使用 PET/MRI 推进个性化抗抑郁治疗

目标 1：使用正电子发射断层扫描 (PET) 确定 SSRI 有效性的预处理标记。 为了减少 MDD 负担，许多研究评估了 18F-2-fluoro-2-deoxy-D-glucose 氟脱氧葡萄糖 (FDG) - PET 在抗抑郁治疗预测中的效用。 然而，由于上述限制，对于哪些大脑区域可以预测治疗效果还没有达成共识。 除了作为 SSRI 有效性的生物标志物外，只有对这些区域进行最终确定才能深入了解抑郁症的病理生理学，帮助揭示 SSRI 的作用机制，并有助于寻找新的治疗方法。 根据研究人员的初步数据和其他类似研究，研究人员假设 SSRI 引起的汉密尔顿抑郁量表 (deltaHDRS) 变化将与治疗前葡萄糖代谢率（MRGlu，使用动脉血液分析量化）相关潜在区域：(1) 中脑，(2) 右前脑岛，和/或 (3) 左腹侧前额叶皮层。

目标 2：分离“损失”研究领域标准 (RDoc) 的神经生物学基础和与治疗相关的变化。 使用 HDRS 的因子分析，研究人员先前已经证明，“损失”RDoC 标准与额叶皮质区域的 MRGlu 显着相关。 因此，研究人员假设这些区域 MRGlu（治疗前到治疗后）的变化将与症状改善相关，特别是在“消失”症状中。 作为探索性扩展，研究人员将确定这些变化是否是治疗特异性的（即 SSRI 或安慰剂）。 假设的验证表明了一种有针对性的作用机制，并为精准治疗迈出了重要一步。 如果 MRGlu 的区域变化与该 RDoC 类别的改善无关，则表明 SSRI（或安慰剂）引起的变化可能是下游效应，应进一步检查。

目标 3：使用同时估计验证 MRGlu 的非侵入性完全量化。 用 FDG 对大脑 MRGlu 进行全面量化（如本研究中所执行）需要通过动脉导管插入和血液分析测量动脉血浆中的 FDG（输入功能）。 这种昂贵且侵入性的手术对广泛使用 PET 造成了障碍。 研究人员开发了一种创新方法，用于同时估计输入信息和 PET 结果测量（例如 MRGlu）。 SimE 无需动脉导管即可完全量化大脑 MRGlu。 对于 FDG，研究人员的数据表明，SimE 与单个静脉样本一起使用可以提供准确的结果。 研究人员进一步假设静脉样本可能完全被研究数据（例如，注射剂量）和生物特征（例如，体表面积、瘦体重指数）所取代。 使用两种不同的方法（统计插补和生理参数建模）和先前收集的数据，研究人员将训练 SimE 在没有血液数据的情况下进行准确量化。 本研究中收集的丰富数据将为验证 SimE 方法提供可靠的基准。

目标 4：验证新型微型正电子发射断层扫描 (miniPET) 扫描仪对血浆放射性的无创估计。 在开发 SimE（算法/软件）的同时，研究人员将使用硬件测试一种非侵入式血浆分析方法。 FDG 浓度将使用联合研究员 Paul Vaska 博士开发的新型同步 PET 扫描仪在手腕、手臂、脚踝或腿部进行测量。