1 福建中醫(yī)藥大學(xué)(福建 福州 350122)2 江西省宜春市中醫(yī)院(江西 宜春 336000)3 福建中醫(yī)藥大學(xué)附屬人民醫(yī)院(福建 福州 350003)

鄭超群1,2 阮 甦3 戚 婉3梁 暉3 劉 婷1 蔡 晶1

帕金森病(PD)是目前全球范圍內(nèi)常見的高發(fā)性疾病，患者主要表現(xiàn)為動作遲鈍、顫抖以及姿勢不穩(wěn)等，對人們的生活質(zhì)量帶來嚴(yán)重的影響。根據(jù)有關(guān)部門調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，平均100位年齡超過65歲以上的老人就有一位帕金森患者?，F(xiàn)階段，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展帶動了醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展，很多之前難以治愈的疾病找到了理想的治療方案，與之對應(yīng)的是國內(nèi)外專家對PD發(fā)病機(jī)理的研究也有很多，但是目前并未給出科學(xué)的答案。目前PD的診斷主要依據(jù)臨床癥狀，尚無客觀的影像診斷指標(biāo)，現(xiàn)階段主要根據(jù)中腦黑質(zhì)致密部多巴胺能神經(jīng)元進(jìn)行性退變和丟失確定。氧化應(yīng)激可導(dǎo)致多巴胺神經(jīng)元的丟失，而鐵正是這些自由基的產(chǎn)物。PD患者黑質(zhì)中鐵的水平比正常人高35%，呈病理性沉積[1]。由于鐵的順磁效應(yīng)可縮短T2弛豫時(shí)間，在T2加權(quán)像(T2W1)上鐵濃度高的區(qū)域可以清晰的以低信號(黑影)顯示出來[2-3]。因此在T2加權(quán)成像上可觀察到PD患者黑質(zhì)形態(tài)學(xué)的改變。本研究采用1.5T MRI的T2加權(quán)成像對PD患者和正常人SNc的寬度、中腦直徑、SNc寬度與中腦直徑的比值及黑質(zhì)體積和黑質(zhì)信號值進(jìn)行測量分析，對比研究PD患者黑質(zhì)在MR圖像上的改變，探討帕金森病患者黑質(zhì)部位的磁共振成像特點(diǎn)MRI在PD臨床診斷中的應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料2012年7月到2013年1月在福建省人民醫(yī)院共接收8例帕金森患者，本文研究中把在該醫(yī)院接受治療的患者為研究對象，其中男、女性患者分別有5位和3位。從體檢中心另選8名為正常對照組，男性5名，女性3名。PD組的平均年齡是(65.7±4.8)，對照組的平均年齡是(57.7±8.8)，PD患者的平均病程為(2.75±1.75)年。PD患者均符合英國帕金森病腦庫帕金森病診斷標(biāo)準(zhǔn)的診斷，改良Hoehn-Yahr分級在1-4級之間，排除帕金森病綜合征和有運(yùn)動障礙家族史的病人，有顱內(nèi)出血、鈣化、創(chuàng)傷、梗塞和MSA、PSP和希-德二氏綜合征這些可以繼發(fā)引起PD的疾病的病人也要通過臨床檢查和影像技術(shù)排除。正常對照組均為健康人，無神經(jīng)系統(tǒng)疾病，無早期PD的癥狀和表現(xiàn)，無患PD的親屬，以及沒有其他器官系統(tǒng)嚴(yán)重疾病的健康體檢者，與PD組年齡性別相匹配(P＞0.05)。兩組成員均是自愿參加，且在知情同意情況下行神經(jīng)系統(tǒng)檢查及MRI掃描。

1.2 方法

1.2.1 MRI掃描及處理：①M(fèi)RI掃描：采用西門子1.5T超導(dǎo)磁共振成像儀，頭正交線圈，使用正交頭線圈，自旋回波序列(SE)，軸位T2WI(TR/TE=4000/100ms)，采集信號的時(shí)候?qū)Σ杉螖?shù)以及定位方向等有著嚴(yán)格的要求，本次研究中分別在患者腦干縱軸與矢狀位像上行相垂直的方向選擇四個(gè)層厚為5mm的層面，形成一個(gè)256×256mm的矩陣，平均采集3次信號。②MRI圖像處理：處理MRI圖像的時(shí)候需要在醫(yī)生不確定被檢人員的情況下進(jìn)行，從四個(gè)層面中選擇一個(gè)顯示最清楚的，然后開展測量和觀察工作。SNc的寬度是本文研究的重要內(nèi)容，規(guī)定紅核和黑質(zhì)網(wǎng)狀帶之間的距離看做是SNc的寬度，并在此基礎(chǔ)上求出信號之間的差值，得出患者中腦直徑。從而求出SNc的寬度和比值。測量黑質(zhì)體積：常使用手動的方式測量，其過程如下：1、圖像層厚和觀察視野要符合要求，為了確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，本次研究中使用的筆刷直徑應(yīng)嚴(yán)格控制在1～3mm之間，通過鼠標(biāo)點(diǎn)擊的方式勾選出所有的信號區(qū)域；2、矢狀位與冠狀位勾選信號區(qū)，然后激活功能鍵，計(jì)算機(jī)會自動把所有勾選的區(qū)域疊加在一起，形成完整的體積值。黑質(zhì)信號值的測量：黑質(zhì)信號測量使用手動的方式進(jìn)行，橫斷位上選出顯示最清晰的五層，選取ROI值等于2mm2的圓形，最后求出這五層的平均值。

1.2.2 PD量表評定：由福建省人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科醫(yī)生進(jìn)行改良Hoehn-Yahr分級評定和統(tǒng)一帕金森評定量表(Unified Parkinson's Disease Rating Scale.UPDRS)作為評分標(biāo)準(zhǔn)。但是因?yàn)镻D患者存在上肢運(yùn)動不對稱的問題，為了保證量表評定的科學(xué)性，需要借助UPDRS評分標(biāo)準(zhǔn)[3]，通過UPDRS評分體系對患者運(yùn)動功能進(jìn)行評分，左、右肢體運(yùn)動功能主要包括四項(xiàng)內(nèi)容，評分之和即為共單側(cè)運(yùn)動功能評分。各項(xiàng)分?jǐn)?shù)相加，分?jǐn)?shù)越高，病情越重。用修訂Hoehn-Yahr分級量表(H-Y分級量表)對PD患者進(jìn)行病情分級[4]。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析統(tǒng)計(jì)學(xué)分析軟件包為SPSS18.0，所得數(shù)據(jù)均以(±s)表示。統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的檢驗(yàn)水準(zhǔn)取P=O.05。兩組在SNc寬度、中腦直徑與SNc比值、黑質(zhì)體積、黑質(zhì)信號值比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，SNc寬度、中腦直徑、SNc寬度與中腦直徑比值、黑質(zhì)體積、黑質(zhì)信號值與改良Hoehn-Yahr(H-Y)分級、UPDRS總分、UPDRS運(yùn)動評分采用Pearson相關(guān)分析。

2 結(jié) 果

2.1 兩組患者在SNc寬度、中腦直徑與SNc比值、黑質(zhì)體積、黑質(zhì)信號值比較PD組的SNc寬度為(0.206±0.056)cm，比正常組(0.481±0.070)cm明顯變窄，兩者間差異有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)；PD組與正常對照組的SNc寬度與中腦直徑比值相比有所下降，兩組間有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＜0.05)(圖1-3)；PD組黑質(zhì)信號值為(346.67±44.51)比正常對照組(397.55±45.20)有所減低，兩組間有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P=0.04)。從數(shù)據(jù)可以看出，無論是PD組還是正常對照組，患者之間的黑質(zhì)體積p遠(yuǎn)高于0.05，因此不存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(如表1)。

2.2 PD組SNc寬度、中腦直徑、SNc寬度與中腦直徑比、黑質(zhì)體積、黑質(zhì)信號值與UPDRS總分、UPDRS運(yùn)動部分評分、修訂Hoehn-Yahr分級量表關(guān)系利用Pearson相關(guān)分析對通過MRI測得的PD組SNc寬度、中腦直徑、SNc寬度與中腦直徑比、黑質(zhì)體積、黑質(zhì)信號值數(shù)值與量表評分結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果顯示：PD組SNc寬度、中腦直徑、SNc寬度與中腦直徑比、黑質(zhì)體積、黑質(zhì)信號值與修訂UPDRS總分、H-Y分級以及運(yùn)動評分之間沒有明顯差異(表2)。

3 討 論

3.1 磁共振成像T2加權(quán)像基本原理核磁共振成像技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有著重要的作用，磁矩不為零的原子核在外磁場的作用下會出現(xiàn)分裂，從而出現(xiàn)攝影成像?；谒鼘浗M織具有的高分辨能力，使其能夠清晰的對腦補(bǔ)組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行顯像。要想改變組織特征參數(shù)圖像，只需要調(diào)節(jié)重復(fù)時(shí)間TR以及回波時(shí)間就可以完成，因此我們也可以把它叫做是加權(quán)項(xiàng)，T2加權(quán)成像就是突出了組織T2弛豫(橫向弛豫)時(shí)間的差別。順磁性物質(zhì)可縮短T2弛豫時(shí)間，在T2加權(quán)成像上呈現(xiàn)低信號。而黑質(zhì)中含有較多的鐵質(zhì)即是順磁性物質(zhì)，故本研究利用了黑質(zhì)含有較多的鐵質(zhì)，且黑質(zhì)各區(qū)域鐵濃度分部不均質(zhì)性，使其各區(qū)域在T2WI上可清晰呈現(xiàn)高低不同信號的特點(diǎn)，對黑質(zhì)的形態(tài)及信號進(jìn)行了測量。

表1 PD組SNc寬度、中腦直徑、SNc寬度與中腦直徑比、黑質(zhì)體積、黑質(zhì)信號值與正常組比較

表2 PD組SNc寬度、中腦直徑、SNc寬度與中腦直徑比、黑質(zhì)體積、黑質(zhì)信號值與病情關(guān)系

圖1 正常對照組：紅色箭頭所指為黑質(zhì)網(wǎng)狀帶，白色箭頭所指為紅核，兩直線直間為SNc。圖2 PD患者1的SNc寬度變窄。圖3 PD患者2的SNc寬度變窄程度更加明顯。

3.2 SNc寬度、中腦直徑、SNc寬度與中腦直徑比值的測量在PD中的應(yīng)用黑質(zhì)位于中腦，是中腦最大的細(xì)胞核團(tuán)。從橫切面上可以看出黑質(zhì)由兩部分組成，分別位于背側(cè)和腹側(cè)。SNc的細(xì)胞多含有黑色素，SNr與SNc相比，黑色素較少，含鐵豐富。對于一個(gè)健康的人來說，腦組織中紅核含鐵元素的含量較高，在順磁效應(yīng)的影響下會降低T2的時(shí)間，所以呈現(xiàn)出一種低信號的現(xiàn)象。SNc中鐵濃度較低，所以信號強(qiáng)度會稍高一些。目前，這種表現(xiàn)已經(jīng)得到組織學(xué)切面所證實(shí)，這樣印證了借助MRI信號的差異對SNc寬度進(jìn)行測量的可能性。

Duguid等[5]在針對PD患者SNc寬度變化進(jìn)行了深入研究，結(jié)果表明帕金森患者腦部中的SNc寬度要低于正常對照組。隨后的Braffman等[6]研究測量結(jié)果與其一致。Atasoy[7]等不僅用同樣方法對SNc寬度進(jìn)行了測量，還對SNc寬度與PD臨床UPDRS評分高低關(guān)系進(jìn)行了評估，發(fā)現(xiàn)PD患者SNc寬度越窄，UPDRS評分越低。本研究PD患者SNc寬度與正常對照組相比變窄的結(jié)論與上述研究結(jié)果吻合，但本研究結(jié)果表明PD患者SNc寬度變窄程度、中腦直徑及其二者的比值與PD病情無相關(guān)性。有研究表明PD患者SNc鐵濃度決定了帕金森病的嚴(yán)重程度，兩者之間存在一定的正比關(guān)系，濃度越高越容易出現(xiàn)SNc異常沉降，隨著時(shí)間的推移最終導(dǎo)致信號區(qū)的SNc寬度變窄。本次研究中在對SNc寬度縮窄變化研究中借助UPDRS評分改良和修訂H-Y分級進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，盡管結(jié)果顯示SNc的寬度與患者病情程度之間不存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，但是病情嚴(yán)重的病人SNc寬度比病情輕的明顯變窄，本研究樣本量較少，可能需要更大的樣本量來證實(shí)兩者之間的關(guān)系。

3.3 黑質(zhì)體積、黑質(zhì)信號值的測量在PD中的應(yīng)用原發(fā)性PD的主要病理變化是黑質(zhì)紋狀體的萎縮，本研究結(jié)果表明PD患者黑質(zhì)體積與正常對照組無顯著性差異，這一結(jié)論和文獻(xiàn)研究[8-9]結(jié)果有所出入。造成這種差異的原因如下：①大腦腳纖維和SNr腹側(cè)面相互混雜，使SNc和邊界確定時(shí)存在諸多的不確定性。除此之外，SNc的延伸區(qū)域存在形態(tài)各異的細(xì)胞，它們的存在也給精準(zhǔn)描繪黑質(zhì)邊界帶來了困難；②黑質(zhì)體積占到了全腦體積的0.03%，出現(xiàn)了變化也難以查詢；③與部分文獻(xiàn)結(jié)果不一致的原因可能是采用的測量方法不同。④收集的病例數(shù)以及正常對照組數(shù)量較少，無法完全表示PD樣本特征。

PD患者黑質(zhì)中鐵的水平比正常人高35%，鐵含量的增加反映了神經(jīng)元細(xì)胞的丟失。隨著鐵在黑質(zhì)中異常沉積，由此產(chǎn)生過多的氧自由基導(dǎo)致的多巴胺神經(jīng)元受到破壞的機(jī)率也將增加。鐵蛋白是腦內(nèi)鐵的主要存儲形式，鐵蛋白會影響磁化率，磁化率的降低會出現(xiàn)低信號，從而降低T2的時(shí)間。研究表明隨著鐵蛋白濃度與T2時(shí)間呈現(xiàn)出正相關(guān)。本研究表明PD患者黑質(zhì)體積與正常對照組相比有所下降(P=0.04)，這一結(jié)論與上述理論相符。而本研究結(jié)果提示PD患者黑質(zhì)體積變化與病情無顯著相關(guān)性，這可能與本研究所收集的樣本量較少及所收集的PD患者病情輕重程度相差不大有關(guān)。

綜上所述，本次研究運(yùn)用核磁共振成像技術(shù)對PD患者的黑質(zhì)體積、SNc寬度以及黑質(zhì)信號值的測量，發(fā)現(xiàn)PD組和正常對照組的SNc寬度、SNc寬度與中腦直徑比值及黑質(zhì)信號值有著顯著差異，表明常規(guī)MRI在PD診斷中存在較大潛力，有可能成為PD的輔助診斷方法。