全 文 ：作者单位:430022 武汉 ,华中科技大学同济医学院附属协和医院(陈宇 、冯敢生);518020 广东 ,深圳市人民医院放射科(徐坚民 、吴明祥 、孙国平 、李莹 、龚静山 、饶梓彬 、陈文娇)作者简介:陈宇(1970-),男 , 湖南长沙人 ,博士 ,副主任医师 ,主要从事中枢神经系统诊断工作。通讯作者:冯敢生 , E-mai l:chenyu1722@163.com基金项目:2006年深圳市卫生局科技重点项目(200604)
·中枢神经影像学·
脑梗死后抑郁症患者海马及杏仁核体积的M RI研究
陈宇 , 徐坚民 , 冯敢生 , 吴明祥 , 孙国平 , 李莹 , 龚静山 , 饶梓彬 , 陈文娇
【摘要】 目的:探讨脑梗死后抑郁症(PSD)患者海马及杏仁核体积改变特点及与抑郁症关系。方法:研究 11 例梗死
后抑郁症(PSD)患者及 13 例脑梗死无抑郁症(CONT)患者和 15 例健康志愿(NORM)者 , 运用容积分析软件测量两侧海
马及杏仁核体积。结果:各组均显示海马及杏仁核体积左侧<右侧 ,其中 PSD 组与NORM 组两侧海马及杏仁核体积差异
有显著性;PSD 组中两侧海马及杏仁核体积均明显<对照组(海马左右 P=0.001 , 0.040;杏仁核左右 P =0.000 , 0.000),
PSD组右侧海马体积明显<正常组(P=0.034);PSD患者双侧海马及杏仁核体积缩小与 HAMD 抑郁量表评分均缺乏相
关性。结论:海马及杏仁核体积异常可能构成梗死后抑郁症的神经生物学基础 , 也说明边缘系统在抑郁症的发病机制中
起着重要作用。
【关键词】 脑梗死;抑郁症;海马;杏仁核;磁共振成像
【中图分类号】R743.33;R749.42;R445.2 【文献标识码】A 【文章编号】1000-0313(2009)06-0603-04
Volumetric MRI Analysis of the Amygdala and the Hippocampus in Patients with Post-stroke Depression CHEN Yu , XU
Jian-min , FENG Gan-sheng , e t al.Depar tment o f Radiology , Union Hospital , Tongji Medical Colleg e ,H uazhong Science and
Technolog y Univ ersity ,Wuhan 430022 , P.R.China
【Abstract】 Objective;To study the M RI volume of the amygdala and hippocam pus in patients with po st-stroke de-
pre ssion(PSD).Methods:Quantitativ e MRI o f the amygdala and hippocampus w as studied in 11 patients with post-str oke
depression and compared w ith 13 stroke patients without depression (CONT) and 15 age-matched contr ols (NORM).
Results:PSD g roup and NORM group exhisited similar significant hippocampal and amygda la asymmetr y(left smaller than
right).The vo lume of the bilater al hippocampus and amygdala w as significantly smalle r in PSD group than tha t in CONT
group(P<0.05).The right hippocampus w as smaller in PSD group than that in NORM group(P=0.034);No co r relation
was found between the hippocampal and amygdala volume abno rmalities and the sco re o f H AMD in PSD patients.Conclu-
sion:These finding s suppor t the hypo thesis that the hippocampus and amygdala within limbic-co rtical netw orks may play a
crucial r ole in the pathogenesis of po st-str oke depression.
【Key words】 Brain infarc tion;Depressive diso rde r;Hippocampus;Amygdala;Magnetic re sonance imaging
脑梗死是当前严重危害人类生命与健康的常见
病 、多发病 ,是中老年患者致死 、致残的主要原因之一。
梗死后抑郁(post-stroke depression , PSD)是脑卒中常
见并发症 。据国内外文献报道 ,PSD 总体发病率 40%
～ 50%[ 1] ,远高于其他人群 。PSD不仅影响患者的生
存质量 ,还妨碍神经功能的恢复。目前国内外研究已
基本肯定抑郁症与海马及杏仁核有关 ,但结果相互矛
盾 ,且对 PSD研究较少 。本研究拟通过对梗死后抑郁
症及对照组的海马及杏仁核体积进行分析 ,以探讨
PSD脑形态结构改变的特点 。
材料与方法
1.研究对象
梗死后抑郁(PSD)组:11例 , 8男 3女 ,年龄 41 ～
76岁(64.8±12.2)。入组标准:符合 1994年全国脑
血管病工作会议制订的脑梗死的诊断标准。检查时患
者意识清醒 ,无明显的智能障碍 、失语及脑出血史 ,患
者无精神疾病个人史和家族史 ,均为右利手 。符合中
国精神疾病诊断与分类标准第三版(CCMD-3)抑郁症
诊断标准 ,抑郁评定主要采用 24 项汉密尔顿抑郁量
(HAMD)表 ,由专业神经科医生判定。评分>7分者
确定为 PSD组 ,8 ～ 17分为轻度 , 18 ～ 24分为中度 ,大
于 24分为重度 。本组评分 8 ～ 31分 ,平均 16.5±7.1
分;受教育程度 5 ～ 13 年 ,平均受教育程度 8.5±3.1
年。
梗死后无抑郁症组:13例 , 6男7女 ,年龄59 ～ 77
603放射学实践 2009年 6月第 24卷第 6期 Radiol Practice , Jun 2009 , Vol 24 , No.6
DOI :10.13609/j.cnki.1000-0313.2009.06.016
岁(66.8±5.5)。脑梗死诊断标准等同上 ,经抑郁自评
量表及 24项汉密尔顿抑郁量(HAMD)表排除忧郁状
态;受教育程度 5 ～ 13年(9.5±3.6)年 。
正常对照组:与 PSD组患者年龄 、教育程度相匹
配的健康志愿者 15名 ,无精神疾病家族史 ,无颅脑外
伤史及脑器质性疾病史 ,均为右利手 ,扫描前通过抑郁
自评量表排除抑郁情绪状态 。受试者年龄 41 ～ 74岁
(59.5±7.4),受教育程度 5 ～ 13 年(9.5±2.6)年。
CON T 、NORM 2组与 PSD组性别 、年龄及受教育年
数差异均无显著性意义(P>0.05)。
本研究获医院医学伦理委员会批准 ,实验前告知
实验内容 ,并由本人或家属签署知情同意书。
2.方法
采用 Siemens公司 1.5T AVANTO 核磁共振成
像系统 ,多通道阵列头线圈。扫描序列:先常规横断面
S E T 1WI、T 2WI加扩散成像(DWI),三维扫描采用矢
状面 FLASH-3D序列 , TR 11 ms , TE 4.4 ms ,翻转角
为 15°。矩阵 256×224 ,视野 256 mm ×224 mm ,层厚
1 mm ,层距 0.2 mm ,共 176层。
3.数据处理
杏仁核体积的确定:杏仁核是位于颞叶背内侧的
灰质核团 ,其边界在 MRI 上难以准确划分 ,目前已经
制定了一些杏仁核体积测量的指南。参照 Tamraz和
Watson等[ 2 , 3] 的方法 ,杏仁核前界以鼻内侧沟的起始
部出现为基准计算 ,杏仁核内缘被一部分鼻内区皮质
覆盖 ,也构成了环回的表层 ,半月沟 M RI 上难以显示 ,
以小脑幕切迹为杏仁核腹内侧面界限 ,小脑幕切迹下
的鼻内区皮质未计入杏仁核体积内;杏仁核的下缘及
侧缘以颞叶的白质纤
维为界 , 通过侧脑室
颞角确定 , 杏仁核的
上缘以鼻内沟至环池
下部的连线为界 。
海马体积 的确
定:海马结构分为海
马本部与齿状回两部
分 , 海马下脚和齿状
回的外部在海马沟的
深 部 相 对。 参 照
Frodl 及 Mervaala
等[ 4 , 5] 的测量方法 ,以
侧脑室下角确定海马
头 , 海马头的特征是
其上的几个指状突
起 ,在其腹脑室面上表现显著 ,代表海马结构上的折
叠 ,海马的下界通过海马下脚来确定 ,海马旁回被排除
在体积测量之外 。海马体测量范围包括海马下脚 、海
马本部 、齿状回 、海马槽及海马伞;对于海马尾 ,我们将
穹窿脚 、海马旁回排除在测量范围外 ,其测量后缘确定
在穹窿脚与海马 、海马伞的分界平面(图 1 、2)。
体积分析:通过 FLASH-3D序列获得与连合-脑
闩参考线平行的斜冠状面重建像(层间距为 0),将图
像资料传输到 PC 工作站。导入到 AFN I 软件中 ,同
时打开矢状面 、冠状面 、横轴面 3个视窗 ,调节窗宽 、窗
位至灰白质对比明显 ,用鼠标按照上述标准结合矢状
面 、轴面三维图像逐层勾画出海马及杏仁核的范围 ,同
时在其他窗口监视勾画范围不超过相应的解剖结构。
工作站通过计算兴趣区的面积及前后覆盖的层数 ,分
别自动计算出海马及杏仁核体积。同时在 T 1WI轴面
及矢状面上测量颅腔的最大左右径 、前后径 ,并测量枕
骨大孔前下缘至颅顶内板间的最远距离 ,得到平均颅
腔体积。
标准化:取得 PSD组及 CONT 、NORM 组受试者
海马和杏仁核体积的原始数据后 ,为消除个体头颅大
小差异的影响 ,按下面公式对原始数据进行标准化处
理。
V标=V原×V均/V n
V标为海马及杏仁核标准化后的体积 , V原 为海马
及杏仁核的原始数据;V均为平均颅腔体积;Vn为受
试者的颅腔体积 。
4.统计学分析
运用 SPSS16.0软件处理 ,组间各参数比较运用
one-wayANOVA分析 ,组内各参数运用配对样本 t
604 放射学实践 2009年 6月第 24卷第 6期 Radiol P ract ice , Jun 2009 , Vol 24 , No.6
图 3 PSD、CONT 、NORM 3组受试者双侧海马及杏仁核平均体
积对比柱形图。
检验 , HAMD忧郁量表评分与双侧海马及杏仁核体积
之间的关系运用相关分析的 Bivariate过程。
结 果
各组基本资料及双侧海马及杏仁核平均体积见表
1。各组均显示海马及杏仁核体积左侧<右侧 ,其中
PSD组与 NORM 组两侧海马及杏仁核体积差异有显
著性意义。左侧海马:右侧海马(PSD 组:t =-3 , P=
0.013;NORM 组:t =-7.46 , P =0.000),左侧杏仁
核:右侧杏仁核(PSD 组:t =-5.04 , P =0.001;
NORM 组:t =-3.28 , P =0.005),而 CON T 组两侧
海马及杏仁核体积差异无显著性意义(图 3)。
表 1 PSD 、CON T 、NORM 3组受试者基本资料
双侧海马及杏仁核平均体积(mm3)
组别 人数 左侧海马 右侧海马 左侧杏仁核 右侧杏仁核
PSD组 11 2433.5±310.7 2801.8±374.4 861.9±255.5 1103.2±207.7
CONT 组 13 3058.8±554.5 3182.9±539.1 1469.4±365.1 1585.9±293.2
NORM组 15 2749.0±346.9 3183.7±374.4 1016.1±217.5 1164.2±266.1
PSD组中两侧海马及杏仁核体积均明显
0.000 ,0.000), PSD组右侧海马体积明显
NORM 组(P=0.000 ,0.000)。PSD 患者双侧海马及
杏仁核体积缩小与 HAMD抑郁量表评分均缺乏相关
性(P>0.05)。
讨 论
梗死后抑郁(PSD)是脑卒中常见的并发症 。据国
内外文献报道 PSD发病率公认为 40%～ 50%,远高于
其他人群 。本组发生率是 45.8%(11/24),与之相符
合。PSD大部分为轻至中度抑郁[ 6] ,其临床表现轻者
可为睡眠紊乱 、早醒 、食欲减退 ,对自身缺乏信心等;重
者可表现为躯体不适及精神运动迟滞现象。不仅影响
患者的生存质量 ,还妨碍神经功能障碍的恢复和增加
脑血管病的死亡率。
PSD的发病机制不明 ,存在不同的假设 。目前认
为影响 PSD的因素主要有神经解剖学(脑血管病的部
位)、神经递质学(5-羟色胺和去甲肾上腺素)、神经内
分泌学和社会心理学 。神经内分泌学发现抑郁症时存
在着下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA)的功能亢进 ,表现
为室旁核促肾上腺皮质释放激素(CRH)神经元总数 、
加压素共表达 CRH 神经元数目明显增加 ,故 CRH 被
认为是抑郁症症状的发生因子 ,而海马富含各种信使
的受体 ,尤其是皮质激素受体 ,在应激反应中它不仅是
高位调节中枢 , 更是受应激累及的最敏感的区域。
Rajkow ska[ 7] 经过对抑郁症患者尸检发现海马区神经
元大小明显减小 ,伴发着由神经元和胶质细胞的突起
和突触构成神经纤维网的萎缩。故认为下丘脑-垂体-
肾上腺轴激活以后 CRH 表达增强 ,其作用于垂体靶
细胞引起促肾上腺皮质激素水平上升 ,后者再作用于
肾上腺皮质引起糖皮质激素(GC)升高。GC 主要靶区
为海马 ,海马内受体是中枢神经系统内密度最高的部
分 ,当海马受到长期 、过量的 GC 攻击时细胞内谷氨酸
上升而发生中毒 、损害 ,从而抑郁症患者产生认知障
碍 ,动机低下等症状。McEwen[ 8] 最早发现重复限制
性应激会导致海马 CA3锥体细胞树突萎缩 ,顶树突的
数量减少和长度缩短 ,这些在树突方面的变化由长期
反复(3周)暴露于限制性应激造成 ,并可在消除应激
后得以逆转。Andres 等[ 9] 在动物实验中亦得到类似
结果。这导致了临床上通过药物降低体内 GC 来治疗
抑郁症的思路。
既往研究发现[ 10] 抑郁症患者存在神经解剖环路
(边缘系统-皮层-纹状体-苍白球-丘脑环路)的结构与
功能异常 ,最明显的异常是杏仁核和海马体积以及额
叶 、颞叶等结构的改变[ 11 , 12] 。其中作为边缘系统的海
马和杏仁核共同参与了情感行为的形成 、自主活动 、内
分泌整合过程 ,在抑郁症的发病机制中起着重要的作
用。
本研究结果表明各组均显示双侧海马及杏仁核体
积不对称 ,左侧<右侧 ,其中 PSD组与 NORM 组差异
有显著性意义 ,与 Tamraz 、Frodl等学者的测量基本
一致[ 2 , 4] 。同时我们也发现 PSD组中两侧海马及杏仁
核体积比 CONT 组有明显缩小 。支持一些学者的双
侧海马萎缩测量结果[ 4] ,但与有些学者认为抑郁症患
605放射学实践 2009年 6月第 24卷第 6期 Radiol Practice , Jun 2009 , Vol 24 , No.6
者只有一侧海马萎缩或者未见到海马体积改变的测量
结果不一致[ 5 , 13] ,我们推测与后者差异主要在于测量
方法及病例条件的区别。
同属边缘系统的杏仁核具有整合和控制情绪 、调
节自主行为的作用 ,也涉及了抑郁的行为 、情绪或心境
改变的过程[ 14] 。 Irw in 等[ 15] 发现抑郁患者杏仁核的
半球间功能联系强与正常人 ,认为这是额皮质和杏仁
核共同的功能障碍所导致。Bow ley 等[ 16] 经尸检发现
抑郁症患者的海马及杏仁核中胶质细胞数目及密度明
显减少。但也有报道双相抑郁症患者有杏仁核体积增
大[ 17] ,且重症抑郁患者的左侧杏仁核体积大于右侧 ,
并与抑郁的严重程度成正比。我们研究发现抑郁症患
者两侧海马及杏仁核体积明显减少 ,支持前者观察的
结果 。
脑结构及功能异常与 PSD之间的关系仍是今后
研究的重点问题 ,特别是目前的研究还没有明确脑结
构和功能的改变是抑郁症的病因还是结果 , 还有待于
进一步对高危患病人群与正常人群进行长期的跟踪研
究。本研究从影像学角度论证了 PSD时机体可能通
过一系列的神经生化机制导致脑组织器质性损害 ,为
临床治疗 PSD ,保护海马及杏仁核结构 ,改善 PSD患
者症状及预后提供了新的思路 。
参考文献:
[ 1] Whyte EM , Mulsnt BH .Pos tst roke Depres sion:Epideomiology ,
Pathophysiology , and Biological Treatment [ J] .Bia Psy chiat ry ,
2002 , 52(3):253-264.
[ 2] Tamraz JC , Comai r YG.Atlas of Regional Anatomy of the Brain
Using M RI w ith Function al Cor relation s[ M ] .Berlin:Springer-
Verlag , 2000.168-181.
[ 3] Watson C , Andemann F ,Gloo r P , et al.Anatomic Basis of Amyg-
daloid and H ippocampal Volume Measurem ent by Magnet ic Reso-
n ance Im aging[ J] .Neu rology , 1992 , 42(9):1743-1750.
[ 4] F rodl T , Meisenzahl EM , Zetzsche T , et al.H ippocampal Changes
in Patients w ith a Firs t Episode of Major Dep ression[ J] .Am J
Psy chiat ry , 2002 , 159(7):1112-1118.
[ 5] M ervaala E , Foh r J , Kononen M , et al.Quant itative M RI of the
Hippocampu s and Amygdala in Severe Dep ression[ J] .Psych olog-
ical Medicine , 2000 , 30(1):117-125.
[ 6] Pohjavara T , Leppavuori A , Siira I , et al.Frequency and Clinical
Determinants of Post-stoke Dep res sion[ J] .S troke , 1998 , 29(4):
2311-2317.
[ 7] Rajkow ska G.Depression w h at w e can Learn f rom Postmortem
S tudies[ J] .Neu roscienti st , 2003 , 9(4):273-284.
[ 8] Watanabe Y , Gould E , McEw en RS.S t ress Indu ces At rophy of
Apical Dendri te of Hip pocam pal CA3 Py ramidal Neurons [ J] .
Brain Res , 1992 , 588(2):341-345.
[ 9] Andres MK.Is Major Depression a Neu rologic Disorder w ith Psy-
chiat ric S ymptoms[ J] .E pi lep sy & Behavior , 2004 , 5(5):636-
644.
[ 10] 汤艳清 ,谢光荣.抑郁症的脑结构影像学改变及其机制的研究进
展[ J] .中国临床心理学杂志 , 2005 , 13(3):366-369.
[ 11] 夏军 ,陈军, 周义成 ,等.抑郁症患者海马及杏仁核容积异常的
MRI 研究[ J] .中华放射学杂志 , 2005 , 39(2):140-143.
[ 12] 林明方 ,李建军 ,王桂华 ,等.抑郁症首次发病患者三维磁共振氢
质子波谱的分析研究[ J] .中华精神科杂志 , 2006 , 39(1):5-8.
[ 13] Vythilin gam M , H eim C , Newport J , et al.Childhood Trauma
Associated w ith Smaller Hippocampal Volume in Women wi th
Major Dep ression[ J] .Am J Psychiat ry , 2002 , 159(12):2072-
2080.
[ 14] Perlov E , Phi lipsen A , Tebart z van Els t L , et al.H ippocampus
and Amygdala Mo rp hology in Adult s w i th At tention-deficit Hy-
peract ivi ty Disorder[ J] .J Psychiat ry Neurosci , 2008 , 33(6):509-
515.
[ 15] Irw in W , Anderle M J , Abercrombie H C , et al.Amy gdalar Inter-
h emispheric Funct ional Conn ectivity Differs b etw een the Non-de-
p ress ed an d Dep ressed Hum an Brain[ J] .Neuroimage , 2004 , 21
(2):674-686.
[ 16] Bow ley MP , Drevets WC , Ongu r D , et al.Low Glial Numbers in
th e Amygdala in Major Dep res sive Disorder[ J] .Biol Psy chiat ry ,
2002 , 52(5):404-412.
[ 17] St rakow ski SM , DelBello M P , S ax KW , et al.Brain Magnetic
Resonance Imaging of S t ructu ral Abnormalit ies in Bipolar Dis or-
der[ J] .Arch Gen Psy chiat ry , 1999 , 56(3):254-260.
(收稿日期:2009-03-03)
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E-mail:f sx sj@yahoo.cn radio@t jh.tjmu.edu.cn
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