帕金森病的MRI研究應用進展

陳燕生綜述 劉蘭祥，李彩英 審校

帕金森病（PD）是一種以黑質多巴胺能神經元及黑質紋狀體通路退變為主要特征的神經系統變性疾病，以靜止性震顫、肌強直、運動遲緩及姿態異常等為典型臨床表現。其特征性病理改變是黑質多巴胺能神經元大量變性丟失。據文獻報道[1-2]，黑質致密部多巴胺神經元丟失達50%以上時才出現相關臨床癥狀，因此探索一種能早期監測PD病理改變的診斷方法，對帕金森病進行提前干預是非常必要的。

PD的MRI形態學研究

PD病理改變主要是黑質（致密部最為明顯）多巴胺能神經元大量變性、死亡，以及鐵在黑質致密部的異常沉積，導致其形態學發生改變，主要體現在黑質寬度和體積的縮小。

1.黑質寬度的測量

黑質網狀部及紅核與致密部相比，含鐵豐富，因鐵具有順磁效應，T2WI弛豫時間縮短，呈相對低信號，因此人們認為T2WI上低信號區代表黑質網狀部和紅核，二者之間相對高信號的帶狀結構為黑質致密部[3]。部分學者[4-5]研究發現：T2WI上PD患者黑質致密部寬度較對照組明顯變窄，而致密部寬度與PD的疾病分期無明顯相關性。然而，Oikawa等[6]通過尸體解剖發現：T2WI上低信號的黑質網狀部和相對高信號的黑質致密部與尸檢標本的黑質區解剖并不完全一致，質子密度加權成像（PDWI）顯示的黑質新月形灰質高信號區域與尸檢結果相符，且比T2WI更準確。但通過PDWI得到的黑質圖像上不能區分黑質的致密部與網狀部[7]。

2.黑質體積測量

有學者認為對PD黑質體積的測量比直接測量黑質寬度更為準確。然而，李郁欣等[8]通過對24例不同分期PD患者及正常對照組基底節區及黑質體積研究發現：各期PD患者與對照組相比，黑質體積變化不顯著。部分學者[9-10]研究發現，與正常對照組相比，PD患者黑質致密部的體積改變不明顯，且由于黑質和大腦腳底纖維相互混雜交錯，導致MRI難以精確描繪黑質邊界，因此體積測量的方法不能準確測量黑質，難以區分PD組與正常對照組。

PD的MRI量化研究

1.PD的MRS研究

PD患者黑質多巴胺細胞退變、缺失引起多巴胺合成障礙，導致基底節和丘腦中多巴胺含量減少，進而導致腦內物質代謝異常，可以通過質子磁共振波譜方法進行檢測，目前的研究多應用1H－MRS來反映腦組織內代謝產物改變和能量代謝變化。1H－MRS可測定腦內 N－乙酰天門冬氨酸（NAA）、肌酸（Cr）、磷酸肌酸（PCr）、膽堿復合物（Cho）的含量。盧琦等[11]對43例原發性PD患者及30例對照組進行波譜研究發現各期PD患者較對照組相比：患肢對側豆狀核NAA／Cr、NAA／Cho明顯降低，Cho／Cr比值變化不明顯。吳武林等[12]發現PD組的殼核的NAA／Cr較正常對照組顯著降低。部分學者認為1HMRS對基底節區的檢測能夠區分PD患者與正常對照組，但Kickler等[13]研究認為：PD組與對照組相比，豆狀核內谷氨酸（Glu）的未見顯著改變，且總肌酸有減低趨勢。麻少輝等[14]研究認為采用1H－MRS檢測患者黑質NAA、Cho尚不能作為診斷PD的手段。綜上可見1H－MRS對PD的診斷尚存在分歧，有待于進一步研究。

2.PD的腦鐵水平的MRI研究

目前研究普遍認為，PD存在腦部鐵代謝紊亂——鐵含量增加，特別是黑質鐵含量明顯增加[15]，而黑質鐵增加誘導自由基產生并介導氧化應激損傷，促使黑質多巴胺能神經元凋亡。在腦實質中，鐵存儲的主要形式是鐵蛋白。因為鐵蛋白具有順磁效應并能縮短T2弛豫時間，且T2弛豫時間縮短與鐵蛋白濃度呈正相關，所以可以通過測量T2弛豫時間檢測腦內鐵含量。Kosta等[16]的研究顯示：PD組與對照組相比，黑質致密部的T2弛豫時間的縮短具有明顯差異。湯敏等[17]的研究發現PD組患側黑質T2＊值較對照組明顯減低，提示PD患側黑質鐵確實存在病理性沉積，且黑質鐵病理性沉積與疾病分期成正相關。但Oikawa等[6]尸檢結果證實：測量T2弛豫時間間接反應鐵含量的方法存在一定偏差。

磁敏感加權成像技術（SWI）是利用組織磁敏感性不同而成像的技術，完全流動補償3D梯度回波掃描可同時獲得相位圖及幅值圖兩組原始圖像，且所對應的解剖位置完全一致。相位圖可較好的反映組織間的磁敏感差異，對非血紅素鐵的顯示相對更加清晰[18]。Szumowski等[19]研究發現在有關腦鐵沉積疾病的預測上，R2＊率比較敏感。但Haacke等[20]認為SWI對腦組織鐵含量的間接測量比R2＊率更敏感；另外有研究[21]認為采用SWI相位位移值的方法能夠區分多系統萎縮組與PD組，由此可見SWI不僅可以敏感的反映腦內鐵的異常沉積，而且對PD患者鐵含量的測定及其鑒別診斷有重要意義。

3.DTI在PD中的應用

擴散張量成像（DTI）是在DWI基礎上發展的新技術，可以很好地評估組織結構的完整性和連續性。PD中當多巴胺細胞發生退變、缺失及膠質細胞形成時，會導致相應區域功能及結構的變化，影響該區域水分子的擴散運動，進而表現為FA值的變化。Yoshikawa等[22]通過對12例PD組及8例正常對照組椎體外系感興趣區FA值的研究認為，在PD早期已存在70%～80%的多巴胺能神經元丟失。Vaillancourt等[23]通過對14例早期PD患者及14例正常對照組尾狀核感興趣區分析發現：黑質尾側部FA值較正常對照組降低，其敏感度與特異度均達到100%。由此可見DTI對早期PD的診斷有重要的意義。DTI作為一種無創性的手段，能夠定量測量黑質、紋狀體區各部位的FA值，早期較敏感地對PD進行定量評估。

PD的MRI發病部位研究

文獻報道多巴胺含量在基底節中減少的程度與黑質致密部多巴胺能神經元丟失的嚴重程度密切相關。部分學者認為黑質致密部是PD多巴胺神經細胞退變、丟失的最早部位。但Braak等[24]提出PD的病理改變最先累及腦干延髓部，而不是黑質，當病變進一步累積黑質時才出現臨床癥狀。Jubault等[25]研究也認為PD的多巴胺神經元退變、丟失首先發生在腦干延髓部。由此可見對中腦延髓部的MRI早期檢測，對PD早期發現有重要的意義。

展望

由于MRI具有安全無創、多方位、多序列、軟組織分辨力高等優越性，特別是DTI及SWI在神經系統的應用，MRI不僅能更清晰的顯示黑質、延髓等PD早期的發病部位，而且可對感興趣區進行準確的量化測量。

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