人腦海馬體積測量及其在精神疾病中的應用.pdf

1、目的：
　　 將手工分割測量法、IBASPM自動分割測量方法、以及兩種基于體素的腦形態(tài)學分析方法(標準的VBM5與最新的VBM8-DARTEL)對于海馬體積的測量結果，在兩組高分辨率MRI腦結構像數(shù)據(jù)中進行比較。并以手工分割測量法為金標準，考察幾種自動分析方法對于海馬體積檢測的敏感性與有效性。也通過上述多種方法，檢測首發(fā)重性抑郁癥及精神分裂癥的海馬體積異常。
　　 方法：
　　 三十二名首發(fā)未服藥的重性抑郁癥患者

2、，以及三十名正常健康被試，運用德國Siemens公司Avanto1.5T磁共振成像系統(tǒng)完成高分辨率3D全腦T1結構像數(shù)據(jù)采集。另有三十二名首發(fā)未服藥的精神分裂癥患者，以及二十七名正常健康被試，運用荷蘭Phillips公司的Intera Achieva3.0T磁共振成像系統(tǒng)完成高分辨率3D全腦T1結構像數(shù)據(jù)采集。在兩組數(shù)據(jù)中均同時運用手工分割測量法，IBASPM自動分割測量法以及兩種VBM分析方法（標準的VBM5與最新的VBM8-DART

3、EL）進行海馬體積的測量。
　　 結果：
　　 (1)對于手工測量所得首發(fā)重性抑郁癥患者與正常對照海馬體積，經Cendes法(Cendes F，1993)標準化后，以年齡和性別為協(xié)變量，進行重復測量的方差分析，發(fā)現(xiàn)顯著的分組效應(F=5.192， df=58，p=0.026)，差異主要在左側海馬(F=9.977， df=58， p=0.003)。對于手工測量所得海馬原始體積，以年齡、性別和顱腔體積為協(xié)變量，進行重復測量的

4、方差分析，也發(fā)現(xiàn)顯著的分組效應(F=10.113，df=57，p=0.002)，差異仍然主要在左側海馬(F=13.943，df=57，p＜0.001)。以年齡、性別和IBASPM所測全腦體積為協(xié)變量，運用重復測量的方差分析處理IBASPM所測海馬體積，發(fā)現(xiàn)顯著的分組效應(F=5.337，df=57，p=0.025)。以全腦體積、年齡、性別作為協(xié)變量控制，應用VBM5-ROI分析法進行海馬體積差異的協(xié)方差分析，未發(fā)現(xiàn)抑郁組及正常組之間顯著

5、的海馬體積差異。以全腦體積、年齡、性別為協(xié)變量，對VBM8-DARTEL處理數(shù)據(jù)進行協(xié)方差分析，發(fā)現(xiàn)首發(fā)抑郁患者的左側海馬體積顯著下降，最強激活點為MNI坐標(-36-31-12)（cluster=65，z=2.87，AlphaSim校正:P＜0.01，最小體素數(shù)＞16）。
　　 (2)分別在首發(fā)抑郁癥研究全部被試、正常被試、以及抑郁癥患者的三組數(shù)據(jù)當中，將四種方法測得的顱腔體積或全腦體積結果進行pearson's相關，均為VB

6、M5與VBM8所得全腦體積的相關值最高，分別是0.896(P＜0.01)，0.947(P＜0.01)，0.863(P＜0.01);而手工測量法與IBASPM法所得全腦體積的相關值最低，分別0.209(P＞0.05)，0.444(P＜0.05)，0.055(P＞0.05)。手工測量法與VBM8所得全腦體積的相關值在三組數(shù)據(jù)內分別為0.882(P＜0.01)，0.912(P＜0.01)，0.860(P＜0.01)。以年齡、性別和VBM8所測

7、全腦體積為協(xié)變量，對IBASPM所測海馬體積進行重復測量的方差分析，分組效應不顯著(F=0.987，df=57，p=0.325);而同樣以上述協(xié)變量對手工測量的原始海馬體積進行分析，仍然發(fā)現(xiàn)顯著的分組效應(F=7.690，df=57，p=0.008)，且差異主要在左側海馬(F=11.964，df=57，p=0.001)。
　　 (3)對于手工測量所得首發(fā)精神分裂癥癥患者與正常對照的海馬體積，經Cendes法標準化后，以年齡和性別

8、為協(xié)變量，進行重復測量的方差分析，發(fā)現(xiàn)顯著的分組效應(F=7.500，df=55，p=0.008)。對于手工測量所得海馬原始體積，以年齡、性別和顱腔體積為協(xié)變量，進行重復測量的方差分析，也發(fā)現(xiàn)顯著的分組效應(F=23.116，df=54，p＜0.001)。以年齡、性別和VBM8所測全腦體積為協(xié)變量，運用重復測量的方差分析處理IBASPM所測海馬體積，發(fā)現(xiàn)顯著的分組效應(F=5.937，df=54，p=0.018)。以全腦體積、年齡、性別

9、為協(xié)變量，應用VBM5-ROI分析法進行海馬體積差異的協(xié)方差分析，未發(fā)現(xiàn)精神分裂癥組及正常組之間顯著的海馬體積差異。以全腦體積、年齡、性別為協(xié)變量，對VBM8-DARTEL處理數(shù)據(jù)進行協(xié)方差分析，發(fā)現(xiàn)首發(fā)精神分裂癥患者的雙側海馬體積顯著下降，差異區(qū)最強激活點MNI坐標分別為(-20-15-11;23-369;-14-3310)(z=2.83;z=2.72;z=2.75;均經AlphaSim校正:P＜0.01，最小體素數(shù)＞16)。

10、　　 結論：
　　 (1)在確定局部的形態(tài)學改變方面，VBM8-DARTEL法與手工測量法之間顯示出了良好的一致性，具有良好的敏感度和有效性，可能在精神疾病的病理生理學研究方面是一個非常有用的工具。
　　 (2)在確定海馬的形態(tài)學改變方面，尤其是對于病理人群海馬異常的檢測，標準VBM5的敏感性及有效性不足。
　　 (3)盡管IBASPM自動測量腦區(qū)體積的方法可以在一定程度上反映海馬體積改變，但其對于海馬異常的檢