Journal of Affective Disorders: θ爆发式经颅磁刺激治疗焦虑和抑郁的FNIRS证据


焦虑抑郁障碍已成为现代社会不可忽视的健康问题,其发病率呈逐年上升的趋势。2021年10月,英国权威医学杂志《柳叶刀》发布的一项调查显示,2020年疫情后全球抑郁障碍患者人数增加了27.6%,焦虑障碍患者人数增加了25.6%。此外,目前大量临床医学证据表明,抑郁和焦虑通常处于共病状态。焦虑抑郁共病患者通常症状更严重,病程更长,治疗难度增加,自杀率更高。


传统药物、心理治疗的不足,促使医生寻找其他快速有效的新疗法。经颅磁刺激(Transcranial magnetic stimulation,TMS)是目前神经调控技术中的一线治疗手段,且大量国内国际指南已证明TMS对于精神疾病的疗效。更重要的是,近年来提出θ爆发式刺激(Theta burst stimulation, TBS)可以在保证疗效的基础上大幅缩短治疗时间,许多循证医学证据表明在治疗抑郁障碍方面,TBS模式比常规rTMS模式有着相似或更好的疗效,治疗人群也更为广泛。


功能性近红外光谱(functional near- infrared spectroscopy,fNIRS)是近年来广泛使用的脑功能神经成像技术,可用于测量双侧额叶颞叶皮层的血流动力学,获取大脑活动过程中氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白的变化,推断大脑的局部激活水平。TMS的高频刺激引起刺激部位血流量增加,低频刺激使血流量减少,正好可以使用fNIRS进行检测。


2023年华中科技大学的张妍教授等人利用fNIRS评估了iTBS模式的TMS治疗对焦虑抑郁障碍的干预效果,为TMS治疗精神疾病的发展提供新的证据。此项成果题为:

Theta-burst stimulation of TMS treatment for anxiety and depression: A FNIRS study,

发表于 


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实验设计


01被试<<<<

来自华中科技大学附属医院的24名女性和13名男性焦虑抑郁患者接受iTBS模式的TMS治疗。

纳入标准:

①符合《精神障碍诊断与统计手册 第五版》焦虑和抑郁障碍诊断标准

②医院焦虑抑郁量表评分均高于7分

02评估<<<<

所有患者在治疗前和10次TMS治疗后进行量表评估和言语流畅性任务(Verbal Fluency Task,  VFT)。

医院焦虑和抑郁量表(Hospital Anxiety and Depression Scale, HADS)用于评估患者的抑郁和焦虑症状

VFT任务期间的血氧信号变化用于评估脑激活状况。


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03刺激方案<<<<

使用深圳英智科技有限公司生产的M-100Ultimate型脉冲磁场刺激仪,8字线圈刺激靶点均为左侧前额叶背外侧区(DLPFC)。所有患者经过10次治疗。iTBS模式刺激参数如下:刺激强度为30%MT,簇内频率为50Hz,单元间隔8s发送30个短脉冲,每串刺激数为600脉冲串间隔时间为8s,共20串,脉冲总数为12000。


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结果

一、抑郁和焦虑症状

对治疗前后的HAD-A和HAD-D分数进行配对样本t检验,结果显示,治疗后患者的抑郁和焦虑分数都显著降低,症状得到显著改善。


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治疗前(T0)和治疗后(T1)的焦虑和抑郁得分


二、治疗前后不同脑区血氧指数变化

在iTBS治疗后患者的布洛卡区、额叶区域的血流动力学较治疗前显著增多。


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大脑皮层激活情况


三、相关性分析

观察到HAD-D分数变化和左侧DLPFC的氧合血红蛋白浓度变化之间存在显著的负相关。


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抑郁评分变化与左侧DLPFC氧合血红蛋白浓度变化之间相关性



四、脑网络分析


结果显示,治疗前所有被试ROI的功能连接强度均显著低于治疗后,差异有统计学意义。


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结论


1.经过iTBS模式治疗后焦虑抑郁障碍患者的症状得到明显缓解。与传统rTMS的高频治疗方案实现的疗效类似,iTBS模式可诱导神经功能兴奋性的长时程增强(LTP)。TBS模式的特点是簇刺激,更接近大脑神经活动的生理状态,同时,TBS模式大大缩短了治疗时间,提高了治疗效率。


2.iTBS模式刺激能改善焦虑抑郁患者前额叶功能障碍。抑郁障碍患者的左额叶脑区通常处于的低激活状态,这导致其在VFT中无法很好地激活布洛卡区。fNIRS结果显示,经iTBS治疗后,患者布洛卡区和额叶的血流动力学显著升高,即患者认知任务中相关脑区激活增加,血流量的增加促使神经元突触激活。进一步的相关性分析结果显示,抑郁评分的变化与左侧DLPFC氧合血红蛋白浓度的变化呈显著负相关,即抑郁症状的改善与氧合血红蛋白浓度呈正相关。这进一步证明,抑郁障碍与前额叶功能有关,额叶皮层活动减少导致个体抑郁和精神压力。


3.iTBS模式治疗可以增强焦虑和抑郁障碍患者的大脑功能连接。以往研究表明,iTBS治疗后,患者的腹侧前额叶和右下顶叶激活迅速增强,这意味着在iTBS刺激下个体大脑的激活水平得到改善;另外iTBS刺激左侧DLPFC可以直接影响左右DLPFC与左海马脑区的神经元活动,这种大脑功能连接增强进一步改善了患者的记忆和认知功能。


参考文献Zhang, Y., Li, L., Bian, Y., Li, X., Xiao, Q., Qiu, M., ... & Wang, P. (2023). Theta-burst stimulation of TMS treatment for anxiety and depression: A FNIRS study. Journal of Affective Disorders.


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