彌散張量成像在血管性帕金森綜合征診斷中的應用

譚曉琳，任艷，李松柏，張志強，張洧藍，李曉紅，劉娜，婁凡

（中國醫科大學1.附屬盛京醫院康復科，沈陽 110004；2.附屬第一醫院神經內科，沈陽 110001；3.附屬第一醫院影像科，沈陽 110001）

彌散張量成像在血管性帕金森綜合征診斷中的應用

譚曉琳1，任艷2，李松柏3，張志強1，張洧藍3，李曉紅2，劉娜2，婁凡2

（中國醫科大學1.附屬盛京醫院康復科，沈陽 110004；2.附屬第一醫院神經內科，沈陽 110001；3.附屬第一醫院影像科，沈陽 110001）

目的探討彌散張量成像（DTI）在血管性帕金森綜合征（VP）診斷中的應用及VP患者下肢運動障礙的致病機制。方法選取2011年12月至2012年12月就診于中國醫科大學附屬第一醫院神經內科16例VP患者（VP組）及32例帕金森病患者（PD組），應用量表及DTI檢查評價患者的雙下肢運動功能。結果VP組與PD組比較存在嚴重的雙下肢運動障礙（凍結步態、起步困難等）。VP組患者雙下肢運動障礙與雙側額葉纖維束相關（P=0.008）。PD組雙下肢運動障礙與黑質纖維束相關（P= 0.030）。2組在黑質、雙側額葉各項異性值，額葉、黑質致密部及網狀部表觀彌散系數存在統計學差異（均P＜0.05）。結論VP患者較PD患者存在更為嚴重的下肢運動障礙；DTI為鑒別VP與PD提供了新的方法；VP患者雙下肢運動障礙形成可能與額葉纖維束密切相關。

帕金森病；血管性帕金森綜合征；彌散張量成像；步態障礙；運動障礙

血管性帕金森綜合征（vascular parkinsonism，VP）是Critchley［1］1929年首先報道，患者由于糖尿病、高血壓等發生一次或多次缺血性卒中后出現帕金森樣癥狀。臨床上以非對稱性肌張力增高、慌張步態、凍結步態為特征。常伴有錐體束征，癡呆、假性球麻痹等。患者主要表現為雙下肢運動障礙，所以又被稱為“下肢性帕金森”。VP患者的常規磁共振主要表現為彌漫的白質缺血，大多數患者均有白質受累。由影像學表現將其分為2種：緩慢起病的患者血管損害主要位于分水嶺區；急性起病的患者血管損害主要位于基底節區［1］。

以往VP致病機制研究多采用病理解剖或核素顯像法，時效性不佳且費用昂貴。彌散張量成像（diffusion tensor image，DTI）技術的出現彌補了此缺陷。DTI是一種以量化水分子的彌散程度來反映腦白質組織結構空間方向性和完整性的成像技術。作為目前唯一能在活體無損傷反映白質纖維的檢查手段，DTI不僅能反映腦的形態，還能對其功能狀態進行良好評估［2］，因而被稱為“活病理”。此外，經過白質纖維束示蹤技術（fiber tractography，FT）處理的DTI圖像，還能對纖維束進行三維重建，可更加直觀地反映白質纖維束的缺失與走行。

1　材料與方法

1.1材料

參照Gupta等［1］對VP的診斷標準，即滿足以下4項：（1）有帕金森綜合征，運動遲緩。且至少具有靜止性震顫、肌張力增高、姿勢不穩中的1項癥狀；（2）有腦血管病，由MRI發現梗死病灶或者有相關臨床癥狀及體征；（3）帕金森綜合征與腦血管病相關；（4）排除腦損傷、腦炎、安定藥物治療史、腦瘤、交通性腦積水及其他可能引起帕金森綜合征的因素。對帕金森患者采用英國帕金森病協會腦庫臨床診斷標準［2］。對2011年12月至2012年12月中國醫科大學附屬第一醫院門診及病房確診為帕金森病及VP的患者（共96例）進行普通磁共振及DTI檢查。抽取16例VP患者（VP組），32例帕金森病H-Y分期與VP相近（2.63∶2.64），且普通磁共振檢查未見確切腦血管病、腦損傷、腦瘤及腦炎等神經系統疾病患者作為對照（PD組）。VP、PD組患者在年齡、性別、教育程度等差異均無統計學差異（P＞0.05），見表1。

1.2方法

所有患者進行影像學檢查的同時，對其雙下肢運動功能進行評估（均于患者關期進行）。采用統一帕金森病評定量表（unified Parkinson′s disease rating scale，UPDRS）對患者進行分期及綜合評價。運動障礙采用在評價平衡功能上有著良好的可信度Berg平衡量表［3］（the berg balance scale，BBS），滿分為56分；步態評價采用功能性步態［4］（functional gait assessment，FGA）量表，滿分為10分。并且采用（56-BBS）/病程代表平衡功能下降率，（10-FGA）/病程來代表步態功能下降率。步長采用患者正常行走10 m的平均步長（cm）；步頻采用患者正常行走1 min的步數。評分及測量均由經過培訓的專業人員進行。

使用GE Signa 3.0T超導磁共振掃描儀，8通道正交線圈掃描頭部。掃描時頭部用海綿墊固定。進行普通磁共振及DTI掃描。DTI掃描檢查采用單次激發平面回波（single-shot echo-planar imaging，EPI）序列（TR 800 ms，TE 109.7 ms，矩陣256×256，FOV 240 mm，層厚4 mm，間距0 mm，b=1 000 s/mm2），掃描層面平行于前后聯合連線（AC-PC），擴散敏感梯度方向25個，總掃描時間約455 s。各向異性分數（fractional anisotropy，FA）值計算采用DTIstudio2.4（美國Johns Hopkins大學發明），使用確定性跟蹤算法，在校正變性選定閾值后，對選定感興趣（region of interest，ROI）進行纖維束示蹤。本研究ROI白質纖維束為左側黑質致密部、網狀部、雙側額葉。手動完成感興趣區的選擇，并使用“AND”、“OR”、“NOT”選項精確定位纖維束，排除對側及不相干纖維束。

1.3統計學分析

采用SPSS 17.0軟件進行統計分析，VP組與PD組雙下肢運動功能統計結果以表示，比較采用獨立樣本t檢驗；2組主要纖維束量值采用非參數檢驗；分別對2組內的對應量值進行相關性分析，采納雙側檢驗值，P＜0.05為差異有統計學意義。

2　結果

2.1常規磁共振及DTI表現

16例VP患者均表現有Gupta描述的VP影像表現，即彌漫的血管損害主要位于分水嶺區和基底節區，同時14例（87.5%）患者存在白質改變。

2.2運動功能比較

結果顯示，VP組平衡功能、步態功能較PD組均下降（P均＜0.05）。VP組BBS下降率約是PD組的4倍，2組比較有統計學差異（P＜0.01）。2組在BBS亞項雙足上臺階及雙足前后站立也具有統計學差異（P＜0.05）。此外，2組步頻差距較大（P＜0.05）。兩者步長及雙下肢強直程度也具有統計學差異（P＜0.05）。但VP與PD組在UPDRS總分及各分項評分未見明顯規律及統計學差異（P＞0.05）。見表1。

2.32組主要纖維束量值比較

與PD組比較，VP組黑質FA增大（P＜0.05），雙側額葉FA減小（P＜0.05）；左側額葉表觀彌散系數（apparent diffusion coefficient，ADC）增多（P＜0.05），而黑質致密部及網狀部ADC減小（P＜0.05）。見表2。

2.42組雙下肢運動功能與主要纖維束間相關性分析

VP組中，雙下肢功能各項評分與黑質FA、黑質致密部ADC均未見相關性；平衡功能與左側額葉ADC、黑質網狀ADC值相關；步態功能下降率與右側額葉FA相關；雙下肢上臺階能力與黑質網狀部ADC密切相關；雙腳前后站立與左側額葉FA緊密相關。PD組中，雙下肢功能各項與雙側額葉FA、左側額葉ADC及黑質網狀部ADC均未見相關性；上臺階能力與黑質致密部ADC密切相關；雙腳前后站立與黑質FA相關；步頻與黑質致密部ADC相關，見表3。

表1 VP組與PD組運動功能比較Tab.1　Com parison of motion function for VP and PD group

表2 VP與PD組纖維束量值比較Tab.2　Com parison of main white matter fibers for VP and PD group

3　討論

3.12組雙下肢運動功能比較

2組在平衡功能及步態功能下降、在代表遠側肌肉運動的亞項雙足上臺階、代表軀體平衡功能的亞項雙足前后站立均存在統計學差異（P＜0.05）。此外，16例VP患者均有凍結步態，11例患者曾發生過跌倒；而PD組32例患者中，僅有1名患者有凍結步態，5例患者曾發生過跌倒。且VP組較PD組步長及步頻均減小，雙下肢強直癥狀也更為嚴重，這與以往研究VP患者較PD患者運動更為緩慢［1］一致。此外，VP組BBS平衡功能僅為30.69分，這也可能是VP患者跌倒發生率較PD患者高的原因。VP組不但下肢運動障礙較PD組嚴重，在排除病程干擾后得出的平衡功能下降率，VP組約是PD組的4倍，這表明VP組較PD組雙下肢運動障礙發展更為迅速。

3.22組雙下肢運動功能與各主要纖維束關系

VP患者的雙下肢運動功能與黑質FA及黑質致密部ADC均未見相關（P＞0.05），而PD組的運動功能與其黑質FA及黑質致密部ADC相關。多巴胺遞質通過黑質致密部纖維束投射到紋狀體，帕金森患者是由于腦內多巴胺遞質含量減少，導致運動功能障礙。結合上述實驗結果，可以得出：VP患者雙下肢運動功能可能與多巴胺能遞質并無關聯。這與眾多實驗觀察到的VP對多巴及其相關藥物反應欠佳相符［1］。在應用SPECT對VP進行觀察［1］也表明在VP患者中未見黑質與其步態功能存在相關性。雖然本研究中VP患者的軀體平衡功能及步長與其黑質網狀部ADC相關。但由于ADC受神經元細胞內細微改變的影響，沒有FA值穩定性高［5］。且黑質網狀部不僅接受來自黑質致密部的神經纖維，也接受來自丘腦下核的神經纖維，這些均可導致結果存在偏差。VP組黑質FA值較PD組大，而黑質致密部ADC、網狀部ADC較PD組小。FA值越大，ADC值越小，代表纖維束完整性越好［6］。這也提示了VP患者黑質纖維束可能未發生顯著變性缺失。

表3　2組雙下肢運動功能與主要纖維束間指標的相關分析（r）Tab.3　Relevance analysis of function of lower limbs and main fibers（r）

VP患者的步態及軀體平衡能力與雙側額葉FA值密切相關，其平衡功能與額葉ADC值相關。而PD患者雙下肢運動與其雙側額葉FA、ADC值均未見相關，且VP組的雙側額葉FA平均值遠遠低于PD組，ADC值高于PD組，表明VP患者的額葉與其下肢運動障礙關系密切，其白質纖維束方向性較PD患者更差，髓鞘更不完整，神經元細胞可能發生改變。

額葉不僅是大腦記憶判斷、抽象思維等認知功能的主要區域，還包含了如輔助運動區（supplimentary area，SMA）等重要運動相關區域。SMA區域在決定運動及運動前的準備活動中起到重要作用［7］，因此VP患者較PD患者起步更為困難可能與位于額葉的SMA相關。

此外，額葉還通過廣泛的聯絡纖維與許多重要核團相連。一項應用DTI對橋腳核（pedunculopontine nucleus，PPN）環路進行分析的研究［8］表明：凍結步態患者腦內PPN與額葉的直接連接纖維連接減少，FA值降低。而PPN已被證實在凍結步態形成中起到至關重要的作用［9］。即額葉可能通過與PPN連接減少而影響了凍結步態的形成。而凍結步態是VP的特征性步態障礙［1］。這也從另一方面證明額葉在VP下肢運動障礙，尤其是凍結步態的形成中扮演了重要角色。

關于缺血疾病及帕金森綜合征的分析也表明了多發性缺血，尤其是額葉缺血與帕金森綜合征的形成有密切聯系［10］。Wang等［6］應用DTI對VP患者白質纖維進行觀察，發現了患者右側額葉皮質下白質，左側內囊前支FA值均較正常同齡對照組顯著降低，雙側額葉皮質下白質的ADC值較正常對照組顯著增高。且FA值的降低程度與平衡及步態障礙的嚴重性成正比。本研究通過量表及DTI手段，結合臨床特征，對VP雙下肢運動障礙致病機制進行了分析，認為VP雙下肢運動障礙發病與其額葉纖維束密切相關。雖然既往已有研究［6］借助DTI技術對VP白質纖維束進行觀察，但對照組為正常人。本研究采用帕金森病患者作為對照，為鑒別VP與帕金森病提供了新的方法。

目前，VP僅占帕金森綜合征的3%～12%［1］，隨著心腦血管疾病的逐年遞增，其發病率必將上升。VP較帕金森病的運動障礙發展速度更快，嚴重程度更為明顯，而準確快速地對兩種疾病進行鑒別，不僅能使廣大患者受益，也更契合精準醫療的發展趨勢。

［1］Gupta D，Kuruvilla A.Vascular parkinsonism：what makes it different？［J］.Postgrad Med J，2011，87（1034）：829-836.

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［5］Kanno S，Abe N，Saito M.White matter involvement in idiopathic normal pressure hydrocephalus：A voxel-based diffusion tensor imaging study［J］.J Neurol，2011，258（8）：1949-1957.

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（編輯武玉欣）

Application ofDiffusion Tensor Image in DiagnosisofVascular Parkinsonism

TANXiao-lin1，RENYan2，LISong-bai3，ZHANGZhi-qiang1，ZHANGWei-lan3，LIXiao-hong2，LIUNa2，LOUFan2
（1.DepartmentofRehabilitation，Shengjing Hospital，ChinaMedicalUniversity，Shenyang110004，China；2.DepartmentofNeurology，The FirstHospital，ChinaMedicalUniversity，Shenyang110001，China；3.DepartmentofRadiology，TheFirstHospital，ChinaMedicalUniversity，Shenyang 110001，China）

ObjectiveTo study the pathogenesis of lower limb motor disorder in vascular parkinsonism（VP）using diffusion tensor image（DTI）. MethodsA case-control study was performed in a cohort of 16 VP patients and 32 PD patients.Patients were all recruited from the first affiliated hospital of China Medical University from Dec.2011 to Dec.2012.The lower limb motor function of those patients was assessed using measurement scales.All patients received magnetic resonance image（MRI）and diffusion tensor image（DTI）.Results Patients in VP group showed more serious movement disorders such as freezing of gait（gait ignition failure）than these in PD group，and the movement disorders of their lower limbs progress more rapidly in VP group than the PD group.Movement disorders of their lower limbs in VP group were related to fibers in bilateral frontal lobes （P=0.008）.Movementdisorderof their lower limbs in PD groupwere related to fibers in substantianigra（P=0.030）.Therearestatistically significant differences in both the FA values of substantia nigra，bilateral frontal lobes and the ADC values of frontal lobes，and the pars compacta and pars reticulata of substantia nigra between these two groups（all P＜0.05）.ConclusionMovement disorders of bilateral lower limbs are more seriously manifested in VPpatientsthan in PD patients.Theonsetmovementdysfunction ofbilaterallower limbsisclosely related to fibers in the frontallobe.

Parkinson′s disease；vascular parkinsonism；diffusion tensor imaging；gait disorder；movement disorder

·短篇論著·

R493.02

A

0258-4646（2016）04-0361-04

10.12007/j.issn.0258-4646.2016.04.018

譚曉琳（1987-），女，醫師，碩士. E-mail：changchuntengtan@163.com

2015-11-01

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