摘要
目的:静息态功能磁共振技术(rest-state functional magnetic resonance imaging，rs-fMRI)是一项基于血氧水平依赖(blood oxygenation level dependent，BOLD)信号的脑功能成像技术，无需受试者配合完成特定任务，所以被广泛地应用于合并神经功能障碍的卒中后抑郁(post-stroke depression，PSD)患者的发病机制研究中。既往rs-fMRI局部一致性分析(regional homogeneity, ReHo)研究发现PSD患者右侧海马ReHo信号增强，其程度与PSD严重程正相关，提示脑梗死患者右侧海马区脑功能重塑可能是发生PSD的神经机制。随着研究的进展，rs-fMRI的ReHo分析逐渐扩展到更多的频段。这些新频段已经应用在脑梗死脑功能重塑研究中，但尚未应用于PSD神经机制的探索。我们推测:应用多频段的ReHo分析，能更准确的描述PSD患者脑内脑功能重塑表现出来的信号变化，更有利于阐明PSD发生神经机制。PSD发生的神经机制尚不明确，rs-fMRI的低频振幅(amplitude of low-frequency fluctuation，ALFF)可用于检测大脑自发神经活动的强度，因此我们推测:应用多频段的ALFF分析，可观察不同频段下PSD脑功重塑信号的特点，能更准确的描述脑梗死后抑郁(post-stroke depression，PSD)患者脑内脑功能重塑表现出来的信号变化，更有利于阐明PSD发生的神经机制。 为了验证本假说，本研究拟采用多频段(传统、slow-4和slow-5频段)的ReHo分析法描述PSD患者脑区各频段信号变化的特点及其在PSD发病中的意义，试图阐明PSD发生的神经机制，并探讨PSD的频率依赖性特点。本研究拟采用多频段(传统、slow-4和slow-5频段)的ALFF分析法描述PSD患者脑区信号变化的特点及脑功能重塑的特点，以及探讨ALFF在PSD发病机制、治疗中的潜在应用价值，并探讨频段特异性在PSD研究中的特点。 方法:前瞻性纳入在广西医科大学第一附属医院神经内科住院的急性脑卒中患者，以及选择同期周边社区的健康对照者进行rs-fMRI检查，获取rs-fMRI图像数据，并采集患者的美国国立卫生院卒中(National Institute of Health stroke scale，NIHSS)评分、Barthel指数(Barthel Index，BI)、蒙特利尔认知评估量表(Montreal Cognitive Assessment，MOCA)、Fugl-Meyer运动评定量表(Fugl-Meyer Assessment，FMA)、抑郁自评量表(Self-rating depression scale，SDS)等临床评分以及一般人口资料，在发病3个月后对急性脑卒中患者进行门诊或电话随访获取mRS (modified Rankin Scale)评分。根据卒中患者的SDS评分将其分为卒中后抑郁(PSD)组以及脑卒中(ischemic stroke，IS)组。对传统频段(0.01-0.08 Hz)、slow-4频段(0.027-0.073 Hz)、slow-5频段(0.01-0.027 Hz)下三组间的ReHo值分别进行独立样本T检验，得出差异的脑区，取P＜0.05为有统计学意义。然后再提取三个频段差异脑区的ReHo值与临床评分做相关分析。前瞻性纳入89名急性脑卒中患者及44名健康对照进行rs-fMRI检查，获取图像数据，并采集患者的NIHSS评分、Barthel指数(Barthel Index，BI)、MOCA量表、Fugl-Meyer运动评定量表、SDS量表等临床评分以及一般资料，在发病3个月后对患者进行门诊或电话随访获取mRS评分，根据卒中患者的SDS评分将其分为卒中后抑郁(PSD)组以及脑卒中(ischemic stroke，IS)组。通过独立样本T检验对传统频段(0.01-0.08 Hz)、slow-4频段(0.027-0.073Hz)、slow-5频段(0.01-0.027 Hz)下三组间的ALFF值进行两两比较，以P＜0.05为有统计学意义，得到差异脑区。然后提取差异脑区的ALFF值结合临床评分做相关分析。 结果:ReHo部分结果:本研究纳入89例急性脑卒中患者(IS组:33例，PSD组:56例)及44例健康对照者(healthy controls，HC)。 (1)一般资料:PSD组的SDS评分与IS组有差异[52 (50，54) vs47(44.25，48)，P＜0.001]; (2) ReHo差异脑区:①传统频段:PSD组左侧小脑Crus2区的ReHo值较HC组降低，而左侧尾状核、左侧脑岛的ReHo值较HC组升高;IS组右侧小脑Crus2区的ReHo值较HC组降低;②Slow-4频段:PSD组左侧小脑Crus2区、左侧内侧额上回的ReHo值较HC组降低;IS组右侧小脑Crus2区的ReHo值较HC组降低;③Slow-5频段:PSD组右侧小脑8区的ReHo值较HC组降低;IS组右侧小脑Crus2区的ReHo值较HC组降低，而左侧豆状壳核的ReHo值较HC组升高(P＜0.05); (3)相关性分析:在传统频段下PSD组的左侧尾状核(r=-0.441，p=0.010)、左侧脑岛(r=-0.487，p=0.004)的ReHo值都与MOCA评分呈负相关;在slow-4频段下PSD组左侧内侧额上回的ReHo值与BI评分呈正相关(r=0.372，p=0.033)。 ALFF部分结果:(4)一般资料:本研究纳入89例急性脑卒中患者(IS组:33例，PSD组:56例)及44例健康对照者(healthy controls，HC)。PSD组的SDS评分与IS组有差异[52(50，54) vs47 (44.25，48)，P＜0.001]; (5) ALFF差异脑区对比:①传统频段:PSD组双侧小脑Crus2区的ALFF值均小于HC组;IS组左侧背外侧额上回的ALFF值大于HC组，而右侧顶下缘角回的ALFF值小于HC组;PSD组左侧眶部额中回的ALFF值小于IS组。②slow-4频段:PSD组右侧小脑8区、左侧小脑Crus2区的ALFF值均小于HC组，而右侧梭状回的ALFF值大于HC组;IS组左侧背外侧额上回的ALFF值大于HC组，而右侧中央后回的ALFF值小于HC组;PSD组左侧眶部额中回的ALFF值小于IS组。③slow-5频段:PSD组左侧小脑Crus2区、右侧小脑7b区的ALFF值均小于HC组，而右侧尾状核的ALFF值大于HC组;IS组左侧尾状核的ALFF值大于HC组;PSD组右侧颞中回的ALFF值大于IS组。 (6)ALFF相关性分析:①传统频段:IS组的左侧背外侧额上回的ALFF值与NIHSS评分呈正相关(r=0.284，p=0.034)，IS组的右侧顶下缘角回的ALFF值与NIHSS评分(r=-0.302，p=0.024)、SDS评分呈负相关(r=-0.307，p=0.022)，与FMA评分(r=0.320，p=0.016)、BI评分(r=0.272，p=0.042)呈正相关。②slow-4频段:IS组的左侧背外侧额上回的ALFF值与NIHSS评分呈正相关(r=0.280，p=0.036)。③slow-5频段:PSD组右侧尾状核的ALFF值与SDS评分呈显著负相关(r=-0.453，p=0.008);IS组的左侧尾状核ALFF值与FMA评分(r=-0.299，p=0.025)、BI评分呈负相关(r=-0.288，p=0.031)，与SDS评分呈正相关(r=0.289，p=0.031)。 结论:本研究使用ReHo分析研究发现PSD脑功能重塑的特点包括在①传统频段的双侧小脑Crus2区、左侧眶部额中回神经活动减弱;②Slow-4频段的左侧小脑Crus2区、右侧小脑8区、左侧眶部额中回神经活动减弱;③Slow-5频段的左侧小脑Crus2区神经活动增强，右侧颞中回神经活动减弱。左侧小脑Crus2的神经活动减弱可能是PSD发病的神经机制;梭状回神经功能重塑导致视觉辨认网络的功能障碍是PSD发病的神经机制;尾状核的神经功能重塑可能是PSD发病后大脑的代偿机制;PSD的ALFF变化具有频段特异性。 本研究使用ALFF分析发现PSD的脑功能重塑特点包括:①传统频段的左侧小脑Crus2区神经信号抑制，左侧尾状核、左侧脑岛神经信号激活;②slow-4频段的左侧小脑Crus2区、左侧内侧额上回信号抑制;③slow-5频段的右侧小脑8区神经信号抑制。左侧小脑Crus2、脑岛区域脑功能重塑可能与PSD发病有关;脑岛与尾状核的异常功能重塑与PSD的认知损害有关;PSD的ReHo改变需考虑频率依赖性的影响。
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