帕金森病的MRI研究应用进展

陈燕生综述 刘兰祥，李彩英 审校

帕金森病（PD）是一种以黑质多巴胺能神经元及黑质纹状体通路退变为主要特征的神经系统变性疾病，以静止性震颤、肌强直、运动迟缓及姿态异常等为典型临床表现。其特征性病理改变是黑质多巴胺能神经元大量变性丢失。据文献报道[1-2]，黑质致密部多巴胺神经元丢失达50%以上时才出现相关临床症状，因此探索一种能早期监测PD病理改变的诊断方法，对帕金森病进行提前干预是非常必要的。

PD的MRI形态学研究

PD病理改变主要是黑质（致密部最为明显）多巴胺能神经元大量变性、死亡，以及铁在黑质致密部的异常沉积，导致其形态学发生改变，主要体现在黑质宽度和体积的缩小。

1.黑质宽度的测量

黑质网状部及红核与致密部相比，含铁丰富，因铁具有顺磁效应，T2WI弛豫时间缩短，呈相对低信号，因此人们认为T2WI上低信号区代表黑质网状部和红核，二者之间相对高信号的带状结构为黑质致密部[3]。部分学者[4-5]研究发现：T2WI上PD患者黑质致密部宽度较对照组明显变窄，而致密部宽度与PD的疾病分期无明显相关性。然而，Oikawa等[6]通过尸体解剖发现：T2WI上低信号的黑质网状部和相对高信号的黑质致密部与尸检标本的黑质区解剖并不完全一致，质子密度加权成像（PDWI）显示的黑质新月形灰质高信号区域与尸检结果相符，且比T2WI更准确。但通过PDWI得到的黑质图像上不能区分黑质的致密部与网状部[7]。

2.黑质体积测量

有学者认为对PD黑质体积的测量比直接测量黑质宽度更为准确。然而，李郁欣等[8]通过对24例不同分期PD患者及正常对照组基底节区及黑质体积研究发现：各期PD患者与对照组相比，黑质体积变化不显著。部分学者[9-10]研究发现，与正常对照组相比，PD患者黑质致密部的体积改变不明显，且由于黑质和大脑脚底纤维相互混杂交错，导致MRI难以精确描绘黑质边界，因此体积测量的方法不能准确测量黑质，难以区分PD组与正常对照组。

PD的MRI量化研究

1.PD的MRS研究

PD患者黑质多巴胺细胞退变、缺失引起多巴胺合成障碍，导致基底节和丘脑中多巴胺含量减少，进而导致脑内物质代谢异常，可以通过质子磁共振波谱方法进行检测，目前的研究多应用1H－MRS来反映脑组织内代谢产物改变和能量代谢变化。1H－MRS可测定脑内 N－乙酰天门冬氨酸（NAA）、肌酸（Cr）、磷酸肌酸（PCr）、胆碱复合物（Cho）的含量。卢琦等[11]对43例原发性PD患者及30例对照组进行波谱研究发现各期PD患者较对照组相比：患肢对侧豆状核NAA／Cr、NAA／Cho明显降低，Cho／Cr比值变化不明显。吴武林等[12]发现PD组的壳核的NAA／Cr较正常对照组显著降低。部分学者认为1HMRS对基底节区的检测能够区分PD患者与正常对照组，但Kickler等[13]研究认为：PD组与对照组相比，豆状核内谷氨酸（Glu）的未见显著改变，且总肌酸有减低趋势。麻少辉等[14]研究认为采用1H－MRS检测患者黑质NAA、Cho尚不能作为诊断PD的手段。综上可见1H－MRS对PD的诊断尚存在分歧，有待于进一步研究。

2.PD的脑铁水平的MRI研究

目前研究普遍认为，PD存在脑部铁代谢紊乱——铁含量增加，特别是黑质铁含量明显增加[15]，而黑质铁增加诱导自由基产生并介导氧化应激损伤，促使黑质多巴胺能神经元凋亡。在脑实质中，铁存储的主要形式是铁蛋白。因为铁蛋白具有顺磁效应并能缩短T2弛豫时间，且T2弛豫时间缩短与铁蛋白浓度呈正相关，所以可以通过测量T2弛豫时间检测脑内铁含量。Kosta等[16]的研究显示：PD组与对照组相比，黑质致密部的T2弛豫时间的缩短具有明显差异。汤敏等[17]的研究发现PD组患侧黑质T2＊值较对照组明显减低，提示PD患侧黑质铁确实存在病理性沉积，且黑质铁病理性沉积与疾病分期成正相关。但Oikawa等[6]尸检结果证实：测量T2弛豫时间间接反应铁含量的方法存在一定偏差。

磁敏感加权成像技术（SWI）是利用组织磁敏感性不同而成像的技术，完全流动补偿3D梯度回波扫描可同时获得相位图及幅值图两组原始图像，且所对应的解剖位置完全一致。相位图可较好的反映组织间的磁敏感差异，对非血红素铁的显示相对更加清晰[18]。Szumowski等[19]研究发现在有关脑铁沉积疾病的预测上，R2＊率比较敏感。但Haacke等[20]认为SWI对脑组织铁含量的间接测量比R2＊率更敏感；另外有研究[21]认为采用SWI相位位移值的方法能够区分多系统萎缩组与PD组，由此可见SWI不仅可以敏感的反映脑内铁的异常沉积，而且对PD患者铁含量的测定及其鉴别诊断有重要意义。

3.DTI在PD中的应用

扩散张量成像（DTI）是在DWI基础上发展的新技术，可以很好地评估组织结构的完整性和连续性。PD中当多巴胺细胞发生退变、缺失及胶质细胞形成时，会导致相应区域功能及结构的变化，影响该区域水分子的扩散运动，进而表现为FA值的变化。Yoshikawa等[22]通过对12例PD组及8例正常对照组椎体外系感兴趣区FA值的研究认为，在PD早期已存在70%～80%的多巴胺能神经元丢失。Vaillancourt等[23]通过对14例早期PD患者及14例正常对照组尾状核感兴趣区分析发现：黑质尾侧部FA值较正常对照组降低，其敏感度与特异度均达到100%。由此可见DTI对早期PD的诊断有重要的意义。DTI作为一种无创性的手段，能够定量测量黑质、纹状体区各部位的FA值，早期较敏感地对PD进行定量评估。

PD的MRI发病部位研究

文献报道多巴胺含量在基底节中减少的程度与黑质致密部多巴胺能神经元丢失的严重程度密切相关。部分学者认为黑质致密部是PD多巴胺神经细胞退变、丢失的最早部位。但Braak等[24]提出PD的病理改变最先累及脑干延髓部，而不是黑质，当病变进一步累积黑质时才出现临床症状。Jubault等[25]研究也认为PD的多巴胺神经元退变、丢失首先发生在脑干延髓部。由此可见对中脑延髓部的MRI早期检测，对PD早期发现有重要的意义。

展望

由于MRI具有安全无创、多方位、多序列、软组织分辨力高等优越性，特别是DTI及SWI在神经系统的应用，MRI不仅能更清晰的显示黑质、延髓等PD早期的发病部位，而且可对感兴趣区进行准确的量化测量。

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