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1、精神障碍脑影像学诊断 四川大学华西医院 精神病学教研室 1 1 内容内容 概述概述 结构性脑影像学诊断结构性脑影像学诊断 功能性脑影像学诊断功能性脑影像学诊断 发展方向发展方向 2 2 一 概述一 概述 精神障碍 精神障碍 Mental DisorderMental Disorder 是指一类在认 是指一类在认 知 情感 意志和行为等方面表现异常的疾病知 情感 意志和行为等方面表现异常的疾病 精神障碍疾病负担占全球疾病负担的精神障碍疾病负担占全球疾病负担的1 51 5 重性精神障碍重性精神障碍 1515岁以上岁以上 16001600万万 1515岁以下岁以下 30003000万万 3 3 一
2、概述一 概述 病因学诊断病因学诊断 遗传学遗传学 心理社会因素心理社会因素 神经生物化学神经生物化学 神经电生理学神经电生理学 脑影像学脑影像学 4 4 二 结构性脑影像学诊断二 结构性脑影像学诊断 精神障碍精神障碍 功能性疾病功能性疾病 随着影像学随着影像学进展进展 大量活体结构性脑影像大量活体结构性脑影像 学研究证实精神障碍患者存在多个脑区学研究证实精神障碍患者存在多个脑区 的结构异常的结构异常 5 5 二 结构性脑影像学诊断二 结构性脑影像学诊断 CT CT Computerized Tomography Computerized Tomography MRI MRI Magnetic
3、Resonance Imaging Magnetic Resonance Imaging 6 6 二 结构性脑影像学诊断二 结构性脑影像学诊断 CTCT 原理 原理 X X光束光束 组织组织 衰减衰减 电信号电信号 计算机计算机 数字矩阵数字矩阵 图像图像 优点 密度分辨率优点 密度分辨率 高 图像清晰 解高 图像清晰 解 剖关系明确 对脑瘤 脑血管意剖关系明确 对脑瘤 脑血管意 外 脑部炎症与寄生虫病 脑先天外 脑部炎症与寄生虫病 脑先天 畸形和脑实质病变等诊断价值大畸形和脑实质病变等诊断价值大 7 7 二 结构性脑影像学诊断二 结构性脑影像学诊断 情感障碍的情感障碍的CTCT研究 抑郁症患
4、者侧脑室扩研究 抑郁症患者侧脑室扩 大 少量研究提示患者第三脑室也有扩大大 少量研究提示患者第三脑室也有扩大 精神分裂症的精神分裂症的CTCT研究 脑室扩大 沟回增研究 脑室扩大 沟回增 宽等脑萎缩表宽等脑萎缩表 酒依赖的酒依赖的CTCT研究 第三脑室 侧脑室均扩研究 第三脑室 侧脑室均扩 大大 8 8 二 结构性脑影像学诊断二 结构性脑影像学诊断 MRIMRI 原理 磁场原理 磁场 组织组织 质子共振质子共振 相位 能相位 能 级变化级变化 弛豫弛豫 数字数字 计算机计算机 数数 字矩阵字矩阵 图像图像 优点 没有电离辐射 对软组织分辨率高优点 没有电离辐射 对软组织分辨率高 几乎没有观察死
5、角 成像参数几乎没有观察死角 成像参数 多多 包含信息量大包含信息量大 9 9 二 结构性脑影像学诊断二 结构性脑影像学诊断 MRIMRI T T1 1 weighted weighted 突出纵向驰豫突出纵向驰豫 T T 2 2 weighted weighted 突出横向驰豫突出横向驰豫 Diffusion weighted Imaging Diffusion weighted Imaging 弥散加权成像弥散加权成像 Diffusion Tensor Imaging Diffusion Tensor Imaging 弥散张量成像弥散张量成像 1010 二 结构性脑影像学诊断二 结构性脑影
6、像学诊断 神经环路理论神经环路理论 额叶额叶 丘脑丘脑 皮质环路皮质环路 运动环路运动环路 动眼神经环路动眼神经环路 前额叶背外侧环路前额叶背外侧环路 外侧眶额环路外侧眶额环路 扣带前回环路扣带前回环路 边缘系统边缘系统 丘脑丘脑 皮质环路皮质环路 1111 二 结构性脑影像学诊断二 结构性脑影像学诊断 一般性改变一般性改变 早期MRI研究发现抑郁症患者侧脑室 第三脑 室扩大 后续研究发现患者的皮质下和室周白 质高信号增加 老年患者更加显著 精神分裂症MRI研究发现皮质萎缩 脑室扩大 酒依赖MRI研究发现脑萎缩 白质变性 1212 Arch Gen Psychiatry Sep 2002 59
7、 785 抑郁症患者白质高信号 1313 二 结构性脑影像学诊断二 结构性脑影像学诊断 特殊脑区改变特殊脑区改变 额叶额叶 Frontal Lobe Frontal Lobe 抑郁症抑郁症 白质白质T1T1值增加值增加 总体积减少总体积减少7 7 48 48 青少年抑郁患者白质体积减少 灰质体积增加青少年抑郁患者白质体积减少 灰质体积增加 白质白质FAFA值较正常对照降低值较正常对照降低 1414 Ma N et al Am J Psychiatry 2007 164 823 6 抑郁症患者白质抑郁症患者白质FAFA值较正常对照降低值较正常对照降低 1515 二 结构性脑影像学诊断二 结构性脑
8、影像学诊断 特殊脑区改变特殊脑区改变 额叶额叶 Frontal Lobe Frontal Lobe 精神分裂症精神分裂症 额叶体积减少额叶体积减少 白质白质FAFA值较正常对照显著降低值较正常对照显著降低 1616 二 结构性脑影像学诊断二 结构性脑影像学诊断 特殊脑区改变特殊脑区改变 额叶额叶 Frontal Lobe Frontal Lobe 其他精神障碍其他精神障碍 人格障碍患者额叶体积减少人格障碍患者额叶体积减少 阿尔茨海默病患者白质阿尔茨海默病患者白质FAFA值较正常对照显著降低值较正常对照显著降低 1717 二 结构性脑影像学诊断二 结构性脑影像学诊断 特殊脑区改变特殊脑区改变 边
9、缘系统边缘系统 Limbic System Limbic System 抑郁症抑郁症 海马体积减少海马体积减少 左侧更明显左侧更明显 海马白质体积减少海马白质体积减少 儿童抑郁症患者双侧杏仁核体积减少儿童抑郁症患者双侧杏仁核体积减少 1818 Fig 1 Mean total hippocampal volumes for control participants and participants with early and lateonset depression and comparisons Hickie I et al Bri J Psychiatry 2005 186 197 20
10、2 1919 二 结构性脑影像学诊断二 结构性脑影像学诊断 特殊脑区改变特殊脑区改变 边缘系统边缘系统 Limbic System Limbic System 精神分裂症精神分裂症 海马体积和杏仁核体积减少海马体积和杏仁核体积减少 2020 二 结构性脑影像学诊断二 结构性脑影像学诊断 特殊脑区改变特殊脑区改变 边缘系统边缘系统 Limbic System Limbic System 其他精神障碍其他精神障碍 创伤后应激障碍患者海马体积显著减少创伤后应激障碍患者海马体积显著减少 社交焦虑障碍患者杏仁核结构异常社交焦虑障碍患者杏仁核结构异常 2121 二 结构性脑影像学诊断二 结构性脑影像学诊断
11、 特殊脑区改变特殊脑区改变 顶叶顶叶 Parietal Lobe Parietal Lobe 抑郁症抑郁症 右侧顶叶灰质所占比例显著减少右侧顶叶灰质所占比例显著减少 右侧顶叶右侧顶叶FAFA值显著降低值显著降低 2222 Ballmaier M et al Am J Psychiatry 2004 161 2091 9 抑郁症患者右侧顶叶灰质所占比例显著减少右侧顶叶灰质所占比例显著减少 2323 Ma N et al Am J Psychiatry 2007 164 823 6 抑郁症患者右侧顶叶抑郁症患者右侧顶叶FAFA值显著降低值显著降低 2424 二 结构性脑影像学诊断二 结构性脑影像学
12、诊断 特殊脑区改变特殊脑区改变 顶叶顶叶 Parietal Lobe Parietal Lobe 精神分裂症精神分裂症 顶叶灰质所占比例减少顶叶灰质所占比例减少 顶下叶明显顶下叶明显 2525 二 结构性脑影像学诊断二 结构性脑影像学诊断 特殊脑区改变特殊脑区改变 顶叶顶叶 Parietal Lobe Parietal Lobe 其他精神障碍其他精神障碍 酒依赖患者双侧顶叶皮质显著萎缩酒依赖患者双侧顶叶皮质显著萎缩 右侧更明显右侧更明显 阿尔茨海默病患者白质阿尔茨海默病患者白质FAFA值较正常对照显著降低值较正常对照显著降低 2626 二 结构性脑影像学诊断二 结构性脑影像学诊断 特殊脑区改变
13、特殊脑区改变 基底节基底节 Basal Ganglia Basal Ganglia 抑郁症抑郁症 老年抑郁患者双侧尾状核头老年抑郁患者双侧尾状核头CTCT密度增高密度增高 壳核 尾状核体积减少壳核 尾状核体积减少 白质高信号白质高信号 2727 二 结构性脑影像学诊断二 结构性脑影像学诊断 特殊脑区改变特殊脑区改变 基底节基底节 Basal Ganglia Basal Ganglia 精神分裂症精神分裂症 尾状核体积增大尾状核体积增大 2828 二 结构性脑影像学诊断二 结构性脑影像学诊断 特殊脑区改变特殊脑区改变 基底节基底节 Basal Ganglia Basal Ganglia 其他精神
14、障碍其他精神障碍 强迫症患者壳核 尾状核体积减少强迫症患者壳核 尾状核体积减少 海洛因依赖患者双侧基底节显著缩小海洛因依赖患者双侧基底节显著缩小 2929 二 结构性脑影像学诊断二 结构性脑影像学诊断 特殊脑区改变特殊脑区改变 颞叶颞叶 Temporal Lobe Temporal Lobe 抑郁症抑郁症 T2 T2加权成像高信号显著增多加权成像高信号显著增多 颞叶灰质体积与抑郁病程显著负相关颞叶灰质体积与抑郁病程显著负相关 右侧角回 左侧颞枕区白质右侧角回 左侧颞枕区白质FAFA值较正常对照降低值较正常对照降低 3030 Ma N et al Am J Psychiatry 2007 164
15、 823 6 抑郁症患者右侧角回 左侧颞枕区白质抑郁症患者右侧角回 左侧颞枕区白质FAFA值较正常对照降低值较正常对照降低 3131 二 结构性脑影像学诊断二 结构性脑影像学诊断 特殊脑区改变特殊脑区改变 颞叶颞叶 Temporal Lobe Temporal Lobe 精神分裂症精神分裂症 颞叶灰质体积减少颞叶灰质体积减少 颞叶钩束颞叶钩束FAFA值降低值降低 3232 二 结构性脑影像学诊断二 结构性脑影像学诊断 特殊脑区改变特殊脑区改变 颞叶颞叶 Temporal Lobe Temporal Lobe 其他精神障碍其他精神障碍 以记忆障碍为主的以记忆障碍为主的ADAD患者脑颞叶萎缩突出而
16、且发生较早患者脑颞叶萎缩突出而且发生较早 精神发育迟滞患者颞叶发育不良精神发育迟滞患者颞叶发育不良 3333 二 结构性脑影像学诊断二 结构性脑影像学诊断 特殊脑区改变特殊脑区改变 丘脑丘脑 Thalamus Thalamus 抑郁症抑郁症 体积显著减少体积显著减少 体积超出正常人体积超出正常人16 16 3434 二 结构性脑影像学诊断二 结构性脑影像学诊断 特殊脑区改变特殊脑区改变 丘脑丘脑 Thalamus Thalamus 精神分裂症精神分裂症 早期患者就存在体积显著减少早期患者就存在体积显著减少 3535 二 结构性脑影像学诊断二 结构性脑影像学诊断 特殊脑区改变特殊脑区改变 丘脑丘脑 Thalamus Thalamus 其他精神障碍其他精神障碍 强迫症患者双侧丘脑体积增大强迫症患者双侧丘脑体积增大 儿童儿童ADHDADHD患者丘脑体积减少患者丘脑体积减少 3636 二 结构性脑影像学诊断二 结构性脑影像学诊断 特殊脑区改变特殊脑区改变 小脑小脑 CerebellumCerebellum 抑郁症抑郁症 T2T2加权成像高信号显著增多加权成像高信号显著增多 蚓部体积减少蚓部体积
