基于多模态磁共振成像的创伤后应激障碍的脑连接组学研究

Post-traumatic stress disorder (PTSD), given its high prevalence, high risk of comorbidity and great harmfulness, has become one major concerns of psychological disorders. Understanding the neural mechanisms of PTSD, is crucial to early diagnosis and intervention treatment of PTSD. Though large body of evidence has demonstrated that multi-model imaging studies represented by MRI did contribute to the exploration of regional brain dysfunctions, the dysconnectivity of whole brain networks of PTSD remains unclear. In 2013, Europe and America has proposed Human Connectome Project successively, putting forward a furture direction of researches on brain functions . Through our previous work, we have identified the usefulness of functional MRI in studying psychiatric disorders. Thus, besed on these working foundations and the urgent need for soluting exsiting problems in PTSD imaging research, we followed the international frontier and planned to conduct the brain network analysis of PTSD using multi-model MRI technique. From the perspective of brain connectome study, we’ll be able to provide an objective monitoring approach to help preventing and dignosing PTSD, along with an evaluation system of this disorder and ultimately reduce the morbidity and harmfulness it brings.

创伤后应激障碍因其高患病率，高共患性，高危害性等特点，给患者家庭和社会带来了沉重的负担。了解创伤后应激障碍患者的中枢神经机制，对其早期诊断和后期干预治疗至关重要。虽然大量研究表明，以磁共振成像为代表的多模态影像学研究有助于发现此类疾病所导致的局部脑功能病变。然而，目前为止，创伤后应激障碍的脑网络连接异常的影像学特征尚不明确。2013年，欧洲和美国相继提出了人脑连接组研究计划，为未来的脑功能研究指明了方向。在我们以往的精神影像研究中，已证实了使用功能磁共振成像可以有效的研究精神障碍。根据先前的工作基础，并针对创伤后应激障碍的影像学研究目前急需解决的问题，我们在本项目中将紧跟国际前沿，拟使用多模态磁共振成像技术来进行创伤后应激障碍的脑连接组学研究。本研究结果将从脑连接组学角度，为该病提供客观的辅助预防和诊断的监测技术和影像学生物标记，为最终实现减少创伤后应激障碍的危害性提供线索资料。

创伤后应激障碍（posttraumatic stress disorder, PTSD）是个体面临异常强烈的精神应激后，出现的延迟发生而又持久的应激障碍。临床上PTSD病程长，症状易反复，常并发多种内科疾病及其他类情绪障碍，由创伤后应激障碍引起的疾病总负担居高不下。近年来，随着图论分析的快速发展， 利用图论手段对脑网络进行分析已成为多种精神疾病的重要研究方向。然而，目前为止，创伤后应激障碍的脑网络连接异常的影像学特征尚不明确。因此，本研究1）首次利用图论分析手段，基于多模态磁共振成像技术，探讨创伤后应激障碍导致的脑网络拓扑结构的异常变化，从而从系统水平上揭示了疾病的病理机；2）对连接组学的分析方法有一定的创新，并探讨了在创伤后应激障碍中，脑功能和结构络属性指标间的相关性，初步建立脑功能－结构关联模型；3）我们的研究在成人和儿童及青少年中分别整合分析了与既往其余模态研究结果的异同，从多模态连接组学的角度提出了对于该病发病机制的可能性推测；4）通过对创伤后应激障碍的脑连接组学研究，为类似的心理障碍或精神类疾病的研究积累了经验。我们在本研究中建立了影像采集和预处理的标准化质量检测系统；同时开发了更具特异病理和功能意义的影像采集手段和信息挖掘技术；并且尝试探索了多模态影像数据整合分析和疾病相关特征提取的成套方法和流程。项目研发过程中申请3项专利，其中1项已获得授权；同时发表SCI收录论文7篇；项目负责人及部分项目组成员获2017年中华医学科技奖一等奖和2018年华夏医学科技奖一等奖。