帕金森病核磁共振的研究近況

1、帕金森病核磁共振的研究近況                  作者：趙丹 毛傳萬 黃建河 周云新 唐蘭英 嚴(yán)志漢 張雄【關(guān)鍵詞】   帕金森??；磁共振成像（MRI）；功能磁共振成像（fMRI）帕金森?。╬arkinsons disease,PD）是一種常見的神經(jīng)變性疾病，其患病率隨著人口的老齡化而增高，由于目前對(duì)PD的診斷主要依賴于 臨床 表現(xiàn)及對(duì)抗PD藥物的反應(yīng)，有研究表明，PD起病5年內(nèi)的錯(cuò)誤診斷率達(dá)15%25%

2、，盡管PET和SPECT已被證實(shí)可用于PD的診斷和早期診斷，但由于其操作的相對(duì)復(fù)雜性和設(shè)備的昂貴，同時(shí)需要大量技術(shù)和生物 統(tǒng)計(jì) 學(xué)的支持，在臨床 應(yīng)用 方面受到限制。相比較之下，MRI彌補(bǔ)了以上不足，且在國(guó)內(nèi) 醫(yī)院 已有較廣泛的應(yīng)用，近幾年，關(guān)于MRI對(duì)PD的相關(guān)研究已有不少報(bào)道，因此，本文將從MRI入手，介紹診斷、輔助診斷PD及其病情評(píng)估的幾種方法。 1  PD患者黑質(zhì)致密帶寬度的測(cè)量     腦 組織 中的鐵呈不均勻分布，據(jù)鐵的順磁效應(yīng), 含有高水平的鐵的組織如黑質(zhì)網(wǎng)狀帶(SNr)、紅核等在T2加權(quán)像上（T2WI）呈低信號(hào)，而較低濃度的含鐵組織如黑質(zhì)

3、致密帶（SNc）則呈等信號(hào)1,2, 此表現(xiàn)已被相應(yīng)平面的組織學(xué)切片所證實(shí)1。通過測(cè)量?jī)蓚€(gè)低信號(hào)區(qū)之間的等信號(hào)寬度即得到黑質(zhì)致密帶寬度。由于PD的主要病變?cè)赟Nc，有研究表明PD患者SNc內(nèi)鐵水平增高，鐵呈病理性沉積3,4，異常沉積的鐵可產(chǎn)生過多的氧自由基，使其內(nèi)的多巴胺神經(jīng)元受到破壞。因此，通過測(cè)量SNc寬度可以判斷鐵的沉積情況，進(jìn)而間接推測(cè)PD的病情嚴(yán)重程度。Duguid等1首先運(yùn)用常規(guī)MRI對(duì)PD患者的SNc寬度進(jìn)行測(cè)量，發(fā)現(xiàn)其寬度比正常對(duì)照組明顯變窄，之后的研究也得到與Duguid等一致的結(jié)論57。還有學(xué)者將SNc寬度的測(cè)量拓展到面積測(cè)量8,9。據(jù)以上研究結(jié)果有學(xué)者即推測(cè)，SNc的寬度隨

4、著PD病情的加重會(huì)更加縮窄。    SNc寬度的測(cè)量也存在爭(zhēng)議之處，Oikawa等8即指出質(zhì)子密度加權(quán)自旋回波或反轉(zhuǎn)影像比T2WI能更好地顯示出黑質(zhì)的位置。另外，由于正常人每10年約有13%的黑質(zhì)細(xì)胞死亡，年齡因素對(duì)SNc的寬度測(cè)量結(jié)果也會(huì)造成影響。但是，據(jù)目前的研究結(jié)果，在T2WI上測(cè)量SNc的寬度不失為一種PD病情監(jiān)測(cè)及輔助診斷PD的較好方法。 2  PD患者黑質(zhì)致密帶結(jié)構(gòu)信號(hào)改變的測(cè)量     正如Oikawa等的研究所述，反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列能更好地顯示黑質(zhì)結(jié)構(gòu)。Hutchinsonan和Raff10即用此序列對(duì)PD患者SN

5、c信號(hào)的改變進(jìn)行了研究，其將兩種對(duì)細(xì)胞鐵較為敏感的脈沖序列相結(jié)合，一個(gè)用來抑制白質(zhì)得到白質(zhì)抑制像，另一個(gè)用來抑制黑質(zhì)得到灰質(zhì)抑制像，在前者，退行性變的區(qū)域信號(hào)是降低的，而后者相反，據(jù)色階對(duì)比差異即可判斷病變部位，作者在PD的早期患者中即觀察到黑質(zhì)致密帶信號(hào)的丟失，且丟失程度隨著病情的進(jìn)展更加明顯，因此，作者認(rèn)為此結(jié)合序列為早期診斷帕金森提供了依據(jù)。在其之后的系列研究中還運(yùn)用了影像分割技術(shù)和色彩融合技術(shù)將圖像進(jìn)行了更細(xì)致的處理1114，使觀察SNc信號(hào)的丟失更為直觀。Minati、Hu等1517的研究也得到與之類似的結(jié)論。值得一提的是：用此序列觀察SNc信號(hào)丟失得到了與PET顯像一致的結(jié)果16。

6、    在早期診斷方面，此方法較SNc的寬度測(cè)量更加直觀，但圖像的清晰度不如后者，且只能作為半定量的指標(biāo)。從以上研究不難看出，反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列觀察SNc信號(hào)的改變可為PD早期診斷及臨床分期方面提供客觀的影像學(xué)的依據(jù)。 3  PD患者黑質(zhì)、基底節(jié)區(qū)橫向馳豫時(shí)間T2的測(cè)量     與SNc寬度測(cè)量的原理相似，利用鐵的順磁效應(yīng)并可縮短T2馳豫時(shí)間，通過測(cè)定T2時(shí)間（或T2馳豫率1/T2）來推測(cè)PD患者黑質(zhì)、基底節(jié)區(qū)的鐵沉積情況。Kosta等9研究顯示：SNc的T2值降低，殼核（Pu）、蒼白球外側(cè)部（Gpe）的T2值增高，還發(fā)現(xiàn)病程超過

7、5年的PD患者，底丘腦核T2值也有變化。此后的相關(guān)研究得到了與之一致的結(jié)果1821，其中，有研究指出，T2馳豫時(shí)間與疾病持續(xù)時(shí)間有顯著相關(guān)性。由于目前關(guān)于PD的鐵的氧化應(yīng)激的發(fā)病機(jī)制尚不清楚，此方法與SNc寬度的測(cè)量為PD的發(fā)病機(jī)制的探討提供了一客觀依據(jù)。 4  PD患者黑質(zhì)、基底節(jié)區(qū)體積的測(cè)量     隨著 計(jì)算 機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，PD的研究也從斷層層面進(jìn)展至三維結(jié)構(gòu)體積的測(cè)量，其中黑質(zhì)、基底節(jié)區(qū)體積的研究已有不少報(bào)道6,22,23，結(jié)果表明：與正常對(duì)照組相比，上述結(jié)構(gòu)體積減小有顯著性差異；有學(xué)者還將PD患者皮質(zhì)區(qū)域體積進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)額葉、顳枕區(qū)皮質(zhì)、杏

8、仁體的體積減小2225。    近幾年來，PD患者相關(guān)結(jié)構(gòu)體積的測(cè)量已成為研究 熱點(diǎn) 之一，且體素形態(tài)測(cè)量方法的應(yīng)用使測(cè)量的準(zhǔn)確性有了大幅度提高2426。但體積的測(cè)量也存在以下問題：（1）計(jì)算方法的不統(tǒng)一：傳統(tǒng)的體積測(cè)量方法采用感興趣區(qū)的面積×層厚×層數(shù)，隨著 軟件 技術(shù) 發(fā)展 ，目前可以直接通過 工作 站容積軟件進(jìn)行，限于各醫(yī)院的設(shè)備條件等，體積的計(jì)算方法還未能達(dá)到一致；（2）缺乏一公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)值：關(guān)于PD相關(guān)結(jié)構(gòu)的體積并無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)值，使得測(cè)量結(jié)果無法與標(biāo)準(zhǔn)值比較；（3）年齡：腦體積隨著年齡的增長(zhǎng)而減小，由于PD患者的發(fā)病年齡較晚，年齡因素對(duì)

9、測(cè)量結(jié)果的影響也需考慮。 5  fMRI對(duì)PD患者基底節(jié)區(qū)的研究     功能磁共振將神經(jīng)活動(dòng)和高分辨率磁共振成像技術(shù)結(jié)合起來，根據(jù)大腦活動(dòng)時(shí)信號(hào)強(qiáng)度的變化來獲得激活腦區(qū)的數(shù)據(jù)及影像。目前，fMRI在PD的研究中涉及的領(lǐng)域較為寬泛，主要包括執(zhí)行復(fù)雜任務(wù)時(shí)、藥物 治療 前后、PD患者伴癡呆等方面。以下將對(duì)涉及PD患者基底節(jié)區(qū)的腦功能活動(dòng)情況做一簡(jiǎn)單闡述。    Mallola27等研究連續(xù)動(dòng)作活動(dòng)的PD患者，發(fā)現(xiàn)其紋狀體和丘腦興奮性是降低的。Yu等28的研究結(jié)果表明：PD患者癥狀同側(cè)小腦活動(dòng)的增多是對(duì)基底節(jié)損害的一種代償，而對(duì)

10、側(cè)初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)活動(dòng)增高與代償無關(guān)但與肢體強(qiáng)直有直接 聯(lián)系 。Wu等29研究也指出，PD患者需要更多的腦活動(dòng)來代償由基底節(jié)損害導(dǎo)致的自主活動(dòng)障礙。    fMRI的應(yīng)用使得PD的研究領(lǐng)域得到了拓展，但由于其操作過程相對(duì)復(fù)雜，對(duì)試驗(yàn)的對(duì)象需進(jìn)行相關(guān)內(nèi)容的訓(xùn)練，影響試驗(yàn)的因素較多，對(duì)PD診斷特異性存在爭(zhēng)議。從目前PD的相關(guān)研究來看，fMRI使神經(jīng)生 理學(xué) 、病理生理等方面的活體實(shí)驗(yàn)影像研究成為現(xiàn)實(shí)。    綜上，目前除了PET、SPECT被公認(rèn)可以對(duì)PD進(jìn)行早期診斷外，其他關(guān)于PD的MRI研究都普遍被認(rèn)為缺乏特異性，但從以上的研究不難看出，

11、關(guān)于MRI對(duì)PD的研究仍在不斷探索和進(jìn)步中，相信隨著科技的進(jìn)步和更多深入的研究，利用MRI設(shè)備作為PD的輔助診斷工具是存在可能的。5 Braffman BH, Grossman RI, Goldberg HI, et al. MR imaging of Parkinson disease with spinecho and gradientecho sequencesJ. AJR Am J Roentgenol, 1989;152(1):15965.6 Atasoy HT, Nuyan O, Tunc T, et al. T2w Ei ghted MRI in Parkinsons disea

12、se： substantia nigra pars compacta hypointensity correlates with the clinical scoresJ. Neurol India, 2004;52(3):3327.7 黃海東, 宦 怡, 楊春敏, 等. 帕金森病的MRI 應(yīng)用 價(jià)值J. 中國(guó) 現(xiàn)代 醫(yī)學(xué) 雜志, 2004;14(1):1720.8 Oikawa H, Sasaki M, Tamakawa Y, et al. The substantia nigra in Parkinson disease: proton densityw EI ghted spinecho

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