首发未用药精神分裂症患者脑形态特征及药物影响研究

摘要

精神分裂症(schizophrenia)是一种常见、慢性、高致残性的重型精神障碍。常有感知、思维、情感、行为等多方面的障碍和精神活动的不协调，也有包括注意、记忆和执行功能障碍等在内的认知功能缺陷，其发病机制相当复杂。目前，已有大量研究报告了精神分裂症相关的脑形态特征异常，但其中大部分都以慢性精神分裂症患者作为研究对象，无法排除药物治疗对大脑形态特征的影响。另一方面，抗精神病药物对大脑结构的作用也越来越被研究者重视，不过几乎所有研究都只关注特定脑区在药物治疗过程中的形态特征改变，没有将大脑视为整体，来探讨药物治疗对脑网络拓扑特征的影响。 鉴于此，本研究严格限定首次发作且无抗精神病药物治疗史的精神分裂症患者为研究对象，并选择人口统计学相匹配的健康者作为对照组，分别对两组被试大脑进行核磁共振扫描。利用基于体素的形态学分析技术（voxel-based morphometry）比较两组被试基线时的大脑形态特征，利用复杂网络分析工具GAT比较两组被试基线时脑网络拓扑特征。此后，患者组使用第二代抗精神病药物治疗8周后，再次采集脑结构磁共振数据，并且利用之前的分析方法，比较患者组在基线时与8药物治疗后的脑形态特征以及脑网络拓扑特征。 研究结果如下： （1）基线横断面分析：基线共入组25例患者和25名健康对照，形态学分析发现在双侧额上回内侧、右上眶额叶、右侧眶额叶、右前扣带、右额叶、左侧额中回顶部、左侧海马旁回、左颞叶、左梭状回、左脑岛以及右舌回患者的脑灰质体积的显著低于健康对照（p<0.05 FWE-corrected）。 脑网络拓扑特征分析发现患者组的脑网络特征路径长度较健康对照组显著增加（p<0.05），集群系数较健康对照组显著上升（p<0.05），脑网络的“小世界”特征显著下降（p<0.05）。另外，患者组脑网络中枢节点分布在初级运动皮层区、边缘系统和联合皮层区，而健康对照组的脑网络中枢节点主要分布在联合皮层区。 （2）纵向分析：有17例患者完成8周随访，形态学分析发现，8周后患者组对比基线时在前额叶、双侧岛叶、左侧枕叶顶部以及右侧丘脑均出现了灰质体积的显著上升（p<0.05 FWE-corrected）,此外，额中回下部、左上枕叶、右侧脑岛及右侧丘脑灰质体积的增长与8周内患者药物用量呈显著正相关。而对于脑网络拓扑特征的分析却并没有发现与基线时有任何参数的显著性改变。 本研究的结论： （1）首发未用药精神分裂症患者在首次发作时已经存在了脑灰质结构的损害。 （2）首次发作并未服药的精神分裂症患者在发病早期阶段，疾病已经对大脑网络拓扑组织造成损害，大脑网络的全局工作效率和局部工作效率都呈现了明显的下降。除此以外，大脑网络通讯任务中核心工作区也发生了较大改变，网络的拓扑组织优化性已大幅降低。 （3）8周的第二代抗精神病药物治疗对右额中回下部、左上枕叶、右侧脑岛与右侧丘脑等部位的灰质体积增长起到了作用，其灰质体积的增长量与8周内患者的药物用量呈显著正相关。 （4）为期8周的第二代抗精神病药物治疗未能够显著改变患者的脑结构网络拓扑组织，患者的脑结构网络拓扑优化性仍处在治疗前的水平。

目录

第1章 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究现状

1.2.1 首发精神分裂患者的脑灰质结构异常

1.2.2 首发精神分裂症患者的脑结构网络异常

1.2.3 药物治疗对精神分裂症患者脑结构影响研究

1.3 问题的提出

第2章 对象与方法

2.1 研究流程

2.2 入组及排除标准

2.2.1 患者入组及排除标准

2.2.2 健康对照组入组及排除标准

2.3 临床症状评估量表

2.4 磁共振图像数据采集和处理

2.4.1 磁共振图像数据采集方法和参数

2.4.2 影像数据预处理

2.4.3 结构像数据灰质体积分析

2.4.4 脑结构网络分析

第3章 结果

3.1 横断面研究结果

3.1.1 人口学资料

3.1.2 组间灰质体积比较

3.1.3 组间脑网络拓扑属性比较

3.2 纵向研究结果

3.2.1 人口学资料和临床变量

3.2.2 灰质体积的纵向分析

3.2.3 脑结构网络拓扑性的纵向分析

第4章 讨论

4.1 横断面研究

4.1.1 首发未服药精神分裂症患者灰质体积的异常

4.1.2 首发未服药精神分裂症患者脑网络拓扑组织的改变

4.2 抗精神病药物对脑灰质及脑网络的作用

4.2.1 药物治疗对患者灰质体积影响

4.2.2 药物治疗对患者脑网络拓扑组织作用

第5章 总结论、创新、局限及未来研究方向

5.1 总结论

5.2 创新性

5.3 本研究的局限

5.4 未来研究方向

参考文献

致谢

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