心脑轴和心理社会压力
心脑串扰的性别差异——心理社会压力的作用
研究概览
详细说明
该项目的主要目标是前瞻性地确定性别对急性心理社会应激条件下健康绝经后女性和老年男性群体杏仁核代谢活动和心肌灌注的影响。
该研究的主要假设是,与男性相比,女性的杏仁核代谢活动不成比例,并且在应对心理社会压力时心肌灌注减少。
该项目是一项单中心前瞻性观察研究,涉及混合正电子发射断层扫描/磁共振 (PET/MR) 成像以及收集 50-75 岁健康个体(绝经后女性和男性)的生物样本。 为了造成严重的社会心理压力,研究人员在参与者位于 PET/MR 扫描仪内时应用蒙特利尔成像压力测试 (MIST),并在参与者位于 PET/MR 扫描仪外时应用特里尔社会压力测试 (TSST)。 TSST 和 MIST 都是标准化测试,广泛应用于在实验室环境中激发可靠的生物应激反应。 没有计划进行后续研究。 在纳入时,对个人进行了访谈,并通过问卷调查收集了健康数据。 此外,还收集了生物样本,包括血液、指甲和唾液。 志愿者使用氨 (13NH3)-PET 进行心肌血流 (MBF) 和脑灌注成像,以及使用磁共振成像 (MRI) 进行功能成像,这两种成像技术都是常规使用的。 13NH3-PET/MR 是在休息和压力下进行的 (MIST)。 随后,研究参与者接受了 TSST,然后使用 18F-脱氧葡萄糖 (18F-FDG)-PET/MRI 进行全身代谢成像,从而可以研究大脑和骨髓代谢等参数。 与此同时,在整个研究过程中监测心率反应(HRR),并在基线和应激后收集儿茶酚胺,以评估自主神经对心脏的影响。 总辐射暴露低于5毫西弗。
具体来说,每个参与者都被要求填写问卷,以评估他们在研究访问时的心理测量基线特征。
在研究开始和 TSST 结束时,从外周静脉导管采集了两份血样。 使用手指刺破来测量血糖水平。 此外,在不同时间点,特别是每次精神压力测试之前和之后,采集了约 1 mL 的唾液样本。 通过从手指和/或脚趾剪下指甲来收集指甲样本。
参与者的所有生物样本均立即进行处理以保存样本。
项目数据和样品均经过严格酌情处理,并且只有授权人员才能访问。 在特定于项目的文件中,参与者仅通过唯一的参与者编号来识别。 使用编码数据,并且参与者识别列表只能由研究人员访问。 通过使用 Redcap® 的内置机制,可以保护数据免遭未经授权或意外的披露、更改、删除、复制和盗窃。 该项目中的生物材料不是通过参与者姓名来标识的,而是通过唯一的参与者编号来标识的。
参与者被要求在研究访问前禁食至少 2.5 小时,并在至少 24 小时内避免剧烈体力活动。 根据日常临床常规,所有研究参与者使用 13N-NH3 和 18F-FDG 作为经过验证的示踪剂,在专用混合 PET/MR 扫描仪(GE Healthcare)上进行了连续成像。 全身 (18F-FDG) 或脑和心脏 (13-NH3) MRI 与所有 PET 扫描采集同时记录。 从静脉推注 200 MBq 13N-NH3 开始,连续采集动态和静态 PET 图像 30 分钟。 与此同时,受试者接受了 MIST(数学任务,在扫描仪内)的控制(休息)部分。 给予第二剂量 400 MBq 13N-NH3,并以相同的采集序列记录图像 30 分钟,与 MIST 的应力部分平行。
休息后,所有个体均注射 150 MBq 18F-FDG,然后在扫描仪外进行 TSST。 在 TSST 的第一部分,由两到三名评委(经过培训的工作人员)组成的小组配备摄像机,要求参赛者准备 5 分钟的演示。 为此,参与者可以使用纸和笔,但必须在演示开始时分发通知。 在5分钟的演讲中,评委们观察参赛者,不发表任何评论或面部表情。 如果参与者在 5 分钟用完之前停下来,则要求他们继续。 在 TSST 的第二部分中,参与者将接受心算任务,要求他们从 1022 开始倒数,步长为 11。 随后,参与者被允许在指定的单独暗室中休息(休息阶段),并在约 18 分钟内进行 18F-FDG-PET 扫描。 根据苏黎世大学医院核医学科的常规程序,注射示踪剂 60 分钟后评估大脑代谢活动。 在基线和整个过程中记录心率和血压。
从初次扫描到最终扫描结束的过程大约需要 3.5 小时。 加上 2 小时的准备时间,参与者总共花费了约 5.5 小时的时间进行研究。
研究类型
注册 (实际的)
联系人和位置
学习地点
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Canton of Zurich
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Zurich、Canton of Zurich、瑞士、8091
- University Hospital Zurich
-
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参与标准
资格标准
适合学习的年龄
- 成人
- 年长者
接受健康志愿者
取样方法
研究人群
描述
纳入标准:
- 50-75岁之间的女性和男性
- 女性绝经后状况
- 正常体重(BMI<30kg/m2)
- 不吸烟或不吸烟 ≥ 5 年或偶尔吸烟。
排除标准:
- 未提供书面知情同意书
- 动脉高血压病史
- 糖尿病史
- 心血管疾病史
- 神经系统疾病史
- 癌症病史(除非考虑至少 5 年已缓解并且不需要全身化疗和/或脑部放疗)
- 使用干扰生物标志物水平的类固醇
学习计划
研究是如何设计的?
设计细节
队列和干预
团体/队列 |
干预/治疗 |
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女性性别
年龄在50-75岁之间、处于绝经后状态的健康志愿者女性。
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两次连续经过验证的心理压力测试,即 1) 蒙特利尔成像压力任务,由两个系列的 15 分钟心理计算测试组成,分别没有(控制模式)和有(压力模式)负反馈; 2) 特里尔社会压力测试,包括 5 分钟模拟工作面试(演讲部分)和 5 分钟心算测试(心算部分)。
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男性
年龄在50-75岁之间的健康男性志愿者。
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两次连续经过验证的心理压力测试,即 1) 蒙特利尔成像压力任务,由两个系列的 15 分钟心理计算测试组成,分别没有(控制模式)和有(压力模式)负反馈; 2) 特里尔社会压力测试,包括 5 分钟模拟工作面试(演讲部分)和 5 分钟心算测试(心算部分)。
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研究衡量的是什么?
主要结果指标
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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糖酵解代谢活动的杏仁核与小脑比率(SUV/SUV)
大体时间:2021年10月11日 至 2023年11月20日
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通过 18F-FDG-PET 评估压力相关神经活动 (SNA) 的性别差异,定义为杏仁核代谢活动(AmygA,表示为标准摄取值,SUV),校正为小脑代谢活动(表示为 SUV) ,遵循特里尔社会压力测试。
AmygA/(小脑活动)比率越高,SNA 越高(无正常阈值)
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2021年10月11日 至 2023年11月20日
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休息和压力杏仁核与小脑灌注比率之间的差异 (kBq/kBq)
大体时间:2021年10月11日 至 2023年11月20日
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休息和压力之间杏仁核灌注的性别差异,通过 13N-NH3-PET 评估,并定义为根据蒙特利尔成像校正到小脑灌注(表示为 kBq)的杏仁核灌注(AmygP,表示为 kiloBecquerel,kBq)压力任务。
与休息时相比,压力时杏仁核/(小脑灌注)变化的幅度越高,杏仁核对精神压力的反应就越高(没有正常阈值)
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2021年10月11日 至 2023年11月20日
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心肌血流储备(MFR,无单位)
大体时间:2021年10月11日 至 2023年11月20日
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在蒙特利尔成像应激任务期间,通过 13N-NH3-PET 测定心肌血流储备 (MFR) 的性别差异。
MFR 定义为应力时的 MBF 与静止时的 MBF 之比(无单位)。
MFR 越高,应激任务期间心肌灌注改变越高(无阈值)。
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2021年10月11日 至 2023年11月20日
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次要结果测量
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
|---|---|---|
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糖酵解代谢活动的杏仁核与 vmPFC 比率 (SUV/SUV)
大体时间:2021年10月11日 至 2023年11月20日
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通过 18F-FDG-PET 评估压力相关神经活动 (SNA) 的性别差异,定义为杏仁核代谢活动(AmygA,表示为标准摄取值,SUV),校正为腹内侧前额皮质 vmPFC 的代谢活动(表示为作为 SUV),遵循特里尔社会压力测试。
AmygA/(vmPFC 活性) 比率越高,SNA 越高(无正常阈值)
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2021年10月11日 至 2023年11月20日
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休息和压力杏仁核与 vmPFC 灌注比率之间的差异 (kBq/kBq)
大体时间:2021年10月11日 至 2023年11月20日
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休息和压力之间杏仁核灌注的性别差异,通过 13N-NH3-PET 评估,并定义为校正腹内侧前额叶皮质灌注(vmPFC,表示为 kBq)的杏仁核灌注(AmygP,表示为 kiloBecquerel,kBq),遵循蒙特利尔成像压力任务。
与休息时相比,压力时 AmygP/(vmPFC 灌注) 修改的幅度越高,杏仁核对精神压力的反应就越高(没有正常阈值)
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2021年10月11日 至 2023年11月20日
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静息时心肌血流量 (MBF) (mL/g/min)
大体时间:2021年10月11日 至 2023年11月20日
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在蒙特利尔成像压力任务的控制模式下,通过 13N-NH3-PET 确定心肌血流量(MBF,单位为 mL/g/min)的性别差异。
MBF 越高,心肌灌注越高(无阈值)。
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2021年10月11日 至 2023年11月20日
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应激时心肌血流量 (MBF) (mL/g/min)
大体时间:2021年10月11日 至 2023年11月20日
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在蒙特利尔成像应激任务的应激模式下,通过 13N-NH3-PET 测定心肌血流量(MBF,单位为 mL/g/min)的性别差异。
MBF 越高,心肌灌注越高(无阈值)。
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2021年10月11日 至 2023年11月20日
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心率反应(HRR,无单位)
大体时间:2021年10月11日 至 2023年11月20日
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在蒙特利尔成像压力任务和特里尔社会压力测试之后,心率反应(HRR)(心脏交感神经活动的替代指标)的性别差异。
HRR 定义如下:HRR = ((压力时心率) - (静息时心率)/(静息时心率))。
HRR 越高,心脏交感神经对压力的反应就越高。
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2021年10月11日 至 2023年11月20日
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唾液皮质醇(mol/L)
大体时间:2021年10月11日 至 2023年11月20日
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唾液皮质醇反应(下丘脑垂体轴 (HPA) 的替代标记)对蒙特利尔成像压力任务和特里尔社会压力测试的性别差异。
皮质醇增加越高,HPA 反应就越高(无阈值)。
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2021年10月11日 至 2023年11月20日
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去甲肾上腺素(毫升/分钟)
大体时间:2021年10月11日 至 2023年11月20日
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特里尔社会压力任务后血液去甲肾上腺素增加(毫升/分钟)的性别差异。
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2021年10月11日 至 2023年11月20日
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肾上腺素(毫升/分钟)
大体时间:2021年10月11日 至 2023年11月20日
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特里尔社会压力任务后血液肾上腺素增加(毫升/分钟)的性别差异。
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2021年10月11日 至 2023年11月20日
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多巴胺(毫升/分钟)
大体时间:2021年10月11日 至 2023年11月20日
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特里尔社会压力任务后血液多巴胺增加(毫升/分钟)的性别差异。
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2021年10月11日 至 2023年11月20日
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脾脏代谢活动(SUV)
大体时间:2021年10月11日 至 2023年11月20日
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脾脏代谢活动(全身炎症的替代指标)的性别差异,采用特里尔社会压力测试,通过 18F-FDG-PET 进行评估,并以标准摄取值 (SUV) 表示。
脾脏SUV越高,全身炎症程度越高。
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2021年10月11日 至 2023年11月20日
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骨髓代谢活性(SUV)
大体时间:2021年10月11日 至 2023年11月20日
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骨髓代谢活性(全身炎症的替代指标)的性别差异,采用特里尔社会压力测试,通过 18F-FDG-PET 进行评估,并以标准摄取值 (SUV) 表示。
骨髓SUV越高,全身炎症程度越高。
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2021年10月11日 至 2023年11月20日
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主动脉代谢活动(SUV)
大体时间:2021年10月11日 至 2023年11月20日
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胸主动脉代谢活动(主动脉炎症的替代指标)的性别差异,采用特里尔社会压力测试,通过 18F-FDG-PET 进行评估,并以标准摄取值 (SUV) 表示。
主动脉SUV越高,主动脉炎症程度越高。
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2021年10月11日 至 2023年11月20日
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左心室射血分数(LVEF,%)
大体时间:2021年10月11日 至 2023年11月20日
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蒙特利尔成像应激任务的控制阶段和应激阶段后左心室射血分数 (LVEF, %) 的性别差异。
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2021年10月11日 至 2023年11月20日
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C反应蛋白(CRP,mg/L)
大体时间:2021年10月11日 至 2023年11月20日
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在基线和特里尔社会压力测试后收集的 C 反应蛋白(CRP,以 mg/L 为单位)的性别差异。
CRP越高,炎症程度越高。
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2021年10月11日 至 2023年11月20日
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白介素-2(IL-2,pg/mL)
大体时间:2021年10月11日 至 2023年11月20日
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在基线时和特里尔社会压力测试后收集的白细胞介素 2 (IL-2) 的性别差异。
IL-2越高,炎症程度越高。
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2021年10月11日 至 2023年11月20日
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白介素-4(IL-4,pg/mL)
大体时间:2021年10月11日 至 2023年11月20日
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在基线和特里尔社会压力测试后收集的白细胞介素 4 (IL-4) 的性别差异。
IL-4越高,炎症程度越高。
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2021年10月11日 至 2023年11月20日
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白介素-6(IL-6,pg/mL)
大体时间:2021年10月11日 至 2023年11月20日
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在基线和特里尔社会压力测试后收集的白细胞介素 6 (IL-6) 的性别差异。
IL-6越高,炎症程度越高。
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2021年10月11日 至 2023年11月20日
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白细胞介素-8 (IL-8, pg/mL)
大体时间:2021年10月11日 至 2023年11月20日
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在基线和特里尔社会压力测试后收集的白细胞介素 8 (IL-8) 的性别差异。
IL-8越高,炎症程度越高。
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2021年10月11日 至 2023年11月20日
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白介素-10(IL-10,pg/mL)
大体时间:2021年10月11日 至 2023年11月20日
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在基线和特里尔社会压力测试后收集的白细胞介素 10 (IL-10) 的性别差异。
IL-10越高,炎症程度越高。
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2021年10月11日 至 2023年11月20日
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肿瘤坏死因子(TNF,pg/mL)
大体时间:2021年10月11日 至 2023年11月20日
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基线时和特里尔社会压力测试后收集的肿瘤坏死因子(TNF,pg/mL)的性别差异。
TNF 越高,炎症程度越高。
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2021年10月11日 至 2023年11月20日
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基质金属蛋白酶-9(MMP9,pg/mL)
大体时间:2021年10月11日 至 2023年11月20日
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基质金属蛋白酶 9 (MMP9,pg/mL) 的性别差异,在基线时和特里尔社会压力测试后收集。
MMP9 越高,炎症程度越高。
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2021年10月11日 至 2023年11月20日
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单核细胞趋化蛋白-1 (MCP1, pg/mL)
大体时间:2021年10月11日 至 2023年11月20日
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单核细胞趋化蛋白-1(MCP1,pg/mL)的性别差异,在基线时和特里尔社会压力测试后收集。
MCP1 越高,炎症程度越高。
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2021年10月11日 至 2023年11月20日
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血管细胞粘附分子 (VCAM)
大体时间:2021年10月11日 至 2023年11月20日
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单核细胞趋化蛋白-1(MCP1,pg/mL)的性别差异,在基线时和特里尔社会压力测试后收集。
VCAM 越高,炎症程度越高。
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2021年10月11日 至 2023年11月20日
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性别评分问卷
大体时间:2021年10月11日 至 2023年11月20日
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自我感知的性别认同中的性别差异以 0 到 100 为单位,分数越低表示“男性性别”认同越明显,分数越高表示“女性性别”认同越明显。
除了按性别进行分层分析外,还将探讨性别对结果的作用。
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2021年10月11日 至 2023年11月20日
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其他结果措施
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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速率-压力-乘积(RPP,每分钟心跳数 x mmHg)
大体时间:2021年10月11日 至 2023年11月20日
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蒙特利尔成像压力任务后心率-压力乘积(RPP,每分钟心跳数 x mmHg)的性别差异,定义为心率与收缩压之间的比率。
RPP越高,心肌负荷越大。
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2021年10月11日 至 2023年11月20日
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vmPFC 与小脑糖酵解代谢活动的比率 (SUV/SUV)
大体时间:2021年10月11日 至 2023年11月20日
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腹内侧前额叶皮质代谢活动的性别差异,通过 18F-FDG-PET 评估,并定义为 vmPFC 代谢活动(以标准摄取值 SUV 表示)校正小脑的代谢活动(以 SUV 表示),特里尔社会压力测试之后。
AmygA/(vmPFC 活性) 比率越高,SNA 越高(无正常阈值)
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2021年10月11日 至 2023年11月20日
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指甲皮质醇值(pg/mg)
大体时间:2021年10月11日 至 2023年11月20日
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在指甲中测量的皮质醇 (pg/mg),是慢性压力暴露的替代指标。
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2021年10月11日 至 2023年11月20日
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广泛性焦虑症 (GAD-7) 问卷
大体时间:2021年10月11日 至 2023年11月20日
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广泛性焦虑症 (GAD-7) 问卷中的性别差异以 0 到 21 的等级衡量焦虑严重程度。
分数越高,焦虑症状越明显。
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2021年10月11日 至 2023年11月20日
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患者健康调查问卷 (PHQ-8)
大体时间:2021年10月11日 至 2023年11月20日
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患者健康问卷 (PHQ-8) 中的性别差异以 0 到 27 的分数评估抑郁症状。
分数越高,抑郁症状越明显。
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2021年10月11日 至 2023年11月20日
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缩短的马斯特里赫特疲惫问卷
大体时间:2021年10月11日 至 2023年11月20日
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缩短马斯特里赫特疲惫调查问卷中的性别差异,以 0 到 18 分的分数评估疲惫程度。
分数越高,疲劳症状越明显。
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2021年10月11日 至 2023年11月20日
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D 型人格 (DS14) 问卷
大体时间:2021年10月11日 至 2023年11月20日
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D 型人格 (DS14) 问卷中的性别差异为 0 到 56 分。
分数越高,D型人格特征越明显。
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2021年10月11日 至 2023年11月20日
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Wagnild & Young 心理弹性评分问卷
大体时间:2021年10月11日 至 2023年11月20日
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Wagnild & Young 复原力调查问卷中的性别差异为 0 到 77 分。
分数越高,弹性人格的特征越明显。
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2021年10月11日 至 2023年11月20日
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感知压力量表 (PSS-4) 问卷
大体时间:2021年10月11日 至 2023年11月20日
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感知压力量表 (PSS-4) 问卷中的性别差异以 0 到 16 的等级评估前几个月的压力水平。
分数越高,感知到的压力就越高。
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2021年10月11日 至 2023年11月20日
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詹金斯睡眠量表 (JSS-4)
大体时间:2021年10月11日 至 2023年11月20日
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詹金斯睡眠量表 (JSS-4) 中的性别差异以 0 到 16 的等级评估睡眠质量。分数越高,睡眠障碍越严重。
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2021年10月11日 至 2023年11月20日
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特里尔慢性压力量表 (TICS)
大体时间:2021年10月11日 至 2023年11月20日
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特里尔慢性压力量表 (TICS) 中的性别差异以 0 到 228 的等级评估前三个月的压力暴露情况。
分数越高,压力暴露越明显。
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2021年10月11日 至 2023年11月20日
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感受到的压力
大体时间:2021年10月11日 至 2023年11月20日
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蒙特利尔成像压力任务和特里尔社会压力测试后感知压力的性别差异,由参与者按照 0 至 7 李克特量表进行自我评估(0 表示没有感知压力,7 表示可能的最高压力感知) )。
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2021年10月11日 至 2023年11月20日
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左心室每搏输出量(LVSV,mL)
大体时间:2021年10月11日 至 2023年11月20日
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在蒙特利尔成像应激任务的控制和应激阶段后,通过心脏磁共振测量左心室每搏输出量(LVSV,mL)的性别差异。
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2021年10月11日 至 2023年11月20日
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左心室收缩末期容积(LVESV,mL)
大体时间:2021年10月11日 至 2023年11月20日
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在蒙特利尔成像应激任务的控制和应激阶段后,通过心脏磁共振测量左心室收缩末期容积(LVESV,mL)的性别差异。
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2021年10月11日 至 2023年11月20日
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左心室舒张末期容积 (LVEDV, mL)
大体时间:2021年10月11日 至 2023年11月20日
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在蒙特利尔成像应激任务的控制和应激阶段后,通过心脏磁共振测量左心室舒张末期容积 (LVEDV,mL) 的性别差异。
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2021年10月11日 至 2023年11月20日
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雌二醇水平 (pmol/L)
大体时间:2021年10月11日 至 2023年11月20日
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基线时收集的血液中的雌二醇水平 (pmol/L)。
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2021年10月11日 至 2023年11月20日
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黄体酮水平 (nmol/L)
大体时间:2021年10月11日 至 2023年11月20日
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基线时收集的血液中的孕酮水平 (nmol/L)。
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2021年10月11日 至 2023年11月20日
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性激素结合球蛋白 (SHBG) 水平 (nmol/L)
大体时间:2021年10月11日 至 2023年11月20日
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基线时收集的血液中性激素结合球蛋白 (SHBG) 水平 (nmol/L)。
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2021年10月11日 至 2023年11月20日
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总睾酮水平(nmol/L)
大体时间:2021年10月11日 至 2023年11月20日
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基线时收集的血液中的总睾酮水平 (nmol/L)。
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2021年10月11日 至 2023年11月20日
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游离睾酮水平 (pmol/L)
大体时间:2021年10月11日 至 2023年11月20日
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基线时收集的血液中游离睾酮水平 (pmol/L)。
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2021年10月11日 至 2023年11月20日
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合作者和调查者
调查人员
- 首席研究员:Cathérine Gebhard, Professor、University of Zurich
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研究完成 (实际的)
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