脑卒中后抑郁与病变脑区功能磁共振影像的关系

张丹霓，吴学良，陈志钦

脑卒中后抑郁与病变脑区功能磁共振影像的关系

张丹霓，吴学良，陈志钦

摘要：目的探讨脑卒中后抑郁与病变脑区功能磁共振影像的关系。方法选取2018年1月—2019年3月在普宁市人民医院治疗的脑卒中后抑郁病人67例(观察组)，同时选取脑卒中后无抑郁病人120例(对照组)，两组均行磁共振弥散张量成像(DTI)和磁共振波谱成像(MRS)检查。结果两组糖尿病、高血压、高脂血症、冠心病、受教育年限、入院时美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)评分、梗死灶及梗死体积比较差异均无统计学意义(P>0.05)；观察组额叶、颞叶、基底节病灶对侧异性分数(FA)值明显低于病灶同侧以及对照组病灶对侧(P<0.05)；观察组病灶对侧小脑胆碱/肌酸、胆碱/N-乙酰天门冬氨酸明显高于病灶同侧小脑以及对照组病灶对侧小脑(P<0.05)。结论脑卒中后抑郁和非抑郁病人大脑DTI、MRS检查指标有明显差异。

关键词：脑卒中；抑郁；扩散张量成像；磁共振波谱成像

作者单位：普宁市人民医院(广东普宁 515300)，E-mail：nienietuo@163.com

引用信息张丹霓，吴学良，陈志钦.脑卒中后抑郁与病变脑区功能磁共振影像的关系[J].中西医结合心脑血管病杂志，2021，19(14)：2454-2457.

doi：10.12102/j.issn.1672-1349.2021.14.039

脑卒中后抑郁是临床常见的脑梗死并发症，也是脑梗死激发神经功能损伤后的心理应激反应，目前对于具体的发病机制尚未明确，主要是由于梗死后脑组织解剖结构发生变化和脑内神经递质出现改变引发。还有学者认为脑卒中后抑郁发生与社会因素、心理因素等密切相关，病人主要表现为情绪低落、思维迟缓和言语动作减少等，对病人康复和身心健康产生严重的影响[1]。早期对脑卒中后抑郁进行诊断对开展预防和治疗具有重要的意义。脑卒中后抑郁发生程度与梗死部位具有密切关系。近年来，随着磁共振成像(MRI)检查的普及，该方法具有更好的软组织分辨率，而利用电子计算机技术包括开展弥散加权成像和磁共振波谱技术可以对脑卒中组织结构与细胞特征进行分析，提升了临床诊断准确性和早期检出率[2]。本研究对脑卒中后抑郁与病变脑区功能磁共振影像的关系进行了分析，以期为临床提供指导和依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2018年1月—2019年3月在普宁市人民医院治疗的脑卒中后抑郁病人67例(观察组)，同时选取脑卒中无抑郁病人120例(对照组)。纳入标准：①脑卒中诊断符合2014年中华医学会神经病学分会公布的急性缺血性脑卒中诊断标准；②抑郁诊断符合抑郁自评量表(SDS)评分≥53分；③在普宁市人民医院行MRI检查；④临床影像资料保存完整。排除标准：①年龄>80岁；②既往有脑血管病事件；③脑卒中前有抑郁、焦虑等精神疾病；④有酒精、药物滥用史。两组年龄、性别比较差异均无统计学意义(P>0.05)。详见表1。

表1 观察组和对照组一般资料比较

1.2 检查方法 采用GE公司生产的PH360核磁共振仪进行检测，采取8通道腹部相控阵线圈作为接收线圈，头颅置于线圈内，梗死病灶测量采取半自动测量法，磁共振弥散张量成像(DTI)明确责任病变，在DTI序列手动勾画梗死病灶轮廓，计算脑梗死面积。扫描参数设置，轴位T1WI RTSE，回波时间(TE)：20 ms，重复时间(TR)：2 000 ms，反转恢复(IR)：800 ms，矩阵：400 mm×351 mm，层厚：6 mm，层间距：1 mm，TSE Factor：7；T2WI DRIVE，TE：80 ms，TR：3 000 ms，矩阵：484 mm×377 mm，层厚：6 mm，层间距：1 mm，TSE Factor：15；FLAIR 序列，TE：120 ms，TR：11 000 ms，矩阵：240 mm×187 mm，IR：2 800 ms，层厚：6 mm，层间距：1 mm，TSE Factor：32；矢状位T2WI TSE，TE：80 ms，TR：2 123 ms，矩阵：384 mm×336 mm，层厚：5 mm，层间距：1 mm，TSE Factor：19。磁共振波谱成像(MRS)检查：选取双侧感兴趣区域，体素大小1.0 cm×1.0 cm×1.5 cm，避开颅骨、脂肪、气腔及脑脊液等结构，采用饱和带避免周围组织对检查结果的影响。使用MRS专用头颅线圈，利用软件点分辨自旋回波序列开展扫描，完成后利用程序自动对曲线拟合、零填充、相位、基线进行调整，TR 1 500 ms，TE 35 ms，水峰半高全宽小于3～5 Hz，并对脑组织代谢物种类及浓度变化进行记录和分析。

1.3 图像分析 完成数据扫描后将所有图像输入医学影像工作站，由两位有经验的MRI检查医生进行图像分析，确定DTI 图像中感兴趣区(ROI)的测量位置，记录信号强度并进行分析。采用西门子研发后处理软件对原始数据进行分析，记录代谢物胆碱、肌酸、N-乙酰天门冬氨酸谱线图，计算相关指标。

2 结 果

2.1 两组临床资料比较 两组糖尿病、高血压、高脂血症、冠心病、受教育年限、入院时美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)评分、梗死灶及梗死体积比较差异均无统计学意义(P>0.05)。详见表2。

表2 两组临床资料比较

2.2 两组FA值比较 观察组额叶、颞叶、基底节病灶对侧FA值明显低于病灶同侧以及对照组病灶对侧(P<0.05)。详见表3。

2.3 两组小脑MRS检测指标比较 观察组病灶对侧小脑胆碱/肌酸、胆碱/N-乙酰天门冬氨酸明显高于病灶同侧小脑以及对照组病灶对侧小脑(P<0.05)。详见表4。

表3 两组FA值比较(±s)

表4 两组MRS检测指标比较(±s)

3 讨 论

脑卒中属于临床常见的脑血管疾病之一，严重威胁人类的身心健康和生命安全。研究显示，脑卒中后病人不仅会出现躯体、认知以及言语等功能障碍，还会形成一系列情感行为的改变，脑卒中后抑郁属于常见的心理障碍，病人表现出情绪低落、兴趣下降、发恼、身心疲劳等，对病人生活质量有严重的影响[3]。目前，临床对于脑卒中后抑郁发生的具体机制尚未明确，有学者认为与多种生物学机制包括神经化学、神经传导通路、疾病遗传易感性等有关，一方面，人体5-羟色胺与去甲肾上腺素活性下降是导致抑郁发生的核心，脑卒中会导致人体去甲肾上腺素能神经元与5-羟色胺能神经元和两者通路被破坏，造成了两种递质在人体下降有关[4]；另一方面，解剖学研究认为脑卒中后人体额叶、颞叶等神经微结构被破坏导致病人出现情绪上的变化；此外，遗传学认为有抑郁家族史人群在脑卒中后发生抑郁的概率是普通人群的2倍，而且由于脑卒中后病人躯体功能低下、社会支持不足均会导致病人采取消极的应对方式，造成抑郁症发生率显著升高[5]。研究显示，抑郁症病人脑组织存在器质性改变，一般是定位在边缘系统-皮质-纹状体-苍白球-北侧丘脑这一神经环路，尤其是基底节区属于环路重要组成部分，壳核、苍白球、尾状核、背侧丘脑均在这一区域，有学者采用MRI研究发现累及苍白球脑梗死是梗死后发生抑郁的独立危险因素，因此，了解脑卒中后抑郁病人抑郁行为同病变区域功能之间的关联对预防和治疗脑卒中后抑郁症具有至关重要的意义[6-7]。

近年来，随着现代医疗器械的飞速发展，MRI在临床广泛应用，具有较高的软组织分辨率，同时可以在任意平面进行多参数成像，而且对人体没有电离辐射，因此，在前列腺癌的早期诊断中发挥了重要作用[8]。本研究将MRI检查应用在脑卒中后抑郁病人中，DTI可以在活体组织中显示脑白质纤维束的走形、方向、排列状况，可以分析中枢神经纤维网络完整性与方向性，人体脑白质神经纤维束存在排列方向性，水分子会倾向沿着脑白质方向弥散垂直在神经纤维走向弥散手足，形成各向异性弥散，因此，可以对脑白质区域组织微观结构进行分析[9]。FA值是最常用且最稳定指标，人体脑白质FA值同髓鞘完整性、纤维致密性和平行性呈正相关，FA值增大说明纤维走向一致，髓鞘发育正常，FA值减少说明纤维微细结构受到破坏；MRI表观扩散系数(ADC)值则反映了水分子扩散的程度，其值越高表明水分子弥散的受限制程度就越低[10]。研究发现，脑部尾状核、苍白球、壳核和背侧丘脑属于灰质核团，既有神经元存在，同时还含有大量的神经纤维，通过对此区域的研究可以了解脑卒中后抑郁的病理基础，既往有学者分析发现在脑梗死急性期会出现细胞毒性水肿，纤维肿胀，纤维束间隙变小，因此，ADC值降低，与正常一侧脑组织比较发现梗死病灶神经纤维束直径变细、数量减少、部分纤维束中断，说明病人正常的神经组织结构顺序丢失，神经元与轴突被严重损伤[11]。

MRS则是通过人体组织生物物质代谢波谱信息进行数值或谱线定量表达的方法，观察病变组织中特定代谢产物含量变化进而对疾病进行诊断，波峰谱线代表了组织内部代谢物的微观变化，反映出组织内肿瘤生长、增殖等生物学特性[12]。本研究分析了N-乙酰天门冬氨酸、胆碱、肌酸三者的变化，枸橼酸主要存在人体神经元和轴索内，是神经元的标记物，但是有研究发现其与抑郁症发生无明显关联，考虑脑卒中后抑郁发生的病理过程可能是非神经元性[13]。胆碱则是细胞膜磷脂代谢的重要产物，参与细胞膜的合成与降解，反映含有几种胆碱代谢物的混合信号或波峰，目前胆碱已经证实是引发情绪异常的病理生理基础；肌醇则来源自大量肌醇本身类的复合物，是人体脑内重要的代谢物，同时也是情绪稳定剂锂的作用物，在情绪异常病人脑内会出现明显的变化[14]。研究发现脑卒中后抑郁病人MRI波谱值升高，提示小脑组织神经细胞膜磷脂更新增多且膜结构出现了变化，还有学者发现脑卒中后抑郁症病人小脑白质网络出现明显异常，提示小脑结构出现了变化[2]。

本研究结果显示，两组糖尿病、高血压、高脂血症、冠心病、受教育年限、入院时NIHSS评分、梗死灶及梗死体积比较差异无统计学意义(P>0.05)，说明脑卒中后抑郁发生同病人基础疾病、受教育年限、入院时NIHSS评分均无明显关联。观察组额叶、颞叶、基底节病灶对侧FA值明显低于病灶同侧及对照组病灶对侧，说明脑卒中病人发生抑郁后额叶、颞叶、基底节病灶FA值会明显下降。观察组病灶对侧小脑胆碱/肌酸、胆碱/N-乙酰天门冬氨酸明显高于病灶同侧小脑以及对照组病灶对侧小脑，说明脑卒中病人发生抑郁后病灶对侧小脑胆碱/肌酸、胆碱/N-乙酰天门冬氨酸会明显升高。本研究优势在于证实了脑卒中抑郁病人发病后DTI、MRS检查指标会出现明显变化，为早期对脑卒中抑郁病人进行筛查、诊断及鉴别诊断提供依据，但是本研究纳入病人数量有限，而且图像可能受到多种因素影响，导致影像分析效果受到一定干扰，因此，还需要开展多中心、大样本研究深入论证分析。

综上所述，脑卒中后抑郁和非抑郁病人大脑DTI、MRS检查指标有明显差异，值得进一步分析。

(收稿日期：2020-03-26)

(本文编辑 王丽)