伴有暴力行为的精神分裂症患者皮质厚度和分形维数的分析.docx

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1、目的应用结构磁共振成像技术、基于表面的形态学分析方法，观察伴有暴力行为的精神分裂症患者皮质的结构改变，探讨其神经病理生理机制。方法纳入符合ICD-IO诊断标准的精神分裂症患者38例。利用修订版外显攻击行为量表(MOdifiedOvertAggressionScale,MOAS)评分将患者分为暴力组和无暴力组。使用CATI2软件计算2组皮质厚度与分形维数，组间比较采用双样本t检验；全脑的皮质厚度、分形维数分别与PANSS评分进行相关分析。结果暴力组(n=20)较无暴力组(n=18)左侧舌回(t=4.11,P=O.00011)、岛回(t=3.48,P=O.00066)、中央前回(t=3.52,P=

2、0.00060),右侧的中央前回(t=3.94,P=0.00018)缘上回(t=3.72,P=0.00034)中央后回(t=3.72,P=0.00034)及顶叶下回(t=3.64,P=0.00043)的皮质厚度减低(顶点水平P0.001,未校正)；暴力组皮质分形维数在左侧中央后回(t=3.86,P=0.00023)增加,右侧楔前叶(t=3.62,P=0.00044)减低(顶点水平P0.001,未校正)。相关分析显示，精神分裂症患者左侧中央后回皮质分形维数与PANSS一般病理评分(r=0.56,P=O.00017)、总评分(r=0.53,P=0.00040)均呈正相关；左侧梭状回皮质分形维数与P

3、ANSS总评分呈正相关(r=0.50,P=OOOO47)；右侧顶叶上回(r=0.62,P=0.00003)顶叶下回(r=0.62,P=0.00003)、中央后回(r=0.57,P=0.00012),撅下回(r=0.56,P=0.00017)皮质分形维数与PANSS阴性评分均呈正相关。结论伴有暴力行为与无暴力行为的精神分裂症患者多个脑区的皮质厚度与分形维数存在差异，提示伴有暴力行为的患者存在神经元密度与分布的异常，这有助于观察精神分裂症患者疾病的进展过程。精神分裂症是一种严重复杂的、主要源于神经发育紊乱的精神疾病1,2,发病率约占世界人口的1%3。在首次发病未治疗的精神分裂症患者中，具有暴力行为

4、的约占34.5%,且具有严重暴力行为的占16.6%41具有暴力行为的精神疾病患者表现出严重的临床症状，给患者及其家人的正常生活和工作带来了极大的挑战50近年来，大量影像学研究，尤其是脑结构影像的研究证实精神分裂症患者的大脑结构出现改变，而出现改变的解剖脑区主要包括前额叶、岛叶和颍叶皮质等6,7。结构磁共振成像(SlrUCtUralmagneticresonanceimaging,SMRl)主要是利用Tl加权成像序列采集，一般采用3D成像方式，具有分辨率高、非侵入性检查等特点，可定量测量精确定位脑区8。SMRl图像的处理一般可以分为3种方式：基于体素的形态学测量(voxel-basedmorph

5、ometry,VBM)、基于表面的形态学分析(surface-basedmorphometry,SBM)和基于感兴趣区域分析(regionofinterest,ROI)SBM主要针对大脑的皮质表面积、厚度、体积及皮质曲率等特征进行精细处理，它是近几年来发展起来的一种基于磁共振脑结构成像的处理方法。目前SBM方法使用较多的是基于灰质-白质交界面和皮质-脑脊液交界面的重建及通过表面变形算法(SUrfaCedeformablealgorithm,SDA)将大脑高度折叠的皮质表面展平，排除了沟回曲率对测量的影响9,10,11,展开计算每个体素的形态学指标,进而根据分区模板或者手动划定区域来计算局部区域

6、性的相应指标。SBM也常应用于检测皮质厚度与认知特征的相关性12,13。我们利用三维高分辨率SMRl结合SBM分析方法，检测伴有暴力行为和无暴力行为的精神分裂症患者的全脑皮质厚度及分形维数,探索伴有暴力行为的精神分裂症患者皮质厚度及分形维数的变化特征，并探寻精神分裂症患者皮质厚度、分形维数的变化与临床指标的相关性。资料和方法一、对象选择2013年7月至2015年12月就诊于我院门诊及住院的精神分裂症患者。入组标准：(1)由2名主治及以上职称医师根据ICD-10的标准同时诊断为精神分裂症的患者；(2)年龄1860岁；(3)右利手。排除标准:(1)伴有严重躯体疾病及脑器质性疾病；(2)有酒精或药物

7、滥用或依赖史；(3)其他神经或精神障碍；(4)怀孕或哺乳期女性患者；(5)有MRl检查禁忌证者本研究经医院伦理委员会审查批准(批号：)。所有受试者及其监护人均签署知情同意书。二、方法1 .一般临床资料收集及量表评估：收集所有受试者年龄、性别、用药量、首次发病年龄、总病程、复发次数、受教育水平、精神分裂症分型构成等一般临床资料。由2名高年资精神科医师通过修订版外显攻击行为量表(ModifiedOvertAggressionScale,MOAS)PANSS评分对所有患者精神症状严重程度进行评价。MoAS14共包含4类分量表：语言威胁、对财务的攻击、自身攻击和对他人的攻击。每个分量表均为5级水平：0

8、4分。然后再对分量表分进行加权，语言威胁Xl,对财务的攻击x2,自身的攻击x3,对他人的攻击x4,MOAS总分为各分量表加权之和。总分越高表明攻击性越强。无攻击：是指在4个分量表上得分全部为0。攻击组：仅在言语威胁分量表上得分超过1分，而其他3个分量表得分为0,即仅存在言语威胁。暴力组：指在其他3个分量表(对财物的攻击、对自身的攻击、对他人的攻击)上得分超过1分者，暴力组患者至少有1次暴力行为，如扔东西、伤害自己或者攻击他人。无暴力组：指在4个分量表上得分全部为0或者仅在言语威胁分量表上得分超过1分者，即无攻击组和攻击组合称无暴力组。MOAS中文版具有较高的信度、效度15,量表的CrOnbae

9、ha系数为0.840.8916。2 .影像数据采集：采用GE750DiscoveryMRI3.0T扫描仪(美国通用公司)和八通道头颅磁共振线圈行SMRl扫描。采用高分辨率三维Tl加权序列(TlWeightimage3DMagnetizationFastSpoiledGradientRecalledEchosequence,TlWI3D-FSPGR)采集矢状位TlWl,重复时间二6896ms,回波时间=2.992ms,翻转角=8。，矩阵=256x256,视野二244mmx244mm,层厚=Imm,层间距=Imm,层数=176层，扫描要求覆盖全脑范围，下缘起自枕骨大孔，上缘至颅顶头皮。3.sMR【

10、数据处理：(1)数据预处理：应用基于MAT1.AB2017b平台的SPMl2软件包()17和CAT12()软件包处理3DTlWl数据，获得皮质厚度与皮质分形维数的结果。预处理采用CATl2中“分割数据”模块的默认模式：将所有3DTlWI图像转换成“co”开头的NIFlT格式图像，使图像的前联合与3DMNI空间的原始点相匹配；所有图像被分割成灰质、白质和脑脊液；所有图像标准化到Dartel模板的MNl152标准空间；最终标准化后的图像体素大小为1.5mm1.5mm1.5mm。(2)皮质厚度和分形维数分析：采用CAT12工具包可以全自动将测量双侧半球皮质厚度及中央表面的重建合并成一步完成18。然后

11、进行拓扑结构校正口9、球体映射和球体配准20。在进行统计分析之前重采样，平滑皮质厚度、分形维数的图像分别采用15mm、20mm的半高全宽的高斯核。采用2种方法进行数据质量控制：(1)数据处理之前对所有DlCoM格式的图像进行筛查，筛除有伪影或有器质性病变的图像；(2)确保所有数据的平均加权图像和预处理质量(Weightedaverageimageandpreprocessingquality)为B或以上。4 .统计学处理：采用SPSS20.0软件对一般临床资料进行统计学分析。2组年龄、用药量、首次发病年龄、总病程、复发次数、PANSS评分及MoAS评分，符合正态分布的以,一表示，不符合正态分布

12、的以中位数(四分位数)表示，进行双样本t检验或秩和检验；性别、受教育水平及精神分裂症分型的构成比采用2检验；P0.05为差异有统计学意义。SPM12的二阶分析采用双样本t检验对2组的皮质厚度及分度维数进行分析，多重比较采用顶点水平PvOOOl（未校正），且仅报道顶点数大于30的脑区。采用多元回归分析分别将全脑皮质厚度与分形维数与PANSS评分进行相关性分析，年龄、性别作为协变量，多重比较采用顶点水平P0.001（未校正），且仅报道顶点数大于30的脑区。有统计学意义的团块的解剖部位采用DeSikan-KiIHanyaHaS图谱21呈现。结果一、一般临床资料比较暴力组和无暴力组精神分裂症患者在年龄

13、、用药量、首次发病年龄、总病程、复发次数、PANSS评分以及性别、婚姻状况、受教育水平、精神分裂症分型差异均无统计学意义，而MOAS评分差异具有统计学意义；见表1。*1力胆和无力电一BMS3费料比较原目(e18)oneSxnHx1/维雨利M）3S41133B36304140.423性则（J5/女,男）1V7现1643OJOO舌吻打（Rf.）546*180456*1721.5650.122次:22地622SOaOK0.WW(.,.)122915.06.9-1.06102S7Uat次B（次户3(1.5)3(2.4)-0.4290.668PAVSSCtfiJtt()19.9e.l1S.75.9”17

14、0X08PA!*SSS1Ett()17.618321.78-1.4530455pAsr械30103911.O0.18003S8PAJWS分7182O6773*21.9AS302SMoASST分（分）aIM(0.2JOo)19.50(175.2SXX)-52970.01W,X()20大XwI43大方24S.7960327中专及宸中47切中6S住01和5分Sl(例)T66C1.(M90.825未分g1214注：PANSS7KJW三Ctt*三MOAS力WiFS外显友图行为H:,不将合正去分*中&JS!：国分位St）表示二、2组皮质厚度、分形维数的改变情况与无暴力组相比，暴力组患者左、右半球的皮质厚度

15、均减低，差异脑区包括左侧的舌回、岛回、中央前回，右侧的中央前回、缘上回、中央后回及顶叶下回；见表2和图1。表2H力更（=20）较无事力用（11=18）皮质厚度、分形堆的改变脑区的CATI2赛被值Il区R所占百分比丽丽Siwa(M%)1044.110.00011三MK(18%)83.460.00066左即奂航回（100%）603.520.00060w三m(100)2333.940.00018有做QjS（74%）右例中夬区囱（26%）1213.720.000乂三MB3MTE(100%)1163.MO.OCC43分影曲三WP5三(M*)a2113.860.00023SWWWH(100%)b993.620.00044注：仅报JlVln点JBBS以分占百