, z=2.87, AlphaSim校正：P0.01,最小体素数16)。 (2)分别在首发抑郁症研究全部被试、正常被试、以及抑郁症患者的三组数据当中,将四种方法测得的颅腔体积或全脑体积结果进行pearson's相关,均为VBM5与VBM8所得全脑体积的相关值最高,分别是0.896(P0.01),0.947(P0.01),0.863(P0.01)；而手工测量法与IBASPM法所得全脑体积的相关值最低,分别0.209(P0.05),0.444(P0.05),0.055(P0.05)。手工测量法与VBM8所得全脑体积的相关值在三组数据内分别为0.882(P0.01),0.912(P0.01),0.860(P0.01)。以年龄、性别和VBM8所测全脑体积为协变量,对IBASPM所测海马体积进行重复测量的方差分析,分组效应不显著(F=0.987,df=57,p=0.325)；而同样以上述协变量对手工测量的原始海马体积进行分析,仍然发现显著的分组效应(F=7.690,df=57,p=0.008),且差异主要在左侧海马(F=11.964,df=57,p=0.001)。 (3)对于手工测量所得首发精神分裂症症患者与正常对照的海马体积,经Cendes法标准化后,以年龄和性别为协变量,进行重复测量的方差分析,发现显著的分组效应(F=7.500,df=55,p=0.008)。对于手工测量所得海马原始体积,以年龄、性别和颅腔体积为协变量,进行重复测量的方差分析,也发现显著的分组效应(F=23.116,df=54,p0.001)。以年龄、性别和VBM8所测全脑体积为协变量,运用重复测量的方差分析处理IBASPM所测海马体积,发现显著的分组效应(F=5.937,df=54,p=0.018)。以全脑体积、年龄、性别为协变量,应用VBM5-ROI分析法进行海马体积差异的协方差分析,未发现精神分裂症组及正常组之间显著的海马体积差异。以全脑体积、年龄、性别为协变量,对VBM8-DARTEL处理数据进行协方差分析,发现首发精神分裂症患者的双侧海马体积显著下降,差异区最强激活点MNI坐标分别为(-20-15-11；23-369；-14-3310)(z=2.83；z=2.72；z=2.75；均经AlphaSim校正：P0.01,最小体素数16)。 结论 (1)在确定局部的形态学改变方面,VBM8-DARTEL法与手工测量法之间显示出了良好的一致性,具有良好的敏感度和有效性,可能在精神疾病的病理生理学研究方面是一个非常有用的工具。 (2)在确定海马的形态学改变方面,尤其是对于病理人群海马异常的检测,标准VBM5的敏感性及有效性不足。 (3)尽管IBASPM自动测量脑区体积的方法可以在一定程度上反映海马体积改变,但其对于海马异常的检测敏感性还有待加强。此外对于全脑体积的计算误差较大。 (4)首发未服药青年重性抑郁症患者的左侧海马体积显著小于正常对照。 (5)首发未服药精神分裂症患者的双侧海马体积均显著小于正常对照。
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【学位授予单位】：中南大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：R749

【参考文献】

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本文编号：2327225