磁共振檢查在強迫癥病理機制研究、鑒別診斷及治療評估中的應用進展

周聰，程宇琪

(昆明醫科大學第一附屬醫院，昆明650032)

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·綜述·

磁共振檢查在強迫癥病理機制研究、鑒別診斷及治療評估中的應用進展

周聰，程宇琪

(昆明醫科大學第一附屬醫院，昆明650032)

強迫癥(OCD)是一類以反復出現強迫意念和(或)強迫行為等強迫癥狀為主要表現的慢性致殘性精神障礙，腦灰質結構異常是其重要神經病理基礎之一。核磁共振成像(MRI)檢查可發現OCD患者灰質體積異常、皮層形態學異常，進一步提示OCD的發病機制。借助MRI影像數據分析方法，可將OCD與焦慮障礙、孤獨癥譜系障礙、注意缺陷多動性障礙進行鑒別，并揭示不同的神經病理機制。MRI檢查在OCD治療評估中也有較好的應用前景，如灰質體積改變、腦皮層形態學指標有助于預測OCD患者的治療效果及預后。

強迫癥；磁共振成像；腦灰質；大腦皮層；基于體素的形態學分析方法；基于皮層的形態學測量法

強迫癥(OCD)是一類以反復出現強迫意念和(或)強迫行為等強迫癥狀為主要表現的慢性致殘性精神障礙，發病率為1%～3%，嚴重影響患者生活質量，并加重了整個社會的經濟負擔[1, 2]。OCD的發病存在多項病理基礎，大量腦影像學研究提示腦灰質結構異常和功能紊亂與OCD發病密切相關。在眾多影像學技術中，磁共振成像(MRI)技術憑借其安全性和精準性，在各類精神障礙的病因學研究、鑒別診斷及療效評估中到廣泛應用[3]。基于體素的形態學分析方法(VBM)可以全面、精準地定量計算MRI 3D結構數據中每個體素的數值，進而反映大腦細微結構的差異[4, 5]，是目前最常用的分析灰質和白質體積的方法。近年來，越來越多的學者采用基于皮層的形態學測量法(SBM)了解患者皮層厚度、表面積和皮層下體積異常，其中最常用的評價指標為腦皮層厚度[6, 7]。這些MRI數據分析方法對探索疾病的神經病理機制、提高臨床診斷精準度及評估、預測治療效果提供了參考。現就MRI檢查在OCD病理機制研究、鑒別診斷及治療評估中的應用進展做一綜述。

1 MRI檢查在OCD病理機制研究中的應用

在OCD多項病因學假說中，經典的眶額葉-紋狀體“情感”環路模型和背外側前額葉-紋狀體“執行”環路模型涵蓋眶額皮層、扣帶皮層、丘腦、紋狀體、頂葉、顳葉、枕葉等諸多腦區，因其在情緒信息加工處理、記憶認知活動產生、決策制定和行為執行過程中發揮重要作用，而被認為參與了強迫思維的產生和強迫行為的調控[8-12]。Piras等[13]對OCD患者灰質VBM研究結果進行了系統綜述，總結出患者眶額葉、紋狀體、丘腦、前扣帶回、邊緣系統等廣泛腦區存在灰質體積減小，這些結構異常是強迫思維產生的病理基礎，導致患者對主觀經驗的懷疑、對錯誤記憶的判斷能力下降和認知能力減退等；而患者前額葉、顳葉、頂葉、枕葉等腦區灰質體積也小于健康對照組，這些結構改變與強迫行為的產生有關，如導致患者行為控制能力減弱。因此OCD發病可能并非受單純某個或某幾個特定病變腦區的影響，而是多個腦區神經結構異常和功能紊亂共同作用的結果，且強迫思維和強迫行為的形成可能與不同腦區的病變有關[14～16]。

有研究[17]對412例OCD患者和368例健康對照組腦結構MRI數據進行分析，發現患者雙側背內側前額葉、前扣帶皮層、額下回腦區的灰質和白質體積均顯著減小，患者雙側小腦體積顯著增大，這與之前學者的研究結果基本一致。此外，患者豆狀核、島葉、眶額皮層、顳葉體積受分組和年齡交互作用影響，提示隨著時間推移，強迫思維、強迫行為、焦慮癥狀的產生以及認知功能缺陷的代償過程可能導致大腦微結構改變。

由于OCD的產生可能與多種腦形態改變有關，而灰質體積不能完全揭示大腦神經發育的異常特征，因此全面分析OCD腦皮層影像學特點有利于更完整地了解OCD神經病理學機制。Venkatasubramanian等[18]采用FreeSurfer軟件對50例未治療的成年OCD患者和40例性別、年齡、教育程度相匹配的健康對照組的MRI 3D腦結構數據進行SBM分析，發現患者右側前扣帶回皮層體積、皮層厚度和表面積均顯著減小，此外右側枕葉、舌回區域皮層表面積也顯著減小，而雙側額上回皮層體積增大，其中右側前扣帶皮層體積和表面積與耶魯-布朗強迫行為評分呈負相關。與之類似，Kuhn等[19]發現了OCD患者左側前扣帶皮層厚度顯著減低，且皮層厚度值與強迫觀念評分呈負相關。上述兩項研究結果提示前扣帶回可能與強迫觀念的形成有關。Nakamae等[20]分析了未治療的OCD患者腦皮層厚度異常與癥狀維度的相關性，發現患者左側顳上回和右側島葉皮層厚度顯著低于健康對照組，左側中央后回和右側頂上小葉皮層厚度與強迫清洗癥狀維度評分呈負相關，提示左側中央后回和右側頂上小葉皮層可能特定地對患者強迫清洗行為起到調控作用。

Shaw等[21]研究了OCD患者及其未患病同胞皮層和皮層下形態學異常情況，發現與健康對照組相比，患者尾狀核、丘腦與右側眶額皮層連接區域的表面積增大；未患病同胞雙側腹內側尾狀核、右側丘腦外側核、右側眶額皮層表面積增大。同時，患者和未患病同胞右側楔前葉皮層厚度均較健康對照組下降。盡管同胞組未患OCD，其大腦結構仍異于健康對照，其皮層表面積和皮層厚度均值介于患者和健康對照組之間。該研究提示皮層-紋狀體-丘腦環路大腦皮層形態異常是OCD的重要內表型。

研究者[22]對412例成年OCD患者和368例健康對照MRI數據進行分析，發現患者雙側額上回、右側額下回、右側中央前回、后扣帶回、右側顳中回、左側頂下小葉和右側楔前葉等多個腦區皮層厚度降低，存在異常的腦區與該研究組之前灰質VBM的研究結果一致。最新的大樣本研究[23]分析了1 830例OCD患者和1 759例健康對照的皮層下體積，結果顯示成年OCD患者海馬體積較對照組明顯減小，蒼白球體積較對照組明顯增大，兒童OCD患者丘腦體積顯著大于健康對照，提示海馬和蒼白球的異常可能對成年OCD患者病理的發生、發展起到重要作用，而兒童患者強迫癥狀的產生可能主要與丘腦結構異常有關，成年OCD和兒童OCD的發病機制可能不同。

Peng等[24]對OCD患者及其未患病同胞進行了MRI彌散張量成像(DTI)結合皮層影像學的研究，首先對DTI數據進行分析，然后將反映腦白質完整性的各向異性分數(FA)值存在差異的腦區劃為感興趣區(ROI)，對差異腦區皮層厚度進行分析。DTI結果顯示，患者和其未患病同胞頂上小葉旁纖維束FA值均較健康對照組降低。皮層厚度結果示，患者頂上小葉和右側顳葉旁下縱束腦區皮層厚度較健康對照組減小，而未患病同胞組左側頂上小葉皮層厚度較健康對照組減小。患者組與未患病同胞組間各腦區皮層厚度無統計學差異。上述研究結果提示OCD患者和其未患病同胞頂上小葉部位白質和灰質結構均發生改變，頂上小葉白質、灰質結構異常可能是OCD的重要內表型。該研究最早將DTI和3D結構兩種技術結合來探討OCD發病機理，且兩種方法得到的異常腦區基本一致，增加了研究的客觀性和全面性。將多種影像學方法結合分析患者腦結構改變，也將成為未來研究精神疾病的神經病理機制的一個趨勢。

2 MRI檢查在OCD鑒別診斷中的應用

2.1 OCD與焦慮障礙的鑒別診斷 在精神障礙診斷與統計手冊第四修訂版(DSM-Ⅳ-R)中，OCD被歸為焦慮障礙的一種，而在國際疾病分類系統(ICD)第十版中，OCD和焦慮障礙則分屬不同類型疾病。2013年發布的DSM-Ⅴ也不再將OCD歸入焦慮障礙。許多學者認為焦慮僅是OCD的表象，強迫才是其核心特征，OCD是病因尚未明確的一類獨立的精神疾病[25]。為了探討兩類疾病潛在的神經病理學特征以更好地了解發病機制、指導疾病診斷分類及治療，有國外學者[26]對OCD和焦慮障礙(驚恐障礙和創傷后應激障礙)的VBM研究結果進行了Meta分析，發現與健康對照組相比OCD患者雙側豆狀核、尾狀核和右側頂上小葉灰質體積增大，雙側背內側前額葉和前扣帶回灰質體積減小；而驚恐障礙和創傷后應激障礙患者主要存在左側豆狀核體積減小現象；與其他類型焦慮障礙相比，OCD患者雙側豆狀核、尾狀核體積增大，雙側背外側前額葉、雙側前扣帶回體積減小。該研究提示OCD和焦慮障礙存在不同的神經病理改變。國內有學者[25]采用VBM方法對比廣泛性焦慮障礙(GAD)患者和OCD患者的灰質體積，發現與健康對照相比，GAD患者左側前扣帶回腦區灰質體積增加，OCD患者雙側眶額皮層等腦區灰質體積下降，而GAD患者較OCD患者在雙側眶額皮層等多個腦區灰質體積增加。GAD患者的漢密爾頓焦慮量表(HAMA)總分與右側顳葉的灰質體積相關，而OCD患者的HAMA總分則與眶額皮層等腦區的灰質體積變化相關。研究結果提示GAD和OCD患者可能具有完全不同的大腦結構特征，并且其焦慮癥狀具有不同的神經病理機制，從神經影像學證據來看，最新出版的DSM-Ⅴ將OCD歸為獨立疾病更為科學和嚴謹。

2.2 OCD與孤獨癥譜系障礙(ASD)的鑒別診斷 OCD和ASD患者均存在行為控制力衰退和重復刻板的動作等癥狀，為探究其神經病理機制的異同，Carlisi等[27]對納入的OCD、ASD患者腦結構和功能相關研究進行了Meta分析，發現與健康對照相比，OCD、ASD患者前額葉和前扣帶回灰質體積減小、功能減弱；與健康對照和ASD患者相比，OCD患者左側基底節和島葉灰質體積增大、功能活動增加；而與OCD患者相比，ASD患者右側基底節和島葉灰質體積增大；該研究結果提示，OCD、ASD既存在部分相同的腦結構和功能異常區域，又存在各自獨立的腦結構改變。OCD患者前額葉體積減小、腦活動減弱，對基底節區域的調控能力降低，導致基底節和島葉代償性體積增大、功能增強；而ASD患者額葉-紋狀體-島葉腦網絡發育遲緩，可能是患者社會功能低下、語言發育遲緩、興趣面狹窄、動作刻板的主要病理基礎。

2.3 OCD與注意缺陷多動性障礙(ADHD)的鑒別診斷 OCD和注意缺陷多動性障礙(ADHD)患者行為控制能力均低于正常。Norman等[28]對OCD和ADHD患者的VBM和功能磁共振研究進行了Meta分析，發現OCD患者較健康對照前扣帶回喙部和背側、前額葉皮層內側的灰質體積減小、功能活動減少，雙側基底節和島葉灰質體積增大、功能活動增多；與健康對照相比，ADHD患者雙側基底節、島葉和右側背外側前額葉皮層灰質體積減小、功能減弱。OCD患者額葉體積減小、功能降低，其向島葉-紋狀體腦區發出的控制信號減弱，導致島葉-紋狀體腦功能活動代償性增加；而ADHD患者基底節、島葉和右側背外側前額葉皮層結構異常和功能衰退，導致患者注意力和行為控制能力下降，因此患者表現為注意力不集中、注意持續時間短暫、活動和沖動行為過多。影像學證據表明，兩類疾病存在明顯不同的神經病理機制。

3 MRI檢查在OCD治療評估中的應用

選擇性5-羥色胺再攝取抑制劑(SSRIs)藥物治療和認知行為治療(CBT)是OCD公認的一線治療方案。為探究治療是否對患者腦結構產生影響，Hoexter等[29]收集了38例未經治療的OCD患者足量氟西汀或CBT治療12周前后的腦結構MRI數據和量表評分資料，并與健康對照組進行比較，結果顯示，氟西汀組和CBT組耶魯-布朗強迫量表總分和貝克抑郁問卷評分均呈現明顯減分率，兩組治療效果差異無統計學意義；VBM結果顯示，與健康對照組相比，患者基線期左側殼核、雙側眶額皮層內側、左前扣帶回灰質體積顯著減小，但經過完整12周藥物或CBT后的患者(n=26)左側殼核灰質體積與健康對照組無統計學差異，其中氟西汀組(n=13)治療后左側殼核體積較基線期顯著增加，而CBT組(n=13)治療后并未發現有較基線期體積顯著增大的腦區。上述結果提示，有效的治療可改善OCD患者異常的腦灰質結構或延緩患者大腦微結構異常化進程，而藥物治療與心理治療改善癥狀的模式可能存在不同的神經生物學機制。這說明一旦確診OCD，應盡早進行藥物干預治療，以期達到最佳預后。

有學者試圖通過MRI腦皮層形態學研究尋找能預測OCD治療效果的指標。Hoexter等[30]對29例未接受藥物治療的OCD患者進行基線期MRI檢查和耶魯-布朗強迫量表評定，給予患者為期12周的藥物治療或認知行為治療后再次進行量表評分，按照量表總分減分率是否大于35%，將患者分為治療有效組(n=13)和治療無效組(n=16)，采用Logistic回歸模型對兩組基線期的眶額皮層厚度進行統計分析；結果顯示，治療有效組和治療無效組基線期眶額皮層厚度存在顯著差異，治療有效組患者的左內側眶額皮層厚度高于治療無效組、右內側眶額皮層厚度低于治療無效組，因此眶額皮層厚度值可能對OCD患者預后有一定預測作用。

綜上所述，OCD發病受多個病變腦區、多種復雜因素的共同調控，而腦灰質體積和皮層形態變化都是OCD重要的標志。隨著MRI技術的發展和數據分析方法的創新，MRI技術在深入探索OCD病理機制、識別和確立客觀可信的診斷標志物、尋求更有效的治療方法等方面將起到越來越重要的作用。

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國家自然科學基金資助項目(81560233)。

程宇琪(E-mail: yuqicheng@126.com)

10.3969/j.issn.1002-266X.2017.27.032

R749.7

A

1002-266X(2017)27-0102-04

2017-03-28)