磁共振成像新技术在帕金森病及特发性震颤诊断及鉴别中的研究〔1〕

卢俏丽，李晨

(天津市第五中心医院，天津 300450)

帕金森病(PD)以静止性震颤、肌强直、运动障碍及姿势步态异常为主征[1]。PD的典型病理改变为黑质部位α突触核蛋白错误折叠形成路易小体的沉积及多巴胺能神经元丢失，受累部位除黑质外，还有苍白球、壳核、尾状核、蓝斑、底丘脑等神经结构[2-4]。特发性震颤(ET)发病形式多样，主要表现为双侧上肢不自主震颤，亦可表现为头面部、下巴和声音的逐渐震颤，震颤可以是运动性、目的性或姿势性等[5-6]。PD及ET的诊断及鉴别多依赖患者的临床特征，缺乏来自实验室及影像学的数据。本文将从磁共振成像新技术方面综述影像学检查在PD及ET诊断及鉴别中的研究进展。

1 基于体素的形态学分析

基于体素的形态测量(VBM)是一种研究神经系统疾病中大脑局部结构差异的技术，它可以通过检测脑白质及灰质的密度、体积来分析脑形态学的变化。研究[7]显示，帕金森病与灰质萎缩有关，主要累及双侧壳核、尾状核、小脑和颞叶，利用VBM可识别这些形态学的改变。齐彩云和刘疏影[8]的研究发现，姿势不稳步态障碍型PD患者的症状与运动相关区域的灰质萎缩密切相关，灰质体积萎缩越明显，相关症状越严重。Chen等[9]研究显示，帕金森病患者存在弥漫性灰质萎缩，运动功能受损与双侧额顶叶皮层灰质萎缩相关，认知功能下降与双侧额颞枕皮层灰质萎缩相关。Cheng等[10]发现，帕金森病伴痴呆患者运动功能受损，注意力及执行功能下降均与左距状沟和右额叶额下回灰质体积萎缩有关，且左距状沟灰质萎缩与帕金森综合评分量表(UPDRS-Ⅱ)评分呈负相关。Ma等[11]研究显示小脑体积改变与帕金森病相关，且与帕金森病的焦虑和抑郁情绪相关。近年来，多项研究利用VBM观察特发性震颤患者脑形态学的变化。一项Meta分析对377 例特发性震颤患者进行分析，显示特发性震颤患者右侧小脑半球Ⅳ/Ⅴ亚区灰质体积明显减小[12]。Alexander等[13]研究发现，ET患者小脑深部核团体积减小，小脑半球Ⅷ体积与姿势性震颤程度呈负相关。Pietracupaks等[14]研究发现，伴认知功能缺损的ET患者在丘脑区域存在灰质体积减小，且与认知评分相关。Cao等[15]研究发现，特发性震颤患者的小脑、枕叶皮层、右颞下回和中央前叶均有明显的体积增大，左顶叶灰质体积减小，并认为双侧小脑灰质体积增大可能是对小脑功能下降补偿作用的结果。上述研究结果不尽一致，但展现了VBM技术有望从形态学角度为PD及ET的诊断及鉴别提供参考。

2 弥散张量成像

弥散张量成像(DTI)作为一种无创性核磁成像技术，可根据水分子运动，量化微观结构的脑白质病变，它是一种可间接反映脑白质纤维束完整性的特殊MRI技术。近年来，多项研究[16-17]发现，神经退行性疾病多存在微观结构的脑白质病变，受损的白质区出现部分各向异性值(FA)减低及平均扩散系数值(MD)升高。研究[18]显示，PD诊断的早期就可观察到明显的白质DTI改变，DTI改变模式与神经解剖学研究一致，表明α-突触核蛋白神经病理学的空间扩散增加是PD进展的关键机制，表明DTI可以作为PD早期疾病进展的诊断方法。Li等[19]研究显示，早期PD患者的白质纤维束的FA值异常主要表现在以下区域：双侧内囊前肢、双侧外囊、右放射冠、双侧胼胝体和额颞枕的弓状纤维。Knossalla等[20]发现，在早期帕金森病患者中，黑质核团FA值降低，对早期PD的诊断具有重要价值。一项Meta分析亦显示，帕金森病患者在黑质、胼胝体、扣带回皮层和颞叶皮层中可以观察到FA及MD与对照组的显著差异[21]。DTI技术亦可用于探寻ET患者脑白质微观结构的变化。Tantik等[22]研究发现，震颤持续时间及家族史均与脑白质结构的完整性相关。Saini等[23]发现ET患者的顶叶、额顶及颞顶交界区均存在脑白质MD值异常，FA值未见异常。Nestrasil等[24]报道了ET患者广泛脑白质MD值异常，这些异常不仅发生在双侧皮质脊髓束、上纵束和胼胝体等运动关联区，也发生在包括额枕下纵束、扣带束、丘脑前束等非运动区，且MD值与评分无明显相关性。然而，上述发现仅展示了DTI有助于神经退行性疾病的研究，而PD与ET脑白质微结构改变的差异性尚需进一步探讨。

3 磁共振波普

氢质子磁共振波谱是一种无创评估大脑功能和新陈代谢的方法，可通过检测颅内组织代谢情况对病变进行鉴别诊断，有助于病变早期发现[25]。N-乙酰天冬氨酸(NAA)、胆碱(Cho)和肌酸(Cr)是常用代谢物检测。NAA/Cr及NAA/Cho降低提示神经元损害，Cho/Cr升高提示胶质增生[26]。氢质子磁共振波谱(1H-MRS)可分为单体素和多体素，单体素采集一个感兴趣区，而多体素可同时采集多个感兴趣区谱线[27]。研究[28]表明PD病理改变表现为黑质、苍白球、壳核、尾状核、底丘脑、蓝斑等结构多巴胺能神经元数量减少，胶质细胞增生，导致临床症状复杂多变。Guan等[29]研究显示，PD患者黑质、苍白球、前额叶、海马、楔回及丘脑背侧区域NAA/Cr及NAA/Cho下降明显，黑质区NAA/Cr与UPDRS评分呈负相关。方学文等[30]研究发现，PD组患者纹状体NAA/Cr明显降低，而黑质NAA/Cr未见显著降低。既往研究已经提示ET患者小脑皮质存在神经元的损伤或丢失。研究[31]发现，ET患者双侧小脑中NAA/Cr和NAA/Cho比值明显低于正常组，且与震颤程度呈负相关，而丘脑及基底节区未见显著异常。Barbagallo等[32]研究发现，帕金森患者丘脑部位NAA/Cr和Cho/Cr较对照组及ET组明显下降，而ET患者与对照组没有明显差异，丘脑部位NAA/Cr及Cho/Cr能准确地区分震颤为主的PD和ET。综上所述，1H-MRS有望成为研究PD及ET脑细胞代谢功能改变的一种有效方法，能够帮助我们识别早期的PD，并区分震颤为主型的PD及特发性震颤。

4 静息态功能磁共振成像

静息态功能磁共振(RS-fMRI)已被广泛应用在研究运动障碍疾病的功能异常连接方面，其主要是通过测定血氧水平变化来分析脑部自发神经活动，主要研究静息态功能连接(FC)、神经活动局部一致性(ReHo)和低频振幅(ALFF)[33]。FC分析法有助于全脑整体功能活动的分析比较，ReHo降低提示局部脑区神经元活动一致性降低，ALFF降低提示局部脑区神经元自发活动降低[34-35]。目前研究显示不同类型PD患者的发病机制均与静息状态下运动网络的功能连接模式被破坏相关[34]。邱轶慧等[36]利用ReHo方法研究发现，帕金森病伴抑郁患者的前额叶、运动皮层、边缘系统、顶枕叶多部位脑区神经元活动一致性降低，且与抑郁程度相关，提示帕金森病伴抑郁患者存在多部位脑区功能异常。Hu等[37]发现，与姿势异常步态障碍为主型PD患者相比，震颤为主型PD患者右海马旁回ReHo值增加，可以解释震颤为主型PD患者认知功能下降缓慢现象。Wang等[38]研究表明，PD患者的焦虑障碍与焦虑相关脑区(右小脑后叶、双侧脑干和右眶额回)活动增加有关，且右侧小脑的ALFF值与汉密尔顿焦虑量表评分呈负相关；ET患者静息态脑功能活动存在异常。Yin等[39]研究发现，ET患者双侧大脑皮层(中央前后回、运动辅助区和旁中央小叶)ALFF值显著增强，右侧中央前回ALFF值升高与震颤持续时间较长有关；双侧小脑ALFF值降低，右侧小脑扁桃体ALFF值异常与震颤持续时间呈负相关，支持小脑-大脑皮层通路的活动异常可能与ET的运动相关症状有关的假设。RS-fMRI从脑网络角落分析脑功能异常连接及神经元自发活动，为进一步探索PD及ET的发病机制及其鉴别诊断和治疗提供了科学依据。

5 总结与展望

综上所述，磁共振成像发展为进一步了解PD及ET患者脑结构、脑功能及脑内神经递质的变化提供了条件，揭示了患者存在广泛微观脑结构及脑功能的异常，有望联合其他分子影像学技术、基因检测、体液标志物等方法，更好地为PD及ET的早期诊断及鉴别诊断提供依据。