高精度经颅直流电刺激治疗青少年心境障碍抑郁发作患者疗效相关的脑影像标记研究.pdf

论著高精度经颅直流电刺激治疗青少年心境障碍抑郁发作患者疗效相关的脑影像标记研究张中国，段佳，位彦鸽，赵鹏飞，王宁，秦士森，朱荣鑫，张婧，王菲 摘要：目的：研究高精度经颅直流电刺激（）对青少年心境障碍抑郁发作患者的疗效及其对应的脑影像特征。方法：纳入青少年心境障碍目前为抑郁发作的患者例，以左侧背外侧前额叶（）为治疗靶点，给予次治疗，分别采集所有患者治疗前及治疗后项汉密尔顿抑郁量表（）总分并完成静息态功能磁共振扫描，根据治疗前后减分率是否将患者分为有效组、无效组，分析组间治疗前低频振幅（）差异，以显著差异脑区的治疗前值为自变量，疗效为因变量，构建回归预测模型。结果：相对于治疗前，治疗后所有患者总分显著降低（，），右侧中央前回、右侧回直肌显著降低（峰点 ，；峰点 ，）；与无效组对比，有效组治疗前的右侧楔前叶显著升高（峰点，）、左侧距状裂周围皮层显著降低（峰点 ，）；回归分析显示：治疗前右侧楔前叶值越大，治疗越有效。结论：可以作为青少年心境障碍抑郁发作的辅助治疗策略；治疗前右侧楔前叶值可辅助临床早期预测治疗的疗效。关键词：高精度经颅直流电刺激；青少年心境障碍；功能磁共振；疗效预测中图分类号：文献标识码：文章编号：（），：（）：（）（），（）（）：，（，）（，：，），（，：，），：；：；基金项目：国家杰出青年科学基金（）；国家自然科学基金集成项目（）；江苏省卫健委重点项目（）作者单位：南京医科大学附属脑科医院早期干预科（张中国，段佳，赵鹏飞，朱荣鑫，张婧，王菲）；盐城市第四人民医院精神科（张中国）；新乡医学院第二附属医院（位彦鸽）；新乡医学院（王宁，秦士森）通信作者：王菲，：；张婧，：临床精神医学杂志年第卷第期 青少年心境障碍是一种常见的精神障碍，发病率在 。抑郁发作占疾病总病程的大部分时间。青少年心境障碍抑郁发作严重影响青少年的社会功能，给个人、家庭和社会带来沉重的疾病负担。经颅直流电刺激（）是一种安全、有效的非侵入式的神经调控技术，已广泛用于精神疾病的治疗，高精度经颅直流电刺激（）在传统基础上经过改进发展而来的，具有更聚焦、作用更持久等优势。近来研究发现：以左侧为靶点的治疗可显著改善抑郁症状。功能磁共振（）具有无创、安全性高等优势被广泛用于精神疾病的研究中。本研究拟评估对青少年心境障碍抑郁发作患者的疗效，应用初步探索疗效相关的脑影像学特征，评估其临床应用价值，以辅助指导临床早期决策。对象和方法 对象选取年月至月就诊于南京医科大学附属脑科医院早期干预科的住院患者为研究对象。入组标准：年龄 岁；均为汉族、右利手，获得本人、父母或监护人的知情同意；符合美国精神障碍诊断和统计手册 第版（）双相障碍或重性抑郁障碍诊断标准；项汉密尔顿抑郁量表（）。排除标准：合并其他精神障碍，如：人格障碍、智力障碍、物质依赖或滥用等；重大躯体疾病史，尤其是可能与大脑组织变化相关的疾病，例如：高血压、糖尿病或肿瘤转移性疾病；神经系统异常史，包括重大头部创伤（持续 以上的意识丧失）、癫痫、脑血管病和脑肿瘤和神经变性疾病；可能导致心境障碍症状的躯体疾病，如甲状腺疾病等；有磁共振扫描禁忌证；有禁忌证，如颅内植入物、头皮破溃等。本研究经南京医科大学附属脑科医院伦理委员会批准（）。方法 一般资料和临床数据采集收集入组被试的性别、年龄、教育程度、发病年龄、病程、诊断等信息；分别收集入组治疗前和治疗后的、汉密尔顿焦虑量表（）总分；治疗结束后根据减分率是否进行分组，减分率（基线时评分疗效评定时评分）基线时总分，减分率认为有效。磁共振扫描及预处理所有被试在开始治疗前和次治疗后的 内完成磁共振扫描，扫描设备采用的是德国西门子 磁共振。扫描前提醒受试者在整个扫描过程中保持闭眼和身体不动，尽量不做任何思考活动并尽量保持清醒。为受试者提供隔音耳塞，以尽量降低扫描时噪音的影响。静息态功能磁共振成像（）参数如下：重复时间 ，回波时间，翻转角 ，矩阵 ，视野 ，扫描层数层，层厚 ，层距 ，体素大小 ，扫描时间。头动小于 平移和或 旋转的被试者数据将纳入最终分析。预处理：移除前个时间点，排除机器启动和参与者适应环境对数据的影响，保证信号稳定；层间时间差异校正；头动校正及检查；应用 的采样分辨率把所有受试者的图像标准化到蒙特利尔神经学研究所（，）标准空间的标准回波平面成像（，）模板以进行空间标准化；采用 的高斯核对图像进行平滑；去除在扫描过程中机器发热而导致图像随扫描时间的持续而呈现一种线性变化的趋势。计算指标：波段（）。治疗方案采用南京沃高医疗经颅电刺激仪，中心电极放置在左侧，即国际脑电图 定位系统处，个周围电极以环形排列放置在距中心电极 处，即国际脑电图 定位系统、处；中心电极极性：阳极；刺激电流强度：；刺激时间：；每天次，每周持续治疗、暂停，治疗共周，共计次治疗。药物治疗所有被试入院后给与第二代抗精神病药物喹硫平与心境稳定剂碳酸锂治疗，且在一周内将药物剂量调整至喹硫平 和碳酸锂 ，然后开始治疗，期间药物剂量不做调整，可使用小剂量的苯二氮艹卓类药物调节睡眠，剂量不超过等同劳拉西泮 。统计学方法对一般资料和临床量表，符合正态性分布的定量资料使用均数标准差（珋 ）表示并采用检验统计分析，不符合正态性分布的定量资料使用四分位数（中位数）表示并采用秩和检验统计分析，定性资料用相对数表示并采用检验或精确概率法统计分析，认为有统计学意义；指标使用和软件包进行统计分析，多重比较校正采用高斯随机场（）校正：体素水平 ，脑区水平 ；疗效预测采用二元逻辑回归，以治疗是否有效为因变量（赋值，无 ，效、有效）、有效组和无效组在治疗前存在显著组间差异脑区的值作为自变量进行回归分析，方法：步进法，进入 、除去 ，认为有统计学意义。结果 一般资料共入组例青少年心境障碍抑郁发作患者，例因头动 而排除，最终例（男性例，女性例）纳入分析，年龄 岁，中位数岁；教育程度（）年；发病年龄（）岁；病程 个月，中位数个月。治疗前后、评分比较对治疗前后、评分进行配对检验分析后，发现治疗后评分、评分均显著降低（均）。详见表。治疗前后比较对治疗前后进行配对检验分析后，发现治疗后右侧中央前回、右侧回直肌显著降低（校正，坐标 ，峰点 ，；坐标，峰点 ，），详见表，见图。表治疗前后临床量表结果项目治疗前治疗后值值 表治疗前后差异脑区脑区（）点坐标点值右侧中央前回 右侧回直肌 注：自动解剖标记；点：差异最显著点；：蒙特利尔坐标系；，校正图治疗前后结果 注：冷色代表降低，脑区位于右侧中央前回、右侧回直肌 有效组与无效组一般资料和临床量表结果根据减分率是否分组，有效组例、无效组例，两组在性别、年龄、教育程度、发病年龄、病程、诊断等基本资料差异无统计学意义；治疗前两组、评分差异无统计学意义；经过治疗后两组、评分均显著降低，且在治疗后有效组评分更低（）。见表。有效组与无效组结果比较对有效组和无效组治疗前的进行两样本检验后，发现与无效组对比，有效组右侧楔前叶显著升高（校正，坐标，峰点，）；左侧距状裂周围皮层显著降低（校正，坐标 ，峰点 ，），详见图，见表。临床精神医学杂志年第卷第期表两组人口学资料和临床量表比较（珋）项目有效组（）治疗前治疗后无效组（）治疗前治疗后两组比较治疗前治疗后性别（男女）年龄（岁）（）（）教育程度（年）发病年龄（岁）病程（月，中位数）（）（）图有效组与无效组治疗前差异结果 注：暖色代表升高，脑区位于右侧楔前叶；冷色代表降低，脑区位于左侧距状裂周围皮层表有效组与无效组治疗前差异脑区脑区（）点坐标点值右楔前叶左侧距状裂周围皮层 注：自动解剖标记；点：差异最显著点；：蒙特利尔坐标系；，校正 回归预测模型回归预测模型研究结果发现，治疗前右楔前叶值能够作为治疗疗效预测指标。回归预测模型：曲线下面积 ，敏感度 ，特异度。讨论本研究结果发现经过治疗，患者的抑郁症状、焦虑症状减轻；右侧中央前回、右侧回直肌的降低。治疗前有效组与无效组脑功能影像存在差异，即有效组右楔前叶更高、左侧距状裂周围皮层更低。构建回归预测模型后发现：治疗前右楔前叶值能够预测疗效，即值越大，治疗越有效。神经影像学研究表明：抑郁发作患者左侧功能减低、右侧功能增高，神经调控技术治疗抑郁发作多选择兴奋左侧和或抑制右侧的功能。有分析探索了以为刺激靶点的治疗成人抑郁的临床疗效，结果发现治疗后真刺激组患者的抑郁分数显著低于伪刺激组，本研究同样选择了兴奋为刺激靶点，发现此治疗方案也能够缓解青少年心境障碍抑郁发作的抑郁症状。本研究还发现能够缓解青少年心境障碍抑郁发作的焦虑症状，这也和既往的研究结果一致。前额叶功能的改变是抑郁症关键病理机制，与情绪调节异常、认知损害、执行功能降低、记忆力注 ，意力下降等存在密切关系，其中的区域是介导情绪调节的关键脑区。本研究结果发现：经过治疗后左侧额叶的功能虽然没有显著改变，但右侧的额叶显著降低，表明右侧额叶异常增高功能活动经过治疗后改善，与既往的研究结果一致。楔前叶为默认网络的关键脑区，它的功能异常不仅导致视觉感知、记忆提取、自我意识维持等功能的损害，也可能与抑郁情绪有关，有研究发现：观看悲观的电影画面时，健康人的楔前叶的功能活动增强，而且增强程度与悲伤情绪体验呈正相关。本研究发现：治疗前右楔前叶值在有效组与无效组差异存在统计学意义，说明它可能与治疗疗效有关，也进一步验证了楔前叶在情绪调节中的重要地位。距状回位于枕叶，与视觉、语言、抽象概念等功能密切相关，本研究发现有效组在治疗前该脑区值更低，说明它也可能与疗效有关。多项分析表明：治疗抑郁发作是有效的，但不同的研究疗效差异却很大，可能与治疗参数、人群特征等因素有关。因此，识别出能够早期预测疗效的特征，更准确地筛选出适合的患者，避免医疗资源的浪费。尽管既往已经有一些研究探索了可能的生物学标志来预测的治疗疗效，但很少有研究通过脑功能影像来预测其疗效。本研究回归预测模型发现：治疗前右楔前叶值越高，预示着的疗效越好，这一发现有助于早期识别出对治疗敏感的青少年心境障碍抑郁发作患者，为其选择最优的治疗方案，缩短治疗时间，降低治疗成本。综上所述，可以作为青少年心境障碍抑郁发作的辅助治疗策略；治疗前右楔前叶值可辅助临床早期预测青少年心境障碍抑郁发作患者治疗的疗效。本研究存在一定的局限性。首先，本研究样本量较小，这可能对实验结果造成影响；其次，本研究虽然对被试使用的药物种类和剂量进行了限定，但仍然无法排除药物对于结果的影响；第三，本研究未设置伪刺激对照组，解读结论时需谨慎。未来的研究需要更精细的设计、更大样本量来进一步评估对青少年抑郁的疗效，探索其作用机制和疗效预测因素。参考文献：，：，（）：，：，（）：，（）：，：，（）：张丹伟，李国海，汪周兵，等高精度经颅直流电刺激联合抗抑郁药治疗伴焦虑痛苦特征抑郁症的探索性随机对照研究中华精神科杂志，（）：，：，（）：，：，（）：，（）：，？，（）：，：，（）：，：，：，（）：，（）：，：，（）：，：，（）：（收稿日期：修回日期：）临床精神医学杂志年第卷第期