磁共振成像新技術在帕金森病及特發性震顫診斷及鑒別中的研究〔1〕

盧俏麗，李晨

(天津市第五中心醫院，天津 300450)

帕金森病(PD)以靜止性震顫、肌強直、運動障礙及姿勢步態異常為主征[1]。PD的典型病理改變為黑質部位α突觸核蛋白錯誤折疊形成路易小體的沉積及多巴胺能神經元丟失，受累部位除黑質外，還有蒼白球、殼核、尾狀核、藍斑、底丘腦等神經結構[2-4]。特發性震顫(ET)發病形式多樣，主要表現為雙側上肢不自主震顫，亦可表現為頭面部、下巴和聲音的逐漸震顫，震顫可以是運動性、目的性或姿勢性等[5-6]。PD及ET的診斷及鑒別多依賴患者的臨床特征，缺乏來自實驗室及影像學的數據。本文將從磁共振成像新技術方面綜述影像學檢查在PD及ET診斷及鑒別中的研究進展。

1 基于體素的形態學分析

基于體素的形態測量(VBM)是一種研究神經系統疾病中大腦局部結構差異的技術，它可以通過檢測腦白質及灰質的密度、體積來分析腦形態學的變化。研究[7]顯示，帕金森病與灰質萎縮有關，主要累及雙側殼核、尾狀核、小腦和顳葉，利用VBM可識別這些形態學的改變。齊彩云和劉疏影[8]的研究發現，姿勢不穩步態障礙型PD患者的癥狀與運動相關區域的灰質萎縮密切相關，灰質體積萎縮越明顯，相關癥狀越嚴重。Chen等[9]研究顯示，帕金森病患者存在彌漫性灰質萎縮，運動功能受損與雙側額頂葉皮層灰質萎縮相關，認知功能下降與雙側額顳枕皮層灰質萎縮相關。Cheng等[10]發現，帕金森病伴癡呆患者運動功能受損，注意力及執行功能下降均與左距狀溝和右額葉額下回灰質體積萎縮有關，且左距狀溝灰質萎縮與帕金森綜合評分量表(UPDRS-Ⅱ)評分呈負相關。Ma等[11]研究顯示小腦體積改變與帕金森病相關，且與帕金森病的焦慮和抑郁情緒相關。近年來，多項研究利用VBM觀察特發性震顫患者腦形態學的變化。一項Meta分析對377 例特發性震顫患者進行分析，顯示特發性震顫患者右側小腦半球Ⅳ/Ⅴ亞區灰質體積明顯減小[12]。Alexander等[13]研究發現，ET患者小腦深部核團體積減小，小腦半球Ⅷ體積與姿勢性震顫程度呈負相關。Pietracupaks等[14]研究發現，伴認知功能缺損的ET患者在丘腦區域存在灰質體積減小，且與認知評分相關。Cao等[15]研究發現，特發性震顫患者的小腦、枕葉皮層、右顳下回和中央前葉均有明顯的體積增大，左頂葉灰質體積減小，并認為雙側小腦灰質體積增大可能是對小腦功能下降補償作用的結果。上述研究結果不盡一致，但展現了VBM技術有望從形態學角度為PD及ET的診斷及鑒別提供參考。

2 彌散張量成像

彌散張量成像(DTI)作為一種無創性核磁成像技術，可根據水分子運動，量化微觀結構的腦白質病變，它是一種可間接反映腦白質纖維束完整性的特殊MRI技術。近年來，多項研究[16-17]發現，神經退行性疾病多存在微觀結構的腦白質病變，受損的白質區出現部分各向異性值(FA)減低及平均擴散系數值(MD)升高。研究[18]顯示，PD診斷的早期就可觀察到明顯的白質DTI改變，DTI改變模式與神經解剖學研究一致，表明α-突觸核蛋白神經病理學的空間擴散增加是PD進展的關鍵機制，表明DTI可以作為PD早期疾病進展的診斷方法。Li等[19]研究顯示，早期PD患者的白質纖維束的FA值異常主要表現在以下區域：雙側內囊前肢、雙側外囊、右放射冠、雙側胼胝體和額顳枕的弓狀纖維。Knossalla等[20]發現，在早期帕金森病患者中，黑質核團FA值降低，對早期PD的診斷具有重要價值。一項Meta分析亦顯示，帕金森病患者在黑質、胼胝體、扣帶回皮層和顳葉皮層中可以觀察到FA及MD與對照組的顯著差異[21]。DTI技術亦可用于探尋ET患者腦白質微觀結構的變化。Tantik等[22]研究發現，震顫持續時間及家族史均與腦白質結構的完整性相關。Saini等[23]發現ET患者的頂葉、額頂及顳頂交界區均存在腦白質MD值異常，FA值未見異常。Nestrasil等[24]報道了ET患者廣泛腦白質MD值異常，這些異常不僅發生在雙側皮質脊髓束、上縱束和胼胝體等運動關聯區，也發生在包括額枕下縱束、扣帶束、丘腦前束等非運動區，且MD值與評分無明顯相關性。然而，上述發現僅展示了DTI有助于神經退行性疾病的研究，而PD與ET腦白質微結構改變的差異性尚需進一步探討。

3 磁共振波普

氫質子磁共振波譜是一種無創評估大腦功能和新陳代謝的方法，可通過檢測顱內組織代謝情況對病變進行鑒別診斷，有助于病變早期發現[25]。N-乙酰天冬氨酸(NAA)、膽堿(Cho)和肌酸(Cr)是常用代謝物檢測。NAA/Cr及NAA/Cho降低提示神經元損害，Cho/Cr升高提示膠質增生[26]。氫質子磁共振波譜(1H-MRS)可分為單體素和多體素，單體素采集一個感興趣區，而多體素可同時采集多個感興趣區譜線[27]。研究[28]表明PD病理改變表現為黑質、蒼白球、殼核、尾狀核、底丘腦、藍斑等結構多巴胺能神經元數量減少，膠質細胞增生，導致臨床癥狀復雜多變。Guan等[29]研究顯示，PD患者黑質、蒼白球、前額葉、海馬、楔回及丘腦背側區域NAA/Cr及NAA/Cho下降明顯，黑質區NAA/Cr與UPDRS評分呈負相關。方學文等[30]研究發現，PD組患者紋狀體NAA/Cr明顯降低，而黑質NAA/Cr未見顯著降低。既往研究已經提示ET患者小腦皮質存在神經元的損傷或丟失。研究[31]發現，ET患者雙側小腦中NAA/Cr和NAA/Cho比值明顯低于正常組，且與震顫程度呈負相關，而丘腦及基底節區未見顯著異常。Barbagallo等[32]研究發現，帕金森患者丘腦部位NAA/Cr和Cho/Cr較對照組及ET組明顯下降，而ET患者與對照組沒有明顯差異，丘腦部位NAA/Cr及Cho/Cr能準確地區分震顫為主的PD和ET。綜上所述，1H-MRS有望成為研究PD及ET腦細胞代謝功能改變的一種有效方法，能夠幫助我們識別早期的PD，并區分震顫為主型的PD及特發性震顫。

4 靜息態功能磁共振成像

靜息態功能磁共振(RS-fMRI)已被廣泛應用在研究運動障礙疾病的功能異常連接方面，其主要是通過測定血氧水平變化來分析腦部自發神經活動，主要研究靜息態功能連接(FC)、神經活動局部一致性(ReHo)和低頻振幅(ALFF)[33]。FC分析法有助于全腦整體功能活動的分析比較，ReHo降低提示局部腦區神經元活動一致性降低，ALFF降低提示局部腦區神經元自發活動降低[34-35]。目前研究顯示不同類型PD患者的發病機制均與靜息狀態下運動網絡的功能連接模式被破壞相關[34]。邱軼慧等[36]利用ReHo方法研究發現，帕金森病伴抑郁患者的前額葉、運動皮層、邊緣系統、頂枕葉多部位腦區神經元活動一致性降低，且與抑郁程度相關，提示帕金森病伴抑郁患者存在多部位腦區功能異常。Hu等[37]發現，與姿勢異常步態障礙為主型PD患者相比，震顫為主型PD患者右海馬旁回ReHo值增加，可以解釋震顫為主型PD患者認知功能下降緩慢現象。Wang等[38]研究表明，PD患者的焦慮障礙與焦慮相關腦區(右小腦后葉、雙側腦干和右眶額回)活動增加有關，且右側小腦的ALFF值與漢密爾頓焦慮量表評分呈負相關；ET患者靜息態腦功能活動存在異常。Yin等[39]研究發現，ET患者雙側大腦皮層(中央前后回、運動輔助區和旁中央小葉)ALFF值顯著增強，右側中央前回ALFF值升高與震顫持續時間較長有關；雙側小腦ALFF值降低，右側小腦扁桃體ALFF值異常與震顫持續時間呈負相關，支持小腦-大腦皮層通路的活動異常可能與ET的運動相關癥狀有關的假設。RS-fMRI從腦網絡角落分析腦功能異常連接及神經元自發活動，為進一步探索PD及ET的發病機制及其鑒別診斷和治療提供了科學依據。

5 總結與展望

綜上所述，磁共振成像發展為進一步了解PD及ET患者腦結構、腦功能及腦內神經遞質的變化提供了條件，揭示了患者存在廣泛微觀腦結構及腦功能的異常，有望聯合其他分子影像學技術、基因檢測、體液標志物等方法，更好地為PD及ET的早期診斷及鑒別診斷提供依據。