目的：本研究利用静息态功能磁共振成像技术,采用局部一致性(ReHo)和功能连接(FC)分析算法,探索广泛性焦虑障碍患者静息状态下局部相邻脑区自发神经活动和不相邻脑区功能连接改变情况,以及这些异常脑区与临床特征之间的联系,为广泛性焦虑障碍患者神经机制的探索提供可能的影像学依据。材料与方法：1.研究对象：研究对象经过神经科医生和影像科医生筛查,最后包括广泛性焦虑障碍患者组被试31例(男15例,女16例),平均年龄36.87±9.16岁(19～56岁)；年龄,性别,受教育程度均匹配的健康对照组被试入组36例(男13,女23),平均年龄：39.53±8.83岁(20～58岁)。所有受试者都是右利手、母语为汉语、汉族。广泛性焦虑障碍患者组入的选标准如下：(1)符合美国《精神障碍诊断与统计手册》(DSM-IV)中关于广泛性焦虑障碍的诊断标准。(2)主诉对诸多事情或活动表现出难以控制的焦虑和担心,起病至少6个月；(3)入组前一个月未服用过抗焦虑、抗精神病药物；(3)汉密尔顿焦虑量表≥14分；(4)小学及以上文化；(5)年龄为18-60岁。广泛性焦虑障碍患者组排除标准如下：(1)其它精神相关疾病及继发焦虑障碍患者；(2)合并药物或酒精依赖者；(3)诊断抑郁症或曾有抑郁发作的患者；(4)24项汉密尔顿抑郁量表评分>20分；(5)伴有其他明显的内科疾病,如：糖尿病、高血压等；(6)在常规头颅MRI检查存在异常信号的被试；(7)怀孕、哺乳妇女；(8)磁共振检查禁忌症如幽闭恐怖症,心脏放置起搏器等。此外,正常对照组入选筛查如下：(1)汉密尔顿焦虑量表评分<7分,24项汉密尔顿抑郁量表评分<8分；(2)常规头颅MRI检查没有发现器质性病变；(3)无重大精神或器质性疾病史；(4)体内无金属异物。玉溪市人民医院伦理委员会机构批准本试验的研究,所有受试者均签署了知情同意书。2.量表测试和磁共振数据采集：在进行磁共振数据扫描前,由经过训练的2名神经科医生采用交谈和观察的方法分别对所有被试进行量表采集,获得每个广泛性焦虑障碍患者情绪方面可量化的指标,内容包括：(1)汉密尔顿焦虑量表用于焦虑症的诊断及焦虑症状的严重程度划分的依据,共14个项目,评分标准为五级评分,0-4级,0级为无症状、1级为轻度、2级为中度、3级为重度、4级为极重度,其中<7分无焦虑：≥7分可能有焦虑；≥14分肯定有焦虑；≥21分明显有焦虑；≥29分严重有焦虑。(2)24项汉密尔顿抑郁量表是临床上评定抑郁状态时应用最为普遍的量表,结果分析：按照DavisJM的划分>35分,可能为严重抑郁；大于>20分,可能是轻或中等度的抑郁：如<8分,便没有抑郁症状。(3)特质焦虑量表(State-Trait Anxiety Scale-Trait Scale, STAI-T)反映受试者平时的焦虑状况。磁共振数据采集使用Philips Ingenia 3.0T扫描仪进行扫描,以及应用8通道头线圈接受磁共振信号。每个被试均平躺仰卧,头部由泡沫舒适固定用来限制头动,绵球塞耳、佩戴耳机用来保护听力。告知受试者扫描期间保持闭目,尽量不作任何保持平静,不想任何系统性事情,不能入睡。每个被试均行常规MRI序列扫描,包括横断面T1WI、T2WI、T2-FLAIR和矢状面T2WI,以检测临床隐匿性及器质性病变。扫描参数如下：横断面T1WI (TR/TE= 189/4.6ms)、 T2-FLAIR(TR/TE= 8000/120ms),横断面、矢状面T2WI(TR/TE= 1984780ms)、FOV=230x230mm2,矩阵=384x217,层厚4mm,层间距lmm。采用梯度回波平面成像序列(EPI)进行对静息态功能磁共振(rs-fMRI)数据进行采集,采集参数内容如下：重复时间(TR)=2000ms,回波时间(TE)=35ms,翻转角度=90°,FOV=230x230mm2,矩阵=64×64,35个横断层面平行前后联合线,层厚3.6mm,层间距为0.7,体素大小：3.6mm×3.6 mmx3.6mm。总共扫描240个动态,采集时间：8分钟6秒,共获得8400幅图像。扫描完成后询问受试者配合情况,配合不佳者图像予以剔除。3.数据处理数据处理采用基于Matlab2012b操作界面,使用集成的静息态数据处理助手(DPARSF, http://restfmri.net/forum/DPARSF),这个软件整合了统计参数图(Statistical Parametric Mapping. SPM, http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm),还包括另外一个软件静息态功能磁共振处理工具包(Resting state fMRI data analysis toolkit. REST, http://resting-fmri. sourceforge.net)。磁共振数据的预处理过程如下：(1)数据的转换：将原始的DICOM图像格式转换为NIFTI图像格式；(2)手动去除每个被试的前10个时间点,以避免扫描开始磁场不均匀和受试者不适应对本结果造成的影响,保留静息状态时间序列230个时间点的数据；(3)时间层校正(slice timing):选取扫描的中心层作为参考层面,从而对受试者的时间差异进行校正；(4)头动校正(realign- ment):剔除头动平移>1.5mm与在任何方向上和(或)旋转>1.5°的受试者；(5)空间标准化(nomalization):采用蒙特利尔神经学研究所(Montreal Neurological Institute, MNI)模板将所有的数据图像进行标准化(重采样体素大=3×3×3mm3)；(6)去线性漂移(linear detrends)和时间滤波(temporally filterd):将标准化后的数据用静息态功能磁共振处理工具包REST处理,采用带宽为0.01-0.08Hz进行去线性漂移和时间滤波的处理,然后进一步去除极低频率漂移、心脏噪音和生理上高频呼吸等的影响。3.1局部一致性数据分析在前面预处理基础上计算每个受试者全脑体素的局部一致性即ReHo值,得到标准化的ReHo图,所得到的数据进行空间平滑,使用8mm半高值带宽(full-width at half-maximum, FWHM)高斯核函数进行,以用来减少噪声、脑回结构的剩余差异,从而进一步提高图像信噪比。3.2功能连接数据分析在前面预处理空间标准化的基础上,进行空间平滑(Smooth),用8mm半高值带宽(full-width at half-maximum. FWHM)高斯核函数进行空间平滑处理以增加数据信噪比,然后进行去线性漂移和时间滤波。结合前人的研究结果选取感兴趣(ROI)区域,选择前扣带回作为种子点(seed) ,提取其BOLD信号的时间序列的平均值,去除9个额外的协变量,包括：6个头动参数、全脑信号、脑白质和脑脊液信号,以减少头动及生理的影响,然后计算该种子点与全脑其它体素(voxel)时间序列的相关性,寻找与种子点有较强时间相关性的脑区；标准化利用Fisher Z转换将相关系数转化为Z值,从而获得功能连接的强度值。统计学分析采用两样本t检验来评估广泛性焦虑障碍患者与健康对照组之间的年龄、受教育年限、汉密尔顿抑郁量表、汉密尔顿焦虑量表、特质焦虑量表得分的差异；卡方检验用来分析两组间性别差异。统计分析是用SPSS 16.0统计软件包完成,数据用均数±标准差表示,P<0.05被认为差异具有统计学意义。1.局部一致性的统计分析用统计参数图软件SPM8对空间平滑的ReHo图进行统计分析,采用两样本t检验来探索广泛性焦虑障碍患者与正常被试间的ReHo差异,校正簇水平的阈值设定在p<0.05认为具有显著性差异,采用REST里的Alphasim进行多重校正从而降低假阳性率。得出明显差异性脑区后,采用REST软件提取差异性脑区广泛性焦虑障碍患者的Reho值,并用Pearson相关系数分析其与汉密尔顿焦虑量表、汉密尔顿抑郁量表、特质焦虑量表得分相关性。2.功能连接的统计学分析功能连接采用SPM8对功能连接图进行统计分析,选取ALL模板中的左侧前扣带回、右侧前扣带回分别作为种子点,采用两样本t检验分别比较广泛性焦虑障碍患者与正常被试间各种子点(左侧前扣带回、右侧前扣带回)的功能连接强度的差异,校正簇水平的阈值设定在p<0.05认为具有显著性差异,采用REST里的Alphasim进行多重校正从而降低假阳性率。获得每个体素与前扣带回的功能连接强度图,采用REST软件提取差异性脑区广泛性焦虑障碍患者的功能连接强度值,并用Pearson相关系数分析其与汉密尔顿焦虑量表、汉密尔顿抑郁量表、特质焦虑量表得分相关性。结果：1.人口统计学和临床特征结果GAD组与健康对照组组间性别(P=0.310)、年龄(P=0.232)及受教育程度(P=0.088)均没有显著性差异,广泛性焦虑障碍组汉密尔顿焦虑量表、汉密尔顿抑郁量表、特质焦虑量表得分明显高于正常对照组。2.局部一致性结果及其与临床特征相关分析同健康对照组比较,广泛性焦虑障碍患者右眶部额中回、右侧额中回、左扣带回前部、双侧辅助运动区局部一致性明显减低；左侧颞中回、左侧颞上回、右侧枕上回局部一致性升高局部一致性显著升高(p<0.05,多重比较校正)。进一步相关分析左侧颞中回Reho值与汉密尔顿焦虑量表得分呈显著正相关(r=0.488,P=0.005)。3.功能连接结果及其与临床特征相关分析同健康对照组比较,广泛性焦虑障碍患者左侧前扣带回与右侧眶部额下回、左内侧额上回、右侧额中回、右侧背外侧额上回、右侧颞中回颞极、右侧颞中回、左侧后扣带回功能连接减低；左侧前扣带回与左侧中央前回功能连接增高(p<0.05,多重比较校正)。进一步Pearson相关发现左侧前扣带回分别与左内侧额上回(r=0.415,P=0.039)、右侧颞中回颞极(r=0.494,P=0.012)功能连接强度值与汉密尔顿焦虑量表得分呈显著正相关。同健康对照组比较,广泛性焦虑障碍患者右侧前扣带回与右侧眶部额下回、右侧颞中回、右侧中扣带回功能连接减低；右侧前扣带回与左侧海马旁回功能连接增强(p<0.05,多重比较校正)。结论：1.本研究采用局部一致性(ReHo)对广泛性焦虑障碍患者进行研究发现多个脑区的局部一致性存在异常,主要表现为广泛性焦虑障碍患者右眶部额中回、右侧额中回、左扣带回前部、双侧辅助运动区局部一致性明显减低；左侧颞中回、左侧颞上回、右侧枕上回局部一致性升高局部一致性显著升高。其中左侧颞中回Reho值与汉密尔顿焦虑量表得分呈显著正相关。2.本研究采用功能连接(FC)对广泛性焦虑障碍患者进行研究发现,同健康对照组比较,广泛性焦虑障碍患者左侧前扣带回与右侧眶部额下回、左内侧额上回、右侧额中回、右侧背外侧额上回、右侧颞中回颞极、右侧颞中回、左侧后扣带回功能连接减低；左侧前扣带回与左侧中央前回功能连接增高。而广泛性焦虑障碍患者右侧前扣带回与右侧眶部额下回右侧颞中回、右侧中扣带回功能连接减低；右侧前扣带回与左侧海马旁回功能连接增高。其中左侧前扣带回分别与左内侧额上回、右侧颞中回颞极的功能连接强度值与汉密尔顿焦虑量表得分呈显著正相关。因此,本研究发现静息状态下探索广泛性焦虑障碍患者大脑神经活动的改变,有利于进一步理解广泛性焦虑障碍的神经活动特点；广泛性焦虑障碍患者存在情绪、感觉运动等多个脑区的局部一致性和功能连接存在异常,并发现部分脑区与广泛性焦虑障碍患者临床症状之间的相关性,这些可能和广泛性焦虑障碍的神经病理机制有关。