脑电波定量指数、MRS影像学DLPFC代谢物指标与抑郁症严重程度的相关性及联合检测对抑郁症疗效的预测价值

张艳,徐玉平,高咏莉

(郑州市第八人民医院 a.成人精神科;b.门诊;c.急诊科,河南 郑州 450015)

抑郁症主要表现为持续心情低落,近年抑郁症发病率呈增长趋势,相关数据显示世界范围内发生率达1.3%～19%,防治形势严峻[1]。抑郁症病因复杂,定量脑电图是可反映大脑生物电活动、监测疾病进展的无创伤、实用工具,能准确直观地观察各频段能量皮层分布。磁共振波谱(magnetic resonance spectroscopy,MRS)可利用磁共振现象、化学位移作用定量分析特定原子核与其化合物,无损伤检测某一区域的代谢[2]。目前,临床采用脑电波定量指数及MRS影像学指标预测抑郁症疗效的研究尚少。基于此,本研究探讨脑电波定量指数、MRS影像学双侧背外侧前额叶皮质(dorsolateral prefrontal cortex,DLPFC)代谢物指标联合检测用于评估抑郁症患者严重程度及预测其疗效。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取郑州市第八人民医院2022年1月至2023年1月收治的236例抑郁症患者作为抑郁症组,依据病情严重程度[汉密尔顿抑郁量表(Hamilton depression scale-17,HAMD-17)][3]分为轻度(62例)、中度(101例)、重度(73例)。纳入标准:符合抑郁症诊断标准[4];年龄>18岁;初中及以上受教育程度;同意进行定量脑电图检查与MRS检查;复发患者停止抗抑郁药治疗1个月以上;接受常规治疗联合经颅磁刺激治疗。排除标准:存在精神发育迟滞、严重攻击行为;1个月使用过激素类药物;合并重要器官病变;其他精神疾病(脑器质性精神障碍、精神分裂症等);酒精或药物滥用史。另选同期236例健康体检者为对照组。健康体检者无精神疾病遗传史、脑部外伤史。对照组男99例,女137例,年龄27～46岁,平均(37.29±3.78)岁,体重指数19～27 kg·m-2,平均(23.47±1.35)kg·m-2;抑郁症组男95例,女141例,年龄28～45岁,平均(36.85±3.92)岁,体重指数20～27 kg·m-2,平均(23.25±1.41)kg·m-2。两组一般资料均衡可比(P>0.05)。本研究经郑州市第八人民医院伦理委员会审批,且抑郁症患者家属及健康体检者均签署同意书。

1.2 研究方法

1.2.1抑郁程度评估

以HAMD-17量表[3]评估抑郁症患者的抑郁程度:HAMD-17评分≤7、8～16、17～23、≥24分分别表示无、轻度、中度、重度。评分越高,表示患者抑郁程度越严重。

1.2.2定量脑电图检查方法

采用脑电图仪(美国尼高力NicoletOne-V32型),取F3及周边点(C3、T3、FP1、F7)位置,依照10/20国际脑电图标准进行电极安放,以500 Hz频率做单极导联采样。转换原始数据(SPM8软件),时程平均化,采集θ(4～8 Hz)、δ(0.5～4 Hz)、α(8～13 Hz)、β(13～30 Hz)各频段的能量值,并傅立叶转换,计算(δ+θ)/(α+β)值。

1.2.3MRS影像学检查

采用MRI扫描仪(美国GEDiscovery MR750型),横轴位、矢状位3D SPGR系列扫描。以双侧DLPFC为感兴趣区,对双侧DLPFC代谢物进行半定量分析,计算肌酸(creatine,Cr)、N-乙酰天门冬氨酸(N-acetylaspartic acid,NAA)、肌醇(myo-inositol,MI)、胆碱(choline,Cho)相对浓度,并计算NAA/Cr、Cho/Cr、MI/Cr比值。

1.2.4抑郁症治疗方法

给予常规治疗(心理指导、认知行为治疗等)联合经颅磁刺激治疗,晨起口服氟西汀片(常州四药制药有限公司生产,国药准字H19980139),每次20 mg,每日1次。采用经颅磁刺激仪(丹麦MagPro2 R30型)TBS模式,部位选择:左前额叶背外侧皮质,强度80% MT,频率5 Hz,刺激脉冲总数600,总刺激时间200 s,每日1次,疗程2个月。

1.2.5疗效评估

治疗2个月后,HAMD-17评分减分率>80%为显效;HAMD-17评分减分率达50%～80%为有效;HAMD-17评分减分率<50%为无效[5]。抗抑郁疗效分组:显效、有效计入有效组,无效计入无效组。

1.3 统计学分析

2 结果

2.1 脑电波定量指数各频段(δ+θ)/(α+β)值

抑郁症组各频段(δ+θ)/(α+β)值均高于对照组(P<0.05),不同严重程度抑郁症患者各频段(δ+θ)/(α+β)值比较,轻度<中度抑郁<重度抑郁(P<0.05)。见表1。

表1 两组脑电波定量各频段(δ+θ)/(α+β)值比较

2.2 MRS-DLPFC代谢物

抑郁症组DLPFC代谢物双侧NAA/Cr低于对照组,双侧Cho/Cr高于对照组(P<0.05);两组双侧DLPFC代谢物的MI/Cr比值比较,差异无统计学意义(P>0.05);不同严程度抑郁症患者NAA/Cr比较,轻度抑郁>中度抑郁>重度抑郁,抑郁症组不同病情程度Cho/Cr比较,轻度抑郁<中度抑郁<重度抑郁(P<0.05)。见表2。

表2 两组MRS-DLPFC代谢物比较

2.3 脑电波定量指数、MRS-DLPFC代谢物与抑郁症严重程度的相关性分析

各频段(δ+θ)/(α+β)值、双侧Cho/Cr与抑郁症严重程度呈正相关,双侧NAA/Cr与抑郁症严重程度呈负相关(P<0.05),见表3。

表3 脑电波定量指数、MRS-DLPFC代谢物与抑郁症严重程度的相关性分析

2.4 不同疗效抑郁症患者脑电波定量指数、MRS-DLPFC代谢物比较

治疗2个月,根据治疗效果将236例抑郁症患者分为有效(205例)、无效(31例),有效抑郁症患者各频段(δ+θ)/(α+β)值、双侧Cho/Cr均小于无效患者,双侧NAA/Cr大于无效患者(P<0.05),见表4。

表4 不同疗效抑郁症患者脑电波定量指数、MRS-DLPFC代谢物比较

2.5 脑电波定量指数、MRS-DLPFC代谢物联合检测对抑郁症疗效的预测价值

以无效抑郁症患者为阳性样本,有效抑郁症患者为阴性样本,绘制ROC曲线,结果显示,脑电波定量指数各频段(δ+θ)/(α+β)值及MRS-DLPFC代谢物Cho/Cr、NAA/Cr联合检测预测抑郁症患者疗效的AUC为0.900(P<0.05)。见表5。

表5 脑电波定量指数、MRS-DLPFC代谢物联合检测对抑郁症疗效的预测价值

3 讨论

近年研究发现,接受抗抑郁治疗后,抑郁症患者的大脑活动、脑功能改变可出现于治疗1周左右,先于临床可观察到抗抑郁治疗的临床疗效变化[6]。

MRS可检测出NAA、Cho、Cr、MI等神经生化代谢物,能反映大脑神经代谢的改变。孙继锋[7]研究表示,MRS可辅助诊断抑郁症,相对于健康体检者,抑郁症患者双侧海马的NAA/Cr水平较低,双侧DLPFC的Cho/Cr水平较高,NAA/Cr水平较低。本研究显示,抑郁症患者的DLPFC代谢物双侧NAA/Cr、双侧Cho/Cr异于健康体检者,与上述研究相似。这可能是因为,NAA参与少突胶质细胞的能量、脂质代谢,Cho增高说明细胞膜磷脂代谢周转加快。Cr参与机体能量代谢,数值相对稳定,因此,抑郁症患者NAA/Cr、Cho/Cr水平变化主要与NAA、Cho数值改变有关。波谱研究发现NAA数值下降提示存在一定程度神经元功能障碍,同时可反映谷氨酸、γ-氨基丁酸降低;而DLPFC代谢物的Cho/Cr水平升高说明兴趣区Cho峰值升高[8]。本研究进一步研究证实,抑郁症患者的双侧Cho/Cr、双侧NAA/Cr与抑郁症严重程度显著相关,说明双侧DLPFC的NAA/Cr、Cho/Cr与抑郁症严重程度有关。但本研究未对海马区域代谢产物进行探究,存在一定局限性。

抑郁症患者神经环路各区域受损可引起定量脑电图的改变。国际脑波学会、神经科学界将脑电波分成δ波、θ波、α波、β波4个主要脑波频率类别,定量分析脑电波评估大脑神经环路生理改变[9]。邱建成等[10]研究表示定量脑电图多个频段(δ+θ)/(α+β)值可提示抑郁症治疗后左侧大脑皮质神经电活动变化。本研究轻度抑郁患者各频段(δ+θ)/(α+β)值<中度抑郁<重度抑郁,与抑郁症病情程度呈正相关。α、θ振荡主要在丘脑与边缘系统调节、维持非任务状态下的脑功能;δ波正常只出现于睡眠状态。丘脑中部、杏仁核等边缘区域激活增强,而前扣带回、背外侧前额叶等皮质区域的激活降低,可能导致β频段功率值增高。本研究提示抑郁症病情发生、发展过程中脑波频率变慢、神经元代谢障碍、脑皮质功能受损。

本研究显示有效抑郁症患者各频段(δ+θ)/(α+β)值、双侧Cho/Cr均小于无效患者,双侧NAA/Cr大于无效患者,表明治疗有效抑郁症患者一定程度增强了α波、β波活动,恢复了神经元完整性及脑区正常生理功能,提示脑电波定量指数、MRS-DLPFC代谢物能一定程度上反映抗抑郁的治疗效果。经ROC曲线分析显示,脑电波定量指数各频段(δ+θ)/(α+β)值及MRS-DLPFC代谢物Cho/Cr、NAA/Cr联合检测预测抑郁症患者疗效的AUC为0.900,表明联合检测对抑郁症疗效具有较高的预测价值。

4 结论

脑电波定量指数各频段(δ+θ)/(α+β)值及MRS-DLPFC代谢物Cho/Cr、NAA/Cr均与抑郁症患者严重程度密切相关,且联合检测对抑郁症疗效具有较高的预测价值,可用于评估、预测抑郁症患者严重程度、治疗效果,为早期制定、调整抗抑郁方案提供依据。