青少年抑郁症患者海马磁共振成像研究进展

抑郁症是影响青少年身心健康以及致残和死亡的主要原因。关于抑郁症的发病机制目前仍不清楚,既往研究发现海马在抑郁症的发病机制中起着重要作用,海马成为了近年来很多抑郁症相关神经影像学研究的焦点,但是对于青少年的研究相对较少。本研究通过对近年来青少年抑郁症患者海马的磁共振结构成像、功能成像、波谱成像等进行简要综述发现,青少年抑郁症患者存在海马结构、功能、代谢的异常,并且这些异常改变与早期不良经历和压力事件高度相关,这可能是这些风险因素导致抑郁症的一种神经生物学机制。未来我们需要更多纵向和大样本研究来进一步验证之前的这些发现,并且需要更多关注环境等风险因素与大脑改变之间的关系。本综述通过总结青少年抑郁症患者海马研究现状及不足,为将来的研究提供参考方向,为进一步探索青少年抑郁症的发病机制提供帮助。

基于ReHo方法的不同性别中国象棋大师静息态脑功能磁共振成像研究

基于ReHo分析方法从rs-fMRI角度探讨中国象棋高水平运动员的性别差异。收集第一届全国智力运动会中国象棋项目大师级运动员和匹配的对照人群,采集每位被试者的rs-fMRI数据,应用DPARSF软件分析脑区局部一致性信息。结果发现女大师右侧额上回(BA10)和右侧额内侧回(BA25)的ReHo值高于男大师,对照组男女无全脑ReHo值差异。结果说明男女中国象棋大师在右侧额上回和额内侧回的ReHo值差异可能反映了不同性别中国象棋大师在性别刻板印象和认知-情绪转换脑区的自发活动一致性差异。

图形创造性思维脑部机制的功能磁共振研究

采用现代认知神经科学手段研究创造性思维背后的神经机制已成为新的热点.大量疾病状态的研究提示正常人在从事创造性活动时可能存在一个左侧半球对右侧的抑制机制,对其去抑制可以导致图形创造力突然增加,然而这一假说尚无直接证据.对26名健康志愿者(15名女性,11名男性,平均年龄22岁)进行了磁共振扫描,在他们做图形想象任务时观察其脑部活动,研究发现:相对于非创造性图形想象,创造性任务激活了左侧前额叶(ROI分析,p=0.037),但与此同时右侧前额叶(ROI分析,p=0.007)及后部皮层区域(FWE校正,p<0.05)大量去激活.结果提示在图形创造性活动中,左侧前额叶可能抑制了右侧半球的活动,这一抑制的解除可以使右侧功能得以自由发挥而提高图形创造力.

抑郁症的质子磁共振波谱(~1H-MRS)研究进展

重度抑郁症（Major depressive disorder,MDD）,临床上以持续而普遍的悲伤、内疚和无价值感为特征,据估计全世界大约有3. 5亿人深受该疾病困扰。根据世界卫生组织报告,到2030年抑郁症将会成为全球疾病负担的主要原因。尽管经过了几十年的研究,该疾病的病理生理机制仍不能完全地被大家了解。

磁共振成像在抑郁症中的研究进展

抑郁症为常见的精神疾病,但其病因及发病机制尚不清楚。随着磁共振序列及计算机技术的不断发展,对抑郁症的诊断、治疗及病理机制研究均取得了一些进展,本文就磁共振结构及功能成像在抑郁症中的应用进展作一综述,以期揭示抑郁症潜在病理学基础及其发病机制。

基于影像组学和自动机器学习的PA患者肾上腺静脉取血结果的研究

目的建立基于高分辨率增强CT影像和自动机器学习技术的原发性醛固酮增多症(Primary Aldosteronism,PA)亚型术前预测模型。方法回顾性研究经肾上腺静脉取血(Adrenal Venous Sampling,AVS)结果亚型诊断的PA患者312例,其中,207例诊断为单侧优势(AVS-右∶AVS-左=93∶114),105例诊断为双侧优势。纳入患者初诊CT影像,基于薄层静脉期图像提取双侧肾上腺影像组学特征,并定义影像组学商值特征为双侧肾上腺对应影像组学特征的比值,再将特征向量输入自动机器学习进行模型训练。结果根据自动模型筛选,随机森林分类器在预测AVS结果方面取得了较好的整体性能,其中准确度为0.7500,召回率为0.7466,受试者工作特征曲线下面积为0.8792。结论本系统在预测PA患者的AVS结果方面展示出了一定的潜力,因此,机器学习模型可以在常规临床实践中辅助预测PA的亚型诊断。

注意缺陷多动障碍脑白质纤维束异常的磁共振影像学研究

大脑白质的发育对个体正常行为和认知功能的建立至关重要,已有大量研究表明白质微结构改变和注意缺陷多动障碍(ADHD)核心症状以及认知功能缺陷有关,提示脑白质异常可能为该病的神经基础之一。本文旨在通过对儿童青少年ADHD患者的大脑白质磁共振影像学研究进行回顾与总结,归纳ADHD主要相关白质纤维束的改变特征及其与临床表现的关系,揭示ADHD潜在的脑白质病理机制,并对未来研究方向进行展望。

磁共振成像QA的自动实现方法

目的提供一种磁共振成像质量保证(QA)日常检测的自动实现方法。方法利用DICOM协议实现对QA参数计算的流程控制,由程序根据设定自动选择ROI区域并进行QA参数的计算和存储。结果计算所得信噪比和漂移等QA参数能避免手动选择ROI等人为因素的影响,可较准确地反映设备状态。结论此法简化了磁共振设备QA工作的操作流程,有利于历史数据的保存与回顾分析。

重复伤害性电刺激下大鼠脑功能性磁共振成像的变化

目的:观察重复伤害性电刺激下大鼠脑功能磁共振成像的变化。方法:健康清洁级SD大鼠24只,麻醉后行4个相同时间段的左前爪重复伤害性电刺激(分别为A、B、C、D,刺激间期为10 min);刺激期间予脑功能磁共振成像扫描,用统计参数法行图像分析不同时间段伤害性电刺激下脑功能成像的变化。结果:不同时间段刺激鼠左前爪激活数目情况:D时间段的总的激活数目显著低于A、B、C时间段,差异有统计学意义(P<0.05);C时间段总的激活数目显著低于A、B时间段,差异有统计学意义(P<0.05)。A、B、C、D时间段伤害性电刺激大鼠均存在明显的局部脑区的血氧水平依赖(blood-oxygenation level-dependent,BOLD)信号的强烈变化,主要激活脑区包括:伏膈核(accumbens nucleus,Acb)、右侧初级感觉皮质(primary somatosensory cortex,SI)、右侧腹后外侧丘脑核(ventral posterolateral thalamic nucleus,VPL)及后扣带回皮质(retrosplenial granular cortex,RSG);在重复伤害性电刺激后,中枢对电刺激引起的躯体感觉传导通路及加工网络的BOLD信号响应减弱。结论:重复伤害性电刺激后,大鼠脑功能成像显示激活脑区数目减少,伏膈核、右侧S1、VPL、RSG脑区激活体素减小,可能与中枢对伤害性刺激的调制有关。

帕罗西汀致持续性呃逆1例

惊恐障碍患者在使用抗抑郁药时,可能会出现持续性呃逆,给患者带来严重痛苦。本文报道1例患有惊恐障碍的成年患者,接受了帕罗西汀、劳拉西泮和普萘洛尔治疗。住院第3天,帕罗西汀增加至30 mg/d,5 d后增加至40 mg/d,次日患者开始呃逆。将帕罗西汀剂量降至30 mg/d,同时予以氯丙嗪改善呃逆表现,4 d后患者呃逆停止。根据病情需要,将帕罗西汀剂量增加至40 mg/d,患者再次出现呃逆,但与首次发作相比,持续时间较短,且严重程度较轻。再次给予氯丙嗪对症治疗,呃逆症状持续24 h后不再出现。帕罗西汀维持在40 mg/d,直至出院未再出现呃逆。帕罗西汀可引起成人惊恐障碍患者急性给药期持续性呃逆,应引起关注。

精神分裂症偏执型和双相Ⅰ型患者海马氢质子波谱研究

目的比较精神分裂症偏执型和双相障碍I型躁狂发作患者海马代谢特点的异同。方法对符合美国精神障碍诊断与统计手册第4版(DSM-Ⅳ)诊断标准的25例精神分裂症偏执型患者、20例双相I型躁狂发作患者和32名正常对照进行氢质子波谱扫描,检测双侧海马的N-乙酰天门冬氨酸(NAA)、胆碱(Cho)、肌醇(mI)及肌酸(Cr)4种代谢产物,以Cr为参照物,分别计算双侧NAA/Cr、Cho/Cr及mI/Cr。统计方法采用多组间单因素方差分析及偏相关分析。结果精神分裂症组右侧海马Cho/Cr比正常对照组升高,差异有统计学意义(P<0.05),而两患者组的差异无统计学意义(P>0.05)。双相I型躁狂组左侧海马mI/Cr较精神分裂症组和正常对照组均升高,差异有统计学意义(P<0.05)。双相I型躁狂组左右海马NAA/Cr的单侧化指数与1.0相比差异无统计学意义(P>0.05)。偏相关分析显示两患者组的右侧海马NAA/Cr均与病程呈正相关(P<0.05)。结论精神分裂症偏执型患者可能存在右侧海马神经细胞膜损害;双相I型躁狂发作患者可能存在左侧海马神经细胞磷脂酰肌醇信号传导损害。

神经电流磁场的MRI实验研究

利用人类脑电alpha波在睁眼时被阻断的现象,设计了用磁共振检测脑电信号中最高能量段的alpha波的实验。结果表明,所得磁共振信号alpha频段在不同条件下有明显的改变,且主要在alpha活动明显的枕区有比较一致的变化,从而初步证明,在特定的条件下,应用磁共振检测神经电流活动信号是可能的。

基于人工智能的MRI在精神分裂症中的应用进展

MRI已广泛用于精神分裂症的病因学和神经病理学机制研究,但尚未应用于临床实践。随着MRI和人工智能(AI)的发展,机器学习和深度学习技术已用于开发基于MRI影像特征的辅助诊断和预测工具,从而使得影像学标志物的临床转化成为可能。在精神分裂症的临床诊疗过程中,MRI在对高危个体进行筛查和发病预测、症状严重程度预测、疾病亚型识别、治疗效果预测等方面极具应用前景。

应用功能性磁共振成像技术研究大脑内便意感受相关区域的功能活动

目的应用功能性磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,fMRI)技术探索正常儿童及成人大脑内便意感受相关区域的功能活动情况。方法自2017年2月至2018年7月,将四川大学华西医院小儿外科收治的符合纳入标准的无排便功能障碍的12例体表血管瘤患儿作为正常儿童组(儿童组),将招募的12例排便功能正常的青年志愿者作为正常成人组(成人组)。儿童组中,男7例,女5例;平均年龄为4.08岁,年龄范围为2~6岁;平均体重为17.1 kg,体重范围为12.8~25.0 kg。成人组的受试者均为男性,平均年龄为25.5岁,年龄范围为23~28岁;平均体重为64.25 kg,体重范围为58~76 kg。所有受试者均需先进行直肠肛门测压检查,记录引起受试者出现直肠内初始感觉以及急迫便意时的直肠内气囊充气量。随后使用fMRI技术观察所有受试者在直肠内初始感觉和急迫便意刺激下,其大脑内激活区域的分布情况并进行对比。结果在直肠内初始感觉的刺激下,所有受试者的大脑内均未出现与直肠扩张刺激相关的活动区域。在急迫便意刺激下,正常成人大脑内的额叶(包括额极区、额下回及额上回)、脑岛、小脑、扣带回及丘脑区域出现了激活,正常儿童大脑内的额上回、脑岛、小脑、扣带回(前部及后部)及丘脑区域也出现了激活。与儿童组的结果对比,在急迫便意刺激下,成人组大脑内的额极区、扣带回和小脑区域的活动强度要高于儿童组,而儿童组大脑内没有活动强度明显高于成人组的区域。结论正常人群大脑中的额叶(包括额极区、额上回及额下回)、脑岛、小脑、扣带回及丘脑区域可能是参与便意感受的重要区域;在类似的便意感受下,正常儿童大脑内的额极区、扣带回及小脑区域的活动强度要稍弱于正常成人。

弥散张量成像技术在缺血性脑卒中的临床应用

目的研究梗死灶弥散张量成像(DTI)参数变化与梗死灶体积和临床症状的相关性,探讨DTI在缺血性脑卒中的临床应用价值。方法对10例单侧急性脑梗死患者于发病3d内行3.0T常规磁共振(MRI)和DTI检查,测量梗死灶和对侧相应正常脑组织的部分各向异性值(FA)、梗死灶体积,并运用弥散张量纤维束成像(DTT)显示通过病灶的纤维束特征。结果患者梗死侧FA值较对侧相应正常脑组织降低(P=0.002)。梗死侧FA值和FA值下降百分比随发病时间的延长呈下降趋势(r值分别为-0.273及-0.818,P值分别为0.446和0.004)。梗死侧脑组织FA值降低百分比和美国国立卫生院脑卒中量表(NIHSS)无相关性(r=-0.554,P=0.097)。梗死灶体积和NIHSS评分存在正相关(r=0.843,P=0.002)。纤维束成像可见:梗死灶处纤维束和对侧正常脑组织相比,通过病灶的纤维束直径变细,数量减少,部分纤维束中断。结论脑梗死急性期和亚急性早期,FA值降低百分比随病程的延长而增加,可用于反映脑梗死的病程,DTT可直观显示纤维束走行及与病灶之间的关系,在判断患者预后及指导患者康复治疗等方面具有重要作用。

颞叶癫痫患者语言网络基于Granger因果检验的功能磁共振特点

目的 利用默念产词任务研究颞叶癫痫患者与健康对照语言网络的差异性,从而揭示颞叶癫痫患者涉及语言功能区域的核心节点.方法 共纳入32例颞叶癫痫患者和32名性别和年龄相匹配的健康对照.所有受试者在默念产词任务下扫描功能磁共振数据.利用MATLAB平台SPM8软件对数据进行处理.采用条件Granger因果检验方法研究颞叶癫痫患者语言网络节点之间的因果关系.结果 与健康对照相比,颞叶癫痫患者产词任务时激活增强区域包括右侧后扣带回和右侧楔前回,未发现激活降低的区域.条件Granger因果检验分析发现,患者组在左侧楔前回到左侧岛叶,左侧岛叶到左侧后扣带回以及左侧额中回到右侧岛叶的单向条件Granger因果连接增加.结论 岛叶、后扣带回均参与了颞叶癫痫患者语言网络,可能为语言网络重组以及大脑可塑性提供了影像学证据.

基于FPGA与投影算法的快速眼动跟踪系统实现

以视觉刺激的方式给被测者眼动任务,并使用高速摄像系统来跟踪被测对象的眼动轨迹,可以获知其心理行为,在心理研究领域具有非常重要的作用。介绍了一种基于FPGA硬件和投影算法的眼动跟踪系统,通过LUPA300高速CMOS图像传感器采集眼动图像,利用FPGA实现投影算法从连续的视频帧中获取人眼瞳孔与反射斑的坐标。为提高跟踪的准确程度,包括二值化与数学形态学腐蚀膨胀运算被用于预处理,最终实现了快速瞳孔与反射斑的定位。结果表明,FPGA执行快速投影跟踪算法,可以获得可靠的跟踪准确性,在跟踪算法中利用FPGA对图像首先进行二值化及腐蚀膨胀预处理,可以达到更好的效果。系统构成简单,实现了实时跟踪,结果准确,为高速眼动跟踪提供了一种新的有效实现方法。

家族性和散发性首发精神分裂症患者及其父母的脑结构差异

目的应用优化的基于体素的形态学研究方法(voxel based morphometry,VBM)比较家族性和散发性首发精神分裂症患者及其父母的脑结构差异。方法纳入家族性精神分裂症患者10例,其父母8例;散发性精神分裂症患者10例,其父母12例。同时纳入20例正常对照。采用优化的VBM方法处理高分辨T1加权图像,最后用两样本t检验分别比较两组患者及两组患者父母之间的脑灰质密度的差别。结果与散发性患者相比,家族性精神分裂症患者双侧丘脑的灰质密度均有降低。家族性分裂症患者父母的双侧丘脑、右侧海马旁回、左侧海马及左侧颞上回灰质密度较散发性患者父母降低。与正常对照相比,家族性及散发性精神分裂症患者双侧岛、右侧颞叶、右侧枕叶、左侧苍白球、右侧小脑及左侧额叶直回的灰质密度降低。两组患者的父母组中,只有家族性患者父母的一些脑区(包括右侧丘脑)的灰质密度较正常对照降低。结论家族性精神分裂症患者的双侧丘脑灰质密度较散发性患者显著降低,为以往研究中发现的家族性和散发性精神分裂症患者临床症状学的差异提供了脑结构的神经影像学证据。同时,家族性患者父母双侧丘脑的灰质密度较散发性患者父母也有明显降低,这一结果说明两组患者丘脑结构的差异与遗传有较大的关系。

首发精神分裂症额叶白质和海马氢质子波谱的非对称性异常及其治疗1年后的变化

目的探讨首发精神分裂症患者脑代谢物非对称性的改变及其受非典型抗精神病药物治疗的影响。方法对符合美国精神障碍诊断与统计手册第4版(Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders,DSM-Ⅳ)诊断标准的21例首发精神分裂症患者和21名健康对照进行氢质子磁共振波谱扫描,并在治疗1年后对患者再次进行扫描,检测双侧额叶白质和海马的N-乙酰天门冬氨酸(N-Acetylaspartate,NAA)、胆碱(choline,Cho)和肌酸(creatine,Cr),以Cr为参照物,分别计算双侧NAA/Cr、Cho/Cr比值。在治疗前后对患者进行阳性和阴性量表(positive and negcotive symtoms scale,PANSS)、大体功能量表(global assessment function,GAF)评定。采用配对t检验进行脑代谢物非对称性分析。结果非对称性分析发现基线期健康对照组左侧海马NAA/Cr比右侧高[(1.41±0.09)vs.(1.32±0.10),P<0.05],首发精神分裂症组左、右侧海马代谢物比较,差异无统计学意义;而经过1年治疗后,与治疗前相比首发精神分裂症组PANSS评分显著降低(68.57±27.74vs.97.95±13.81)、GAF量表评分显著增加(58.76±23.07 vs.28.05±8.99),均P<0.05,精神分裂症组左侧海马NAA/Cr比右侧高[(1.41±0.10)vs.(1.31±0.13),P<0.05]。健康对照组及首发精神分裂症组治疗前后双侧额叶白质代谢物差异均无统计学意义(P>0.05)。结论首发精神分裂症患者海马NAA/Cr的非对称性消失,经非典型抗精神病药物治疗后,在精神症状改善的同时海马NAA/Cr的非对称性恢复。

不同部位伤害性刺激下大鼠脑功能性磁共振成像的变化

目的观察不同部位伤害性刺激下大鼠脑功能性磁共振成像的变化。方法健康清洁级SD大鼠，体重300-450g，雌雄不拘，采用Y型迷宫筛选出对电刺激反应较敏感的48只大鼠，采用随机数定表法，将其随机分为2组（n=24）：刺激鼠尾组（T组）和刺激左前爪组（LF组）。T组于鼠尾给予伤害性电刺激，LF组于左前爪给予伤害性电刺激，刺激期间行脑功能磁共振成像扫描，采用统计参数图2软件行图像分析。结果T组中枢主要的激活脑区包括：初级感觉皮层、次级感觉皮质、后扣带回皮质、杏仁核和腹后外侧丘脑核；LF组中枢主要的激活脑区包括：右侧伏膈核、右侧初级感觉皮层、右侧腹后外侧丘脑核和右侧后扣带回皮质。结论不同部位伤害性刺激下大鼠脑功能性磁共振成像在中枢激活的脑区不同。