树画投射测验量化指标在精神分裂症治疗评估中的动态变化研究

本研究通过树画投射测验（TDPT）量化分析，揭示精神分裂症患者在不同治疗阶段（急性期、巩固期、维持期）的树冠面积、树干高度等指标呈显著增长趋势（p<0.05），证实TDPT可作为评估临床疗效的客观辅助工具，弥补传统量表（如BPRS）的主观局限性。

　　

引言

精神分裂症是一种常见且严重的精神疾病，其病因尚未完全明确，临床特征主要表现为思维内容和情感表达的紊乱，常伴随个体心理活动与外部环境的脱离。认知功能障碍，包括记忆、推理和信息整合能力的缺陷，也是常见表现。尽管既往研究证实遗传因素在精神分裂症中起着重要作用，但目前尚无明确的生理或病理标志物可用于诊断或评估治疗效果。因此，诊断主要依赖于详细的病史和临床症状评估，通常通过基于临床观察和描述性精神病理学的精神状态检查进行。目前，治疗结果的评估主要关注症状缓解程度和自知力的恢复。多年来，全球研究人员一直在寻求更科学、客观和有效的诊断和治疗评估方法。临床上广泛使用各种症状评定量表来量化症状、疾病严重程度和治疗反应，但这些量表通常耗时较长，可能给患者增加心理负担，且存在主观性和操作局限性。

树画投射测验（Tree Drawing Projection Test）由瑞士心理学家Charles Koch于1952年开发，通过分析个体绘画特征来评估其人格和潜意识。与传统精神分裂症评估方法相比，树画测验更易于实施，耗时较少，且不需要参与者进行口头或书面表达，从而减轻了心理压力。此外，其隐含性有助于隐藏测试目的，便于收集更真实的反应。既往研究证实，树画投射测验具有较好的信度和效度，一些研究者还发现其指标与多种精神或神经认知障碍（如抑郁障碍、焦虑障碍、人格障碍和阿尔茨海默病）存在相关性。然而，这些研究主要依赖于定性指标（例如树冠是否闭合）。同样，将该测验应用于精神分裂症诊断和治疗的学者也报告了某些定性指标与该疾病之间的关联。尽管如此，现有研究大多关注定性指标与精神分裂症的关系，较少尝试整合和标准化这些指标进行定量分析。

目前，树画投射测验的应用仍存在一些局限性：依赖定性指标限制了其快速和大规模筛查评估的效用；手动测量某些定量特征（如面积）容易出错。为了提高其临床适用性，本研究团队在既往研究基础上，整合相关指标，并利用计算机图像识别和数据提取技术开发了专用软件。初步验证表明，该软件能有效区分精神分裂症患者和健康对照。团队早期发现还表明，与健康对照相比，精神分裂症患者绘制的树冠和树干指标（如面积）往往较小。

因此，本研究旨在进一步探讨精神分裂症患者治疗和康复过程中树画指标的变化轨迹，并检验这些指标是否随着精神症状的改善而接近健康对照水平，最终为评估精神分裂症治疗结果提供客观可靠的证据。

方法

参与者招募

本研究的精神分裂症患者组于2018年10月至2020年11月期间从山东省聊城市退役军人医院精神科招募。纳入标准包括：（1）符合《精神障碍诊断与统计手册》第五版（DSM-5）精神与行为障碍诊断标准；（2）年龄超过18岁，无性别限制；（3）简明精神病评定量表（BPRS）总分>35；（4）无正规绘画培训经历。

健康对照组在同一时期（2018-2020年）从同一地区招募。对照组的纳入标准为：（1）经DSM-5诊断访谈确认无精神病性症状；（2）无显著精神症状，症状自评量表（SCL-90）无阳性因子，无精神疾病史。健康对照组的招募旨在确保与患者组在关键人口学特征（特别是年龄和性别）上的可比性。基线比较证实，两组在年龄或性别分布上无显著差异。

排除标准（适用于两组）包括：（1）妊娠、哺乳或绝经状态；（2）物质滥用或依赖，或其他严重精神障碍诊断；（3）严重且不稳定的躯体疾病，包括已确诊的糖尿病、甲状腺疾病和高血压。

伦理批准

本研究经山东省聊城市退役军人医院医学伦理委员会审查批准（批准号：2021001）。所有参与者及其法定监护人在入组前均被充分告知研究目的和程序，并提供书面知情同意。知情同意由本研究调查员获取。

测量工具

树画投射测验

每位参与者提供一张A4纸和一支黑色或蓝黑色中性笔。绘画在标准化指导下进行，包括以下五个要点：（1）投射绘画测验不是绘画技能测试，绘画质量不重要；（2）测试不是写生，图画不需要与现实物体匹配；（3）如果参与者无法画出所想，可以画一个圈并写上汉字；（4）画树前闭眼冥想半分钟，画出冥想中出现的树；如果没有树出现，则睁开眼睛画最想画的树；（5）完成后在纸上写下年龄和性别。

高分辨率扫描

所有投射测验的树画均使用卡西欧高分辨率扫描仪扫描，扫描图像以JPG格式保存在计算机上。

DSM-5

《精神障碍诊断与统计手册》（DSM）由美国精神病学协会（APA）出版，是美国及其他国家最广泛使用的精神障碍诊断手册。第五版DSM-5于2013年5月23日正式发布。

树画投射测验分析软件

使用江苏大学应用心理学研究所刘伟教授开发的“树画投射测验分析软件”自动计算和提取树画中树冠、树干和根部的高度、宽度和面积数据。该软件于2017年获得国家知识产权证书。软件的有效性已在既往研究中得到验证，能够自动准确计算树画的量化参数，临床评估表明其能有效区分精神分裂症患者和健康对照。与手动测量相比，软件在区分两组方面表现出高准确性，支持其在临床应用中的潜在效用和可靠性。

关于算法，软件主要采用图像识别方法，用户使用触笔或鼠标在数字图像上直接勾勒树部件（树冠、树干和根部），软件随后自动计算并输出各部分的面积、高度和宽度等量化参数。这种半自动化方法结合了用户引导的勾画和算法计算，确保从复杂绘画中提取测量的准确性和效率。此外，验证研究表明软件的测量错误率较低（通常与手动测量相比在±2-3%以内），证实了其在临床和研究应用中的高可靠性和一致性。

研究流程

精神分裂症的治疗通常分为三个阶段：急性期、巩固期和维持期。本研究中的阶段定义遵循权威中文教材《精神病学》，该教材在中国临床实践和精神科教育中广泛使用。具体而言，急性期定义为入院至第12周，图画在入院第一周内收集；巩固期为第13周至第36周，图画在第13周收集；维持期为第37周起，图画在第37周收集。尽管国际文献在时间框架或术语上可能存在细微差异，但这些定义与国际公认的“急性期”、“稳定化/巩固期”和“维持期”概念一致。

精神分裂症组所有患者在住院期间接受抗精神病药物和心理治疗的联合治疗。药物治疗方案主要涉及非典型抗精神病药物，未处方苯二氮卓类药物（如地西泮）。一旦精神症状缓解且BPRS评分降低≥50%，患者即出院。在所有治疗阶段跟踪参与者编号。无脱落发生；但预定义了退出标准，包括自愿中止、临床复发或出院后再住院。

数据分析

数据使用SPSS 26.0版进行整理和分析。连续变量以均值±标准差（Mean ± SD）表示。主要统计方法采用独立样本t检验和方差分析（ANOVA）。分析前所有数据均经过清理，包括剔除异常值和缺失值。使用Shapiro-Wilk检验评估数据分布的正态性。对于不满足正态性假设的变量，应用适当转换或非参数方法。ANOVA后，采用Bonferroni校正调整多重比较以控制家族wise错误率。所有统计检验的显著性阈值设为p<0.05。

进行了先验效能分析以确定所需样本量。假设中等效应大小（Cohen’s d=0.5）、显著性水平0.05和统计效能80%，独立样本t检验每组最少需要64名参与者（总共128人）。对于单因素ANOVA，假设小到中等效应大小（η2=0.25）、显著性水平0.05和效能80%，每组最少需要20名参与者，三组总共60人。

本研究招募了60名精神分裂症患者和59名健康对照。尽管t检验比较的样本量略低于先验要求，但基于Cohen’s d=0.377的代表性比较的事后效能分析表明，实际统计效能约为0.68，提示对检测中等效应大小具有中等效能。对于评估三个时间点BPRS评分的ANOVA，估计效应量非常大（η2≈0.91，Cohen’s f≈3.22），事后效能分析显示统计效能 essentially 100%，表明跨时间点检测差异的能力非常高。

总体而言，尽管某些t检验比较的效能略低，但研究设计为主要分析提供了足够效能，并满足了统计有效性的方法学要求。

结果

样本

病例组包括60名精神分裂症患者（年龄范围：21-83岁；均值±SD：44.98±13.86），其中男性32名，女性28名。对照组包括59名个体（年龄范围：20-80岁；均值±SD：45.34±11.47），其中男性34名，女性25名。基线比较表明，两组在年龄（t=-0.151, p=0.881）或性别分布（χ2=0.222, p=0.637）上无显著差异。研究期间无参与者退出。

树画指标的时间变化：三个时间点比较

树画指数的分布满足正态性假设（Shapiro-Wilk检验）。如表2和图2所示，精神分裂症患者从第1周到第13周和第37周，树冠高度、树冠宽度、树冠面积和树干高度一致增加，且这些差异具有统计学意义（p<0.05）。树干宽度、树干面积、根部面积和根部宽度也随时间增加，但这些变化无统计学意义（p>0.05）。

如表3所示，事后分析揭示 several树画指数和BPRS评分随时间发生显著变化。尽管BPRS评分整体显著下降，但第13周和第37周之间的差异无统计学意义（p=0.571）。然而，树冠高度、树冠宽度和树冠面积在同一区间显示出显著差异（p<0.05）。

急性治疗期树画指标变化按病程分析

如表4所示，病程≥10年和<10年的患者从第1周到第13周（急性治疗期）树冠面积、树冠高度和树冠宽度均有所增加；然而，这些变化无统计学意义（p>0.05）。相反，树干面积、树干高度和树干宽度均下降，且这些差异具有统计学意义（p<0.05）。

急性治疗期后病例组与对照组树画指标比较

如表5所示，在第1周，与健康对照组相比，精神分裂症患者在树冠面积、树冠高度、树冠宽度、树干面积、树干高度、树干宽度、根部面积和根部高度上存在显著差异（所有p<0.05），而根部宽度无显著差异。在第13周，组间差异在树冠面积、树冠宽度、树干面积、树干宽度、根部面积和根部高度上显著（所有p<0.05）；但树冠高度、树干高度和根部宽度无显著差异。到第37周，树干宽度、根部面积和根部高度仍存在显著差异（所有p<0.05），而树冠面积、树冠高度、树冠宽度、树干面积、树干高度和根部宽度在患者和对照之间无显著差异。

讨论

根据树画投射测验的理论假设，树冠被假设反映个体的心理领域。本研究发现，精神分裂症个体绘制的树和树冠面积均小于正常对照组，准确反映了潜在的心理问题。这些问题可能包括思维插入、被害妄想和幻觉等阳性症状，导致患者不愿与他人交往和外出。日常生活中，这些问题表现为虚弱、社交退缩、人际技能差和社会适应能力低。既往研究同样表明，树画测验中较小的树冠面积反映精神分裂症患者的低内在心理驱力、自卑感、缺乏活力、自我控制差、依赖性、退缩、脱离现实和人格解体。本研究中，精神分裂症组患者的树冠面积、树冠高度和树冠宽度在治疗期间稳步增加，并逐渐接近对照组水平，表明思维相关症状的缓解和治疗效果。

在比较病程亚组时，病程短于10年的精神分裂症患者在急性治疗期后（第13周）树冠面积、高度和宽度较基线有所增加。然而，与病程超过10年的组相比，差异无统计学意义。已知认知功能障碍在精神分裂症发病前或发病时即已存在，至少85%的患者经历持续且严重的认知缺陷，特别是在注意力、言语记忆和执行功能等领域。一些研究表明，这些认知障碍随时间保持相对稳定，不同病程间的严重程度变化很小，这可能解释了当前发现。此外，患者急性治疗后的树冠面积和宽度未达到正常对照组水平也支持这一观点。一些研究指出，精神分裂症发病后的头五年是关键治疗窗口。在此期间，神经炎症和其他病理过程可能导致显著的神经损伤。特别是，首发精神分裂症患者顶叶和额叶灰质体积在头3-5年内减少最快，之后变化最小。本研究中无病程 under五年的参与者。未来研究应考虑纳入病程短于五年或首次发作的精神分裂症患者进行比较分析。

在此框架下，树干通常被解释为个体情绪状态的指标。精神分裂症患者常表现出情绪障碍，主要特征为情感迟钝、对外部刺激的情绪反应减弱或淡漠、情感不协调甚至情感悖谬。大多数患者未意识到自身情感表达能力的丧失。既往研究表明，精神分裂症患者树画的树干面积和树干宽度显著小于健康对照，反映情感迟钝、情感浅漠和情感失调。本研究也发现，树干高度、树干宽度和树干面积在急性治疗期、巩固期和维持期均有统计学显著增加（p<0.05）。这些发现表明，抗精神病治疗对精神分裂症的情绪功能有积极影响。然而，尽管树干面积和宽度在急性治疗期后增加，但仍未达到正常对照组水平。这表明，虽然情绪症状随药物改善，但大多数精神分裂症患者仍经历情感迟钝和恶化，无法完全恢复正常情绪功能。基于病程的亚组分析显示，对于病程短于10年和超过10年的患者，树干面积、高度和宽度在急性治疗期前后均发生显著变化。这表明病程较短的患者情绪功能更可能恢复，而病程较长者恢复有限。

树根则常被假设代表与个体安全感、基本驱力或潜在冲动相关的心理结构。精神分裂症主要特征为思维和情绪功能紊乱，常伴随皮质抑制解除和本能驱力增强。本研究中，精神分裂症组在第13周时根部面积、高度和宽度大于对照组，且差异具有统计学意义。治疗过程中，根部面积逐渐减小，与精神病性症状的缓解并行，尽管数值仍高于对照组。这些变化与临床症状改善的方向一致——即随着症状减轻，根部相关指标趋于下降——表明定量根部指标可能作为反映患者临床状态变化的投射测量。这些发现与既往研究一致，即投射测验能够捕捉临床状态的变化。

一些研究者将精神分裂症的某些临床表现，如冲动性或情绪/行为失调，与皮质控制减少或皮质-皮质和皮质-边缘回路失衡联系起来。然而，将单一绘画特征直接映射到特定神经生物学过程（例如“皮质抑制解除导致本能增强”）代表了跨层级推断并涉及一定程度的外推。因此，在本研究中，潜在的生物学解释被视为假设框架：根部指标的增加可能与情绪或驱力表征相关的神经功能障碍共存，但不应解释为直接的生物学替代指标或因果证据。

未来研究可采用多模态设计，整合树画指标与标准化临床量表、系统神经心理学评估和神经影像测量，同时控制潜在混杂因素如药物类型/剂量、病程和共病。只有通过多来源的汇聚证据，才能更可靠地 delineate 投射绘画特征与特定生物学过程之间的关系。

本研究发现，与BPRS相比，树画投射测验在第13周和第37周时树冠面积、高度和宽度显示出统计学显著变化，而BPRS评分虽有改变但未达到统计学显著性。既往研究表明，量表评分可能仅当精神分裂症症状达到一定阈值时才发生变化，且这些量表的评估过程仍涉及一些主观成分。BPRS对主要以情感迟钝和社交退缩为特征的阴性症状相对不敏感，特别是在精神分裂症的维持期，当关注点转向社会功能恢复时。这可能解释了为何BPRS评分在第13周和第37周表现出变化却未达到统计学显著性。

结论

总之，本研究证明，在精神分裂症治疗过程中，树画投射测验的某些指标随症状改善而随时间变化。值得注意的是，树冠相关指标比树干相关指标表现出更大的效应大小（η2），表明树画投射测验可作为评估治疗效果和监测症状进展的辅助工具。特别是在精神分裂症的维持期，树画投射测验可能为评估临床状态的细微变化提供有价值的信息。

尽管有这些发现，但仍存在 several局限性。首先，这是单中心研究，样本量相对较小，可能限制发现的代表性和统计效能。未来研究应考虑扩大样本量以增强结果的稳定性和普适性。其次，本研究未纳入病程短于五年的患者，特别是首发或早期精神分裂症患者，限制了对疾病早期病程中心理变化的全面理解。此外，未控制药物类型和剂量、心理社会干预和共病，这些可能混淆树画指标并影响结果解释。

未来研究应考虑将树画投射测验与标准化临床评估、神经心理学测试和神经影像模式相结合，以提高其信度和效度，并进一步阐明其在精神分裂症治疗评估中的辅助作用。此外，改进可包括更大样本、纳入首发患者、评估方法多样化以及采用纵向设计动态追踪治疗过程中树画指标的变化。这些步骤旨在为精神分裂症治疗结果提供更全面的评估，并为临床实践提供更强的科学证据。