青少年非自杀性自伤患者静息态功能磁共振研究

关键词非自杀性自伤；自残；青少年；神经影像；功能磁共振；低频振幅；功能连接

非自杀性自伤（non-suicidal self-injury, NSSI）是指个体不以结束生命为目的，刻意、重复损害自己身体组织的行为[1]。最常见于青少年早期[ 2]。静息态功能磁共振成像（resting-state functional magnetic resonance imaging，rs-fMRI）是测量静息状态下脑部自发神经活动的技术，是脑功能研究的重要研究方法。既往关于NSSI的rs-fMRI研究大多集中在脑功能连接（functional connectivity，FC）差异。如关于13~21岁NSSI女性的研究发现杏仁核-额叶连接性低下是NSSI女性中普遍存在的缺陷，可能提示其调节负面情绪困难，以及依赖自我伤害作为缓解策略[ 3]。另有研究发现12~17岁NSSI青少年接受4个月心理治疗后，有50％的患者NSSI行为减少，并且杏仁核-前额叶的FC较治疗前增强[ 4]，再次证实杏仁核与前额叶的连接通路可能是NSSI发病的关键性结构。由于FC并不能度量脑自发活动的局部属性，具有一定的局限性。而低频振幅（amplitude of low frequency fluctuation，ALFF）分析特定区域的振荡现象指数，可以反映该区域自发神经活动的强度[ 5]。因此本研究应用ALFF联合FC分析方法，探讨NSSI患者脑神经元自发活动及脑功能连接异常，全面客观地显示对NSSI有意义的脑功能特征。

1对象与方法

1.1 研究对象 采用病例对照研究设计。收集2019年10月至2020年12月就诊于遵义医科大学附属心理门诊首发未治疗青少年NSSI患者。纳入标准：①符合《精神障碍诊断与统计手册第5版》（Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders, 5th Edition, DSM-5）中NSSI行为的定义，经2位副主任医师及以上职称精神科医师确诊；②年龄13~18岁，小学及以上文化程度，男女不限，右利手；③首次发病，从未进行过抗抑郁或抗精神病类药物、经颅磁刺激及电休克等治疗。排除标准：①既往有颅脑外伤、严重躯体疾病或其他精神疾病；②存在MRI检查禁忌证。共收集30例NSSI患者，因扫描过程中头动幅度过大，剔除7例，最终有效病例23例。

健康对照（healthy control，HC）组来自同期广告招募。纳入标准：①既往无任何伤害自己的行为，或达不到DSM-5非自杀性自伤的诊断标准；②年龄、文化程度、性别、利手与NSSI组相匹配；③既往无精神疾病且近4周内未服用安眠、镇静、麻醉等药物。排除标准：①既往有颅脑外伤、严重躯体疾病；②存在MRI检查禁忌证。共纳入18名对照。

本研究通过遵义医科大学附属医院医学伦理委员会审查（批件号：KLLY-2019-093）。所有被试者知晓研究的主要内容，并签署知情同意书。

1.2研究方法

1.2.1 临床评估 采用自编问卷对研究对象一般情况进行收集，包括性别、年龄、受教育程度等资料。NSSI组受试者，由经过量表一致性培训的副主任或以上职称医师进行症状评估：询问患者及家属了解其成长的生活环境、个人经历、有无留守、与父母分离等情况；采用汉密尔顿抑郁量表（Hamilton depression scale，HAMD24）评估患者抑郁症状严重程度；采用青少年非自杀性自伤行为评定问卷[6]评估患者自伤行为情况，该问卷包含行为问卷和功能问卷，功能问卷分为利己社交、自我负强化和情绪表达3个维度。

1.2.2 fMRI数据采集 MRI数据采集由遵义医科大学第二附属医院影像科完成。使用GE Signa HDxt 3.0 T磁共振成像系统，海绵固定头部，耳塞减少噪声，嘱受试者闭眼、平静呼吸、保持头部静止不动，尽量不伴有系统性的思维活动。3D-T1结构成像采用快速自旋回波序列（fast spin echo, FSE）采集，重复时间（time of repeat, TR）为7800 ms，回波时间（time of echo, TE）为3 ms，翻转角（flip angle, FA）为15°，视野（field of view, FOV）为240 mm×240 mm，矩阵（matrix）为512×512，层数为146层，层厚为1 mm，间隔为1.5 mm，扫描时间为5 min 45 s。血氧水平依赖（blood oxygenation level dependent, BOLD）成像采用平面回波序列成像（echo planar imaging, EPI）采集，TR为2000 ms，TE为30 ms，FA为90°，FOV为240 mm×240 mm，矩阵为64×64，激励次数（number of excitation，NEX）为1，层数为33层，层厚为4 mm，层间隔为0 mm，采集210个时间点，扫描时间为7 min。

1.2.3 图像预处理 使用MATLAB 2018b平台运行的DPARSF软件（http://rfmri.org/DPARSF）、SPM12（http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/software/spm12）对所有受试者的原始图像进行预处理。将DICOM格式转化为NIFTI格式；为避免受试者在开始检查时对环境不适应的影响，移除前10个时间点图像；依次进行时间层校正、头动校正、空间标准化、空间平滑、去线性漂移以及去除协变量处理。

1.2.4 ALFF与FC提取 提取0.01~0.10 Hz频段下每个体素信号振幅的平均值，即ALFF值；用每个体素的ALFF值除以全脑信号振幅平均值，再经过Fisher-Z变换成频域功率谱，之后计算功率谱峰下面积平方根，即得到每个体素标准化的ALFF值。

以ALFF值组间有统计学差异的脑区为种子点作为感兴趣区，计算种子点内所有体素平均时间序列，并与全脑每个体素的时间序列做Pearson相关分析，计算出相关系数（r值），利用Fisher-Z转换将r值转化成接近于正态分布的Z值，最终得到种子点与全脑的FC分析结果，即FC值。

1.3 统计学方法 采用SPSS 26.0分析一般资料，两组比较年龄采用独立样本t检验，性别及成长环境采用χ2检验，教育程度采用独立样本Mann-Whitney U检验。运用DPABI软件，以年龄、性别以及头动参数作为协变量，对两组ALFF和FC数据进行双样本t检验，错误发现率（false discovery rate, FDR）方法进行多重校正，检验阈值设定为P