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目的:海洛因成瘾是国内最为常见的药物成瘾类型,美沙酮维持治疗是目前海洛因成瘾常用且较为有效的治疗方式。尽管美沙酮在降低海洛因渴求、降低犯罪率和改善患者生存状况等方面具有显著的效果,但是,在其实施过程中仍然存在一些问题。首先,美沙酮为阿片类药物,研究表明,长期的美沙酮使用可以导致神经心理、神经转运体功能、脑功能和结构等多方面的损伤。然而,长期美沙酮使用对大脑白质结构的影响特征还不清楚。其二,美沙酮治疗过程中,海洛因复吸的发生率仍然很高,但复吸行为发生的神经生物学基础仍不明确。因此,本课题拟采用功能磁共振的方法,从三个方面对上述两个问题进行探索研究,包括:(1)美沙酮维持治疗对海洛因成瘾者脑白质完整性影响的自身对照扩散张量成像(Diffusion tensor imaging,DTI)研究;(2)美沙酮维持治疗过程中与复吸有关的脑白质结构特征的DTI研究;(3)美沙酮维持治疗过程中与海洛因复吸有关的静息态默认功能网络组织模式的研究。方法:实验一:采用自身对照设计,对33位长期稳定的美沙酮维持治疗患者进行两次DTI扫描,一次为扫描开始时(S1),另外一次为随访一年以后(S2)。采用配对t检验和基于体素对比的方法进行两组间(S2 vs.S1)各向异性分数(Fractional anisotropy,FA)的比较。对组间存在FA值差异的脑区内的径向扩散(Radial diffusivity,RD)和轴向扩散(Axial diffusivity,AD)值,分别采用配对t检验的方法进行比较。进一步分析DTI指标变化率与1年内美沙酮使用情况及神经心理学状态评分的相关性。实验二:48位美沙酮维持治疗的海洛因成瘾者进行DTI扫描及随后为期6个月的随访调查。根据随访结果将成瘾者分为海洛因复吸者(Heroin relapser,HR)和戒断者(Heroin abstainer,HA)。采用基于体素的分析方法,对FA值进行组间差异的比较,将组间存在FA值差异的区域定义为感兴趣区,对感兴趣区内的AD和RD值进行两样本t检验,并分析各DTI参数与海洛因复吸情况的相关性。实验三:23名稳定的美沙酮维持治疗患者进行静息态功能磁共振扫描,根据为期6个月的临床随访结果,将所有被试分为复吸者(HR组)和戒断者(HA组)。采用静息态独立成分分析的方法,分析HR组与HA组默认功能网络之间的功能连接特征差异。对默认功能网络的功能连接度与复吸程度之间的相关性进行分析。结果:实验一:与S1相比,S2的FA值显著降低,主要位于双侧外囊、右侧后丘脑辐射、上纵束、前放射冠、左侧内囊后肢、上放射冠、后放射冠、皮质脊髓束及胼胝体(P<0.01,TFCE和FWE校正)。在所有FA值存在差异的脑区内,RD值均显著增加,AD值降低的区域包括右侧外囊、后丘脑辐射、前放射冠、上纵束和胼胝体。左侧皮质脊髓束RD值的变化率与1年内美沙酮累积使用量呈正相关关系(r=0.47,P=0.008)。S2的所有差异区内RD值与1年后的无计划冲动评分呈正相关关系(Cluster 3,r=0.47,P=0.003;Cluster 2,r=0.46,P=0.004;Cluster1,r=0.44,P=0.005)。实验二:与HA组相比,HR组在基线状态下脑白质FA值显著降低,包括右侧豆状核后部内囊、左侧前放射冠、内囊后肢、双侧前放射冠和右侧外囊(P<0.05,TFCE和FWE校正)。在这些FA值存在差异的区域中,右侧豆状核后部内囊、左侧内囊后肢和右侧外囊表现出显著增加的RD值,而AD值在组间无显著差异。左侧内囊后肢FA值和AD值与随访过程中海洛因阳性尿检率呈负相关关系(r=-0.89,P<0.001;r=-0.88,P<0.001)。实验三:与HA组相比,HR组左侧楔前叶和右侧中扣带功能连接度增加,而左侧颞下回和右侧枕上回功能连接降低(P<0.05,FDR校正)。HR组中左侧颞下回的功能连接度与海洛因复吸程度呈显著负相关关系(r=-0.578,P=0.038)。结论:美沙酮维持治疗虽然具有一定的临床效果,但美沙酮对大脑白质完整性具有损伤作用。剂量依赖的损伤模式和以脱髓鞘为主要病理改变的损伤特征,提示可以通过改善脑白质完整性来提高美沙酮维持治疗的有效性。此外,美沙酮维持治疗过程中,存在复吸风险的患者本身具有较差的大脑白质完整性和异常的默认功能网络组织模式,且这种异常的脑白质的完整性和功能改变均与较高的复吸频率有关。因此,脑白质完整性和默认功能网络的改变可能是美沙酮维持治疗过程中,海洛因成瘾者复吸行为发生的潜在神经生物学基础,对海洛因复吸具有一定的预测价值,可以为治疗海洛因成瘾和降低复吸率提供新的思路。