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目的:精神分裂症(SZ)、双相障碍(BD)和重性抑郁障碍(MDD)是三种常见的致残率高、社会经济负担严重的精神疾病。精神疾病诊断和分类体系仅基于临床症状群而非客观的生物学标志是目前精神疾病临床实践和科学研究的瓶颈问题。既往研究发现三种疾病存在着相似的临床症状和病理生理学特性,导致该三种疾病及时诊断和正确治疗产生了困难。本研究拟应用先进的影像学技术(多模态脑影像学研究方法)在国际上首次对SZ、BD和MDD三种重性精神疾病在同一研究中心进行直接对比研究,以寻找SZ、BD及MDD相似与不同的影像学特征,从影像学角度探讨三组疾病发病的病理生理机制,从而提高我们对重性精神疾病的认识及发病机制的理解,最终完善重性精神疾病的诊断体系,并对患者进行有针对性且有效的治疗,从而使患者获得良好的预后作出依据。 方法:应用GE Signa3.0T超导型磁共振扫描仪对符合美国精神障碍诊断与统计手册第4版(DSM-Ⅳ)诊断标准的SZ、BD和MDD患者及健康对照者(healthycontrol,HC)进行高分辨结构磁共振成像、弥散张量成像和静息态功能成像扫描。所有受试者均排除酒精依赖及药物滥用史、重大躯体疾病史、尤其是可能引起脑组织改变的相关疾病,并且无磁共振扫描的禁忌症。并收集研究对象的人口学资料,同时对所有研究对象进行汉密尔顿抑郁量表(HAMD)、汉密尔顿焦虑量表(HAMA)、杨氏躁狂量表(YMRS)和威斯康辛卡片分类测试(WCST)的量表评定。 1.高分辨结构磁共振成像:采用基于体素的形态学分析,通过定量计算脑灰质体积的变化,在同一研究队列比较SZ、BD和MDD三组疾病患者全脑灰质体积的变化; 2.弥散张量成像:采用基于体素的方法对SZ、BD和MDD三组疾病患者脑白质各向异性分数(fractional anisotropy,FA)值的变化进行直接比较研究脑白质的完整性; 3.静息态功能成像:采用静息态功能磁共振低频振幅(amplitude of lowfrequency fluctuation,ALFF)方法在两个频段下——slow-5(0.01-0.027Hz)及slow-4(0.027-0.073Hz)测量低频振幅值。 结果:1.高分辨结构磁共振成像:SZ、BD、MDD和HC四组的协方差分析(p<0.05,校正后)显示在旁边缘系统(para-limbic system)和多模脑区(hetero-modal cortex)存在统计学差异,事后分析显示,SZ、BD和MDD三者共同灰质体积减低区域占总改变体积的87.9%; 2.弥散张量成像:SZ、BD、MDD和HC四组的协方差分析(p<0.05,校正后)显示在胼胝体、边缘系统-旁边缘系统-多模脑区、皮层下-皮层、丘脑-皮层及小脑白质束存在统计学差异,事后分析显示SZ和BD组存在一致的脑白质FA值减低,MDD组未见显著性脑白质FA值改变; 3.静息态功能成像:SZ、BD、MDD和HC四组的协方差分析(p<0.05,校正后及事后分析显示在slow-5及slow-4两个频段内均发现三组疾病患者脑内ALFF值改变存在一致的损伤模式-位于前脑的情感处理神经环路,包括边缘系统、旁边缘系统及多模脑区存在ALFF值显著性增高改变,位于后脑的视觉皮层存在一致的ALFF值显著性减低改变,且在三组疾病中存在着依次(SZ、BD及MDD)的等级性改变;另在三组疾病中均存在着前后脑情感处理神经系统的“失平衡”现象,同时在slow-4频段内存在“失平衡”现象与阴性/瓦解症状呈显著负相关。 结论:本研究利用多模态影像学技术进行了三种疾病的同一研究队列直接比较,发现三组疾病较大范围的相似性影像学特征(灰质体积和ALFF/ALFF在情感处理神经系统的平衡性)改变,提示SZ、BD及MDD存在跨疾病影像学特征,其中SZ及BD间的相似性更为显著。MDD的白质完整性未见损害,这可能成为将MDD与SZ、BD区别开来的影像学特征。