失去独生子女所致创伤后应激障碍之神经环路结构功能异常的多模态MRI研究

发布时间：2017-07-17 10:09

  本文关键词：失去独生子女所致创伤后应激障碍之神经环路结构功能异常的多模态MRI研究

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【摘要】：研究背景目前创伤后应激障碍(post-traumatic stress disorder, PTSD)的发病机制仍不明确,研究认为其发生发展可能与一系列脑结构和功能的异常有关,特别是海马及杏仁核等区域。同时,近年来研究表明,PTSD的发病机制中可能存在一神经环路,即前额叶—杏仁核—海马环路。但此神经环路的推导多为基于战争或自然灾害等创伤事件所导致的PTSD的磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)研究,而迄今为止,未有任何关于失去独生子女(以下简称失独)所致PTSD的MRI研究报道。其他创伤事件所导致的PTSD的研究结论,能否延伸应用于失独这个创伤巨大且具有中国特殊文化背景的创伤事件,目前还不甚清楚。有研究表明,不同的创伤因素下导致的PTSD具有不同区域的颅内结构损伤,同时也基于本研究的前期流行病学调查提示,失独这个特殊的创伤事件所致的PTSD可能具有不同于其他创伤事件所致PTSD的发病／抑制机制。基于神经环路的研究可为失独所致PTSD的发病／抑制机制的阐述、治疗靶点的发掘等提供重要的神经病理学基础,以及MRI能够敏感地反映失独所致PTSD所存在的中枢异常情况,本项目拟通过联合颅脑MRI形态学及静息态功能磁共振研究,探索神经环路及其重要组成部分—海马及杏仁核,在失独所致PTSD中的异常变化,为失独所致PTSD的治疗和预防提供影像学帮助。本研究分为以下三个部分：第一部分：失独所致创伤后应激障碍之海马及杏仁核MRI体积的研究目的：探讨失独所致PTSD患者边缘系统中重要结构—海马和杏仁核MRI体积的变化。方法：采用3.0T MRI对57例失独伴PTSD患者(PTSD+组)、11例不伴PTSD的失独者(PTSD-组)及39例健康对照组进行扫描；使用软件FreeSurfer获取并分析双侧海马和杏仁核体积。同时采用多元线性回归模型分析PTSD+组中海马、杏仁核体积与创伤后持续时间、临床用PTSD诊断量表(Clinician-Administered PTSD Scale, CAPS)得分、年龄、性别和颅内容积(intracranial volume, ICV)的关系。结果：与健康对照组比较,PTSD+组与PTSD-组的左侧海马体积显著缩小,差异均具有统计学意义(PTSD+组vs.对照组：t=-4.675.P=0.033：PTSD-组vs.对照组：t=5.48,P=0.021),但在PTSD+组与PTSD-组之间,左侧海马体积差异无统计学意义(t=1.045,P=-0.309)。右侧海马体积在组间比较差异未见统计学意义(F2,104=0.750,P=0.475)。双侧杏仁核体积在组间比较差异均没有统计学意义(左侧：F2,104=0.983,P=-0.378；右侧：F2.104=2.329,P=0.103)。性别、创伤后持续时间和CAPS量表得分与海马和杏仁核的体积均无显著的相关性。而ICV与左侧海马体积、双侧杏仁核体积均存在正相关(左侧海马：b=0.349,P=-0.036；左侧杏仁核：b=0.425,P=-0.006：右侧杏仁核：b=0.412,P=-0.005)。同时发现年龄与双侧杏仁核体积呈明显负相关(左侧：b=-0.355,P=0.008；右侧b=-0.300,P=-0.018),但与海马体积无显著的相关性。结论：在伴或不伴PTSD的失独者中,其海马体积存在缩小。更重要的是,本研究提示,失独这个创伤事件,具有独特的作用,即其创伤性巨大,可以在不导致PTSD疾病发生的情况下,独立地导致左侧海马体积缩小。第二部分：失独所致创伤后应激障碍之海马MRI亚区体积及偏侧性的研究目的：探讨失独所致PTSD患者的海马MRI亚区体积是否呈差异性受损表现。方法：采用3.0T MRI对57例失独伴PTSD患者(PTSD组)及39例健康对照组进行扫描,并利用软件FreeSurfer获取、分析双侧海马整体及亚区体积。海马亚区分为CA1,CA2-3,CA4-DG,下托,旁下托和海马伞等区域。同时采用多元线性回归模型分析海马整体及亚区体积与创伤后持续时间、CAPS量表得分、性别、年龄及ICV的关系。对海马整体及亚区体积的方差分析采用FDR多重比较校正。结果：与健康对照组比较,PTSD组的左侧海马整体、CA2-3、CA4-DG及下托体积明显缩小,差异有统计学意义(整体：FI,94=5.67,P=-0.044；CA2-3：F1,94=21.99,P=0.00；CA4-DG:Fl,94=26.41,P=-0.00；下托：F1,94=7.97,P=-0.021)。PTSD组右侧的CA2-3及CA4-DG体积较对照组也显著缩小,差异有统计学意义(CA2-3：FI,94=7.35,P=-0.022；CA4-DG:F1,94=8.65,P=-0.018)。PTSD组的性别、创伤后持续时间和CAPS量表得分与海马整体及亚区的体积均无显著的相关性。而ICV与左侧海马整体体积以及绝大部分的亚区体积均存在正相关(P0.01)。同时发现,年龄与双侧旁下托存在明显负相关(左侧：b=-0.399,P=0.004；右侧：b=-0.302,P=-0.036)。结论：失独所致PTSD患者存在海马整体和部分亚区体积的缩小,且表现为左侧体积受损较右侧严重的偏侧性。同时发现,亚区体积的受损表现为不同亚区对创伤存在不同的易感性,且受损主要存在于CA2-3和CA4-DG。第三部分：失独所致创伤后应激障碍之静息态功能磁共振低频振幅的研究目的：采用基于静息态功能磁共振低频振幅(amplitude of low-frequency fluctuation, ALFF)探讨失独所致PTSD患者自发脑活动特点,并分析失独者避免发生PTSD的中枢影像学机制。方法：收集51例失独伴PTSD患者(PTSD+组)、14例不伴PTSD的失独者(PTSD-组)及47例健康对照组。采用3.0T MRI对所有被试者进行扫描,并采用基于Matlab的REST及DPARSF软件,将年龄、性别及教育年限等作为协变量,计算出反应局域脑活动特性的ALFF脑图。利用SPM软件对3组间ALFF脑图进行方差分析及两两之间独立样本t检验。根据先验假设,制作仅含海马和杏仁核的mask,设置的阈限水平为P0.01(AlphaSim校正,簇团大小10)。同时进行全脑其他结构的分析,设置的阂限水平为P0.01(AlphaSim校正,簇团大小50)。结果采用基于REST的Slice Viewer进行显示并明确异常激活区域。结果：方差分析结果显示,PTSD+组、PTSD-组及健康对照组之间,右侧岛叶、颞上回、颞中回、岛盖部额下回及双侧海马存在ALFF异常,差异有统计学意义(P0.01)。采用单样本t检验,与对照组比较,PTSD+组双侧海马的ALFF显著降低,差异有统计学意义(P0.01)；与对照组比较,PTSD-组右侧岛叶、颞上回、颞中回、岛盖部额下回的ALFF显著增高,差异有统计学意义(P0.01)：PTSD+组与PTSD-组之间比较发现,PTSD-组的右侧岛叶、颞上回、颞极、岛盖部额下回及右侧海马的ALFF较PTSD+组显著增高,差异有统计学意义(P0.01)。结论：失独者中存在右侧岛叶、颢叶(颞极、颞上回、颞中回)及双侧海马的激活异常。双侧海马的功能降低可能导致失独者PTSD的发生,而右侧岛叶、颞叶(颞极、颞上回、颞中回)的功能增高可能是失独者避免发生PTSD的重要原因。
【关键词】：失去独生子女 创伤后应激障碍 磁共振成像 静息态功能磁共振成像 海马 杏仁核 体积 亚区 低频振幅
【学位授予单位】：南京医科大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R749.5
【目录】：

• 中文摘要6-10
• 英文摘要10-15
• 前言15-19
• 参考文献17-19
• 第一部分：失独所致创伤后应激障碍之海马及杏仁核MRI体积的研究19-38
• 前言19-20
• 资料与方法20-22
• 结果22-26
• 讨论26-30
• 参考文献30-38
• 第二部分：失独所致创伤后应激障碍之海马MRI亚区体积及偏侧性的研究38-51
• 前言38-39
• 资料与方法39-41
• 结果41-43
• 讨论43-46
• 参考文献46-51
• 第三部分：失独所致创伤后应激障碍之静息态功能磁共振低频振幅的研究51-68
• 前言51-52
• 资料与方法52-53
• 结果53-59
• 讨论59-62
• 参考文献62-68
• 结论68-69
• 综述69-92
• 参考文献79-92
• 附录92-93
• 发表文章及承担科研项目情况93-95
• 致谢95

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本文编号：553058