作者：马庆鑫，蒋丽莎，朱鸿儒，张伟，四川大学华西医院
据报道，灾难直接受害者的PTSD患病率为30%～40%，救援人员的PTSD患病率为10%～20%。PTSD在警察、消防人员和急救人员中的患病率为6%～32%。PTSD患者的生活质量、社会功能会受到不同程度的影响。同时PTSD是一种致残的精神疾病，它与前额叶皮质与边缘区域白质完整性减低有关。长期的应激状态会损伤血管内皮，因此PSTD也是
早期预测PTSD对该疾病的治疗及预后至关重要，因为早期的治疗和康复干预可能会降低PTSD患者认知长期改变的风险。目前已知压力的神经毒性作用会导致动物大脑灰质的体积改变。而脑白质的异常可被解释为髓鞘损伤和轴突损伤，髓磷脂分解和轴突损伤是白质改变的一个重要病理机制。应激是PTSD结构异常的基础，通过减少神经元的可塑性，包括减少树突分支，来回应
目前，PTSD的评估仅仅是基于症状，很难得到准确的诊断。由于PTSD有许多持续的症状，如记忆和注意力的问题，以及抑郁、冲动和易怒。所以单从某些症状学标准给予诊断是不全面、不够准确的。因此，对每一种疾病的强大生物学标志的识别，对于准确的诊断、有效治疗方法的选择、治疗结果的评估和残疾评估是至关重要的。神经影像技术目前是解决这一问题最具前景的技术之一。希望通过该技术能进一步探索PTSD脑结构变化，为PTSD的诊断提供客观有效的评价指标。本文现就PTSD患者脑结构MRI研究现状进行综述。
1.PTSD脑结构MRI研究方法
针对PTSD脑结构的研究主要从3个方面进行：①对大脑整体的研究；②对大脑局部结构（皮质、皮质下结构的体积）的研究；③对大脑白质纤维完整性的研究。对灰质体积的研究主要依靠体素的形态学测量技术；而对白质纤维完整性的研究主要通过弥散张量成像（diffusion tensor imaging，DTI），一般采用基于白质纤维的空间骨架结构的统计方法（tract-based spatial statistics，TBSS），其中常涉及的数值指标主要有2类，即部分各向异性分数（fractional anisotropy，FA）和平均扩散率（mean diffusivity，MD）。FA是一个评估白质完整性的综合指数，它反映了复杂的组织特性，如细胞内和外细胞体积、纤维相关性、轴突密度和髓鞘的程度，故必须谨慎解释白质的任何具体变化。
2.PTSD脑结构改变
2.1前扣带皮质（anterior cingulate cortex，ACC）
前扣带回主要由2个部分组成，分别参与执行情绪的自主控制、情绪刺激的注意控制和认知处理与情绪的调控。腹侧ACC参与前者，背侧ACC参与执行后者。多项研究显示PTSD患者ACC体积较对照组减小。Durkee等研究显示ACC是一种与杏仁核有广泛联系的灰质结构，它被发现对PTSD的影响最为严重；研究表明，ACC的功能异常会导致过度活跃的杏仁核对PTSD的创伤性刺激缺乏反应。
Herringa等针对PTSD与ACC体积是否具有关联性进行了探索式的研究。Jatzko等对临床用PTSD诊断量表与PTSD患者ACC体积的相关关系进行分析，结果显示二者呈现负相关关系，从而论证PTSD愈严重，其对应患者的ACC体积减少愈明显；基于患者组与对照组的分组试验显示，ACC的形态与PTSD的发病呈现较强的相关关系；具体对照试验过程为，按照一定的标准，将不同形态的ACC分为4个类别，并通过PTSD患者组与对照组在不同ACC4个类别中所占的比例进行统计分析，指出两组样本在ACC4个不同类别的占比差异具有统计学意义。
Corbo等研究并未能够重复出前述研究者的相关结论，但是找到ACC膝前部体积缩减的证据。Kasai等对双胞胎兄弟进行研究，其中一位是退伍军人，患有PTSD，且有明显的证据显示其ACC膝前部体积缩减，但是，其孪生兄弟ACC膝前部体积无明显异常，对Corbo等研究进行论证，进一步指出PTSD病症与ACC膝前部体积缩减的因果关系，而非危险的构成要素。
Sekiguchi等选择地震灾害的亲身经历者为随访对象，进一步论证腹侧ACC与PTSD症状的相关关系。研究者所跟踪随访的样本都不完全满足PTSD的诊断，但值得注意的是在受灾前后，随访样本在灾前的腹侧ACC体积形态与灾后PTSD患病程度呈现负相关关系，尤其是眶额皮质的体积形态减小最为明显。研究者得出PTSD的危险构成要素之一为脑结构异常，而且在PTSD症状的影响下，脑结构会产生获得性改变，即脑结构会受到PTSD的影响。
Dickie等研究指出ACC能够对PTSD症状的发展进行预测，其预测最为准确的阶段为6～9个月的症状，虽然ACC能够对PTSD症状的发展进行预测，但是症状的缓解却不能由ACC的形态来进行说明，即PTSD症状缓解程度与ACC形态无显著相关关系。可以看出ACC体积减少和PTSD症状存在联系，但由于各种原因及条件限制，如PTSD患者患病之前未进行MRI检查作对照等，目前仍无法明确ACC体积减少和PTSD症状之间的因果关系。
2.2
有较多文献对海马的功能进行系统的研究，研究结论在学界也较为一致，即体现在3个方面：陈述性记忆、归档新记忆和参与加工环境信息。海马在对情感记忆编码时与杏仁核相互作用。系统梳理国内外相关成人PTSD脑结构的研究发现，PTSD患者组与对照组在单侧或双侧海马体积存在显著差异，即患者组在其体积上明显小于对照组。Apfel等主要研究2个方面的问题：其一，对曾患PTSD，但已恢复的患者与慢性PTSD患者在海马体积的差异进行对比分析；其二，当下PTSD症状与海马体积间的相关关系。通过对照试验分析，曾患PTSD但已恢复的患者其海马体积大于慢性PTSD患者；当下PTSD症状与海马体积呈现显著的负相关关系。
PTSD患者在两个半球的多个区域表现出较低的FA值，主要包括前丘脑辐射、皮质-脊髓束、胼胝体辐射线额部、钩束、下纵束、扣带和上纵束。在右半脑后包括胼胝体枕部、额枕下束、下纵束、扣带回、海马和上纵束出现径向扩散系数值增高。也有研究指出，年龄也是重要的考量指标，对年龄<18岁的PTSD患者的研究中，并未找到患者海马体积与PTSD症状的显著相关关系，其原因可能是年龄<18岁的患者，其海马还处于发育的不稳定过程，显著的相关关系结果可能在成人中表现更为显著。
Gilbertson等进一步对孪生兄弟中的退伍军人进行跟踪随访，并通过兄弟二人的海马体积对比发现，有PTSD症状的退伍军人海马体积与其孪生兄弟的海马体积呈现高度负相关关系，进一步在Kasai等研究基础上，论证海马体积的缩减是PTSD的高危要素之一；从时间维度，考虑PTSD症状变化的视角，PTSD症状的严重性程度与海马体积缩减程度呈现正相关关系，但通过对未患PTSD的对照组样本进行对比研究，指出海马体积缩减与PTSD症状具有因果关系。
Levy-Gigi等运用横截面研究发现，对PTSD患者进行认知行为治疗能够使其海马体积达到与对照组无显著差异的水平，但是仍未寻找到能够支撑PTSD与海马体积间的具有因果关系的相关证据。
2.3胼胝体和扣带回
胼胝体是能够对情感、认知等相关信息进行处理的通道，分布于大脑半球两侧最大的一种蛋白质结构。PTSD患者左侧前放射冠及双侧胼胝体嘴部、膝部MD值增高，双侧上放射冠、后放射冠、左侧内囊后肢、左侧大脑脚、左侧丘脑的MD值降低；丘脑和前扣带回在悲伤、焦虑情感状态下其脑激活明显降低。
为更好地观测儿童胼胝体的中后部，有研究采用DTI技术对儿童PTSD患者的胼胝体进行成像，结果显示其胼胝体中后部的FA值下降，说明局部白质纤维结构不再具备完整性，产生了一定的损坏。Fani等对地铁火灾幸存者的调查结果显示，创伤后精神障碍患者前额叶皮质、后内囊和后角回FA值的减少以及扣带回和额上回FA值的增高与PTSD有关。
有研究通过DTI、TBSS方法对受过创伤而未患PTSD者和PTSD患者的MRI进行比较，其结果显示两组在关键的脑区白质结构完整性的差异无统计学意义。一项对海湾战争退伍军人的研究显示，在患PTSD的退伍军人的右扣带回中，MD值显著降低，在其左扣带皮质中，MD值或FA值没有显著的变化，临床医生和自我评价的PTSD症状严重程度与右扣带回中MD值减少和FA值增加显著相关。
在对成人的7个全脑DTI的研究分析中，研究者在不同的白质结构中发现了显著的增加和减少的现象，最显著的是扣带回和上纵束。在PTSD患者中，海马体和扣带皮质的结构差异经常被注意到，但对于PTSD的诊断与这些结构之间白质连接的完整性的关系，人们却知之甚少。
2.4其他脑区
有研究结果显示PTSD患者在左侧前额叶和颞叶枕部白质完整性减少，额叶FA值降低可能与PTSD的注意力与情绪异常有关，而FA值与症状严重程度或创伤负荷无关。大脑放射冠前部FA值降低是一个可能导致PTSD症状的因素，右前放射冠FA值与PTSD的严重程度密切相关，右前放射冠的白质异常可能导致PTSD患者情绪调节、注意力、决策和认知的损害。此外，一般创伤后2d被称为创伤急性期，在临床观测中具有较强的指导性意义。Sun等将PTSD患者的创伤急性期与PTSD期的岛叶处脑白质FA值进行对比，发现该数值在下降，而且该数值下降的程度可以用创伤急性期腹内侧前额叶处脑白质FA值来进行预测，研究者从而得出结论，认为这一获得性改变是岛叶处脑白质异常。
3.结语
本研究以PTSD、MRI、ACC等为关键词，对近20年相关领域的研究文献进行共词分析，通过脑区关键结构与PTSD症状的关联关系进行文献计量发现，基于MRI，患有PTSD的患者，其脑区关键结构均存在不同程度的异常，而能够找到直接相关性证据论证的区域有：海马、ACC和胼胝体等体积缩小。研究多采用对照试验的方式，选取PTSD患者与对照组，通过对海马体积、ACC体积和厚度、胼胝体等体积与对照组进行显著性差异检验，认为脑区关键结构异常与PTSD症状具有一定的相关关系。扣带回的微结构完整性与PTSD的症状相关联。
PTSD相关脑区的灰质体积更小，白质完整性差，FA值下降，但是FA具体数值与症状严重程度是否相关目前仍有争议。胼胝体嘴部及膝部的MD值改变可能对PTSD早期诊断提供依据；左侧丘脑的白质完整性改变可能与患者记忆减退相关。当前该领域的研究虽然成果较为丰富，但是也存在着一些不足，在未来的研究中需要进一步地强化。其一，对PTSD的研究采用的样本量往往较小，且样本中存在符合情形、净化程度不够，从而导致研究结论存在一定的缺陷；其二，对照组选取的标度不统一等问题，也同样导致部分研究结果不可重复等问题的出现；其三，当前的研究较为忽略PTSD患者脑结构，脑结构与功能改变的互动机制的关联性研究，能够进一步提升当前的研究深度与广度。
总之，大脑结构变化，可能是与某些症状相关，症状影响功能从而影响大脑结构改变。目前PTSD需要探索的地方非常之多，对脑白质的研究还需要排除其他可导致大脑结构改变的疾病的干扰。未来研究的方向更倾向于找到特异性更高的脑区或者某个部位的结构改变来进行对PTSD的诊断及治疗的预测。
来源：马庆鑫,蒋丽莎,朱鸿儒,张伟.创伤后应激障碍脑结构变化的磁共振研究进展[J].华西医学,2019,34(02):213-217.
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