阿爾茨海默病（AD）是全球公共衛生問題。除了認知領域的漸進性損傷之外，神經精神症狀（NPS）和行為障礙也是AD患者的常見問題。在AD患者中常見四種神經精神亞症狀：精神病（妄想，幻覺和睡眠障礙），情感症狀（抑鬱和焦慮），冷漠（食慾和食慾障礙）和活動過度。大約一半的AD患者在臨床過程中至少經歷過一次抑鬱發作。
核磁共振成像（MRI）被認為是確定疾病階段和評估AD進展的有效方法。基於體素的形態學分析（VBM）是一種基於體素對腦結構磁共振成像自動、全面、客觀的分析技術，可定量檢測腦組織各組分的密度和體積，從而可以全面評估腦結構的形態學改變。基於表面的形態學分析（SBM）是一種對腦結構核磁影像數據進行計算,並通過厚度、表面積、體積、曲率等參數量化大腦灰質形態結構的影像處理技術。這兩種分析方法不需要提前確定感興趣區，可以對整個大腦的解剖差異提供均勻而全面的評估，是觀察疾病中大腦異常結構變化的有效方法。
本研究納入了20名來自安徽醫科大學附屬第一醫院的AD患者和20名當地社區的健康對照者(HC)，兩組在年齡或性別上均無顯著差異。神經心理學評估結果顯示，與HC相比，AD組的漢密爾頓焦慮量表（HAMA）、漢密爾頓抑鬱量表（HDRS）、簡易精神狀態測試（MMSE）、CDR和ADL表現明顯降低。
本研究使用VBM分析AD患者和HCs之間的腦萎縮差異，並觀察了大腦結構與抑鬱症狀之間的相關性，從而避免了因選擇ROI或傳統手動結構分析而產生的誤差。VBM分析顯示，AD組包括額葉、頂葉、島葉、顳葉和枕葉的整體大腦區域以及皮質下區域腦灰質體積（GMV）明顯縮小。
儘管認知障礙也與腦島萎縮有關，但是在排除認知障礙的影響後，仍觀察到腦島萎縮和抑鬱症狀之間存在顯著相關性。腦島的GMV與HDRS得分呈顯著負相關（r = -0.53和p = 0.015），這意味著對於伴有抑鬱症狀的AD患者，其腦島萎縮更為嚴重。腦島調節軀體感覺，因此AD患者的抑鬱症狀可能與異常的軀體感覺有關。
圖2 腦島GMV與漢密爾頓抑鬱量表（HDRS）和臨床痴呆量表得分的對數（lnCDR）的相關性分析
SBM分析表明，AD組的包括額葉、顳葉、島葉和枕葉在內的區域皮層較薄，但在皮層厚度和情感症狀之間未觀察到顯著相關性。
圖3 基於表面的形態計量學（SBM）分析
利用在VBM分析中顯示出差異的大腦區域的GMV以及與HDRS顯著相關的大腦區域GMV的組合特徵，使用線性支持向量機（SVM）進行的多模式分析得到77.5％的準確度，70％的靈敏度和85％特異性，表明這些指標可以被視為診斷AD的輔助生物標記物。
圖4 應用LIBSVM進行的多變量模式分析
本研究顯示了AD患者的整體腦萎縮，且AD患者的抑鬱症狀與腦島萎縮之間存在顯著相關性，為研究AD伴抑鬱症狀提供了潛在的神經基礎。此外，大腦特定區域的GMV的組合特徵可作為該病的生物標記物。
參考文獻：
WU Y, WU X, WEI Q, et al. Differences in CerebralStructure Associated With Depressive Symptoms in the Elderly With Alzheimer’sDisease [J].
編譯作者：樂行僧 (Brainnews創作團隊)
校審：Victoria, Simon (Brainnews編輯部)