磁敏感加權成像在測定帕金森病腦鐵沉積中的臨床應用

楊江勝 朱祖福 高志強 張慧萍 陸強彬 方 琪 鄭永強

(東南大學醫(yī)學院附屬江陰市人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，江蘇 江陰 214400)

磁敏感加權成像在測定帕金森病腦鐵沉積中的臨床應用

楊江勝1朱祖福 高志強 張慧萍 陸強彬 方 琪1鄭永強2

(東南大學醫(yī)學院附屬江陰市人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，江蘇 江陰 214400)

目的 探討磁敏感加權成像技術(SWI)測定帕金森病(PD)患者腦內(nèi)鐵沉積含量的應用價值。方法 收集該院2012年3月至2013年12月入院帕金森患者35例(PD組)，PD患者均符合英國帕金森病腦庫診斷標準,年齡48～72歲，平均(65.80±6.80)歲。按Hoehn-Yahr分級，其中Ⅰ級9例、Ⅱ級10例、Ⅲ級7例、Ⅳ級5例、Ⅴ級4例，早期(Ⅰ級、Ⅱ級)為PD1組，中晚期(Ⅲ級、Ⅳ級和Ⅴ級)為PD2組；另選取健康自愿者30例作為對照研究(NC組)，年齡50～77〔平均(63.80±4.20)〕歲，均無內(nèi)外科系統(tǒng)疾病。所有研究對象均在3.0T磁共振成像系統(tǒng)行常規(guī)頭顱磁共振平掃后行磁敏感加權成像，經(jīng)處理得到相位圖，再分別測量黑質(zhì)(SN)、紅核(RN)、蒼白球(GP)、殼核(PU)和尾狀核(CN)的相位位移值，計算出相位值,并對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析；NC組的相位值和腦對應部位的鐵含量做直線回歸分析，分析相位值與腦鐵含量的相關性。結果 在SWI重建圖上觀察到雙側黑質(zhì)、紅核、蒼白球、殼核、尾狀核頭呈較均勻的低信號，形態(tài)左右對稱，邊界清晰。PD患者灰質(zhì)核團的低信號比對照組明顯，且邊界更清晰，提示有較多的鐵沉積；將NC組的相位值與腦相對應部位的含鐵量做直線回歸分析，相位值與腦鐵含量呈負線性相關(r=-0.832，P=0.001)；PD組腦各部位的相位值相對于NC組均有所增加，PD組于NC組SN、GP和RN相位值比較差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，但兩組PU、CN的相位值比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)；PD1組和PD2組相位值之間差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。結論 SWI可反映腦內(nèi)鐵沉積，PD患者黑質(zhì)、蒼白球、紅核鐵沉積明顯，對PD的診斷具有重要臨床應用價值。

磁敏感加權成像；帕金森??；鐵沉積

帕金森病(PD)又稱震顫麻痹，其臨床表現(xiàn)有靜止震顫、運動遲緩、肌張力增高和姿勢平衡障礙。在60歲以上的人群約有1%的人患有PD〔1〕。PD的病理生理基礎之一是正常腦鐵動態(tài)平衡被破壞，鐵代謝紊亂，致使黑質(zhì)、紋狀體的鐵質(zhì)沉積增加〔2〕。本研究通過磁敏感成像(SWI)檢測PD患者和健康對照組腦鐵變化，探討腦鐵含量在診斷PD中的臨床應用價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2012年3月至2013年12月在我院神經(jīng)內(nèi)科入院的PD患者35例，男21例，女14例，年齡48～72歲，平均(65.80±6.80)歲，PD患者均符合英國帕金森病腦庫診斷標準，病程0.5～16〔平均(5.1±4.1)〕年，受教育程度3～20〔平均(9.8±3.6)〕年，主要表現(xiàn)靜止震顫、運動遲緩、肌張力增高和姿勢平衡障礙。按Hoehn-Yahr分級，其中Ⅰ級9例、Ⅱ級10例、Ⅲ級7例、Ⅳ級5例、Ⅴ級4例，早期(Ⅰ級、Ⅱ級)為PD1組，中晚期(Ⅲ級、Ⅳ級和Ⅴ級)為PD2組；另選取健康自愿者30例作為對照研究(NC組)，男18例，女12例，年齡50～77〔平均(63.80±4.20)〕歲，受教育程度6～21〔平均(10.5±6.3)〕年，均無內(nèi)外科系統(tǒng)疾病。

1.2 方法 使用的儀器是飛利浦Achieva3.0T超導磁共振掃描儀，最大梯度場為33.3 mT/m，梯度切換率為120 T/ms，8通道頭線圈作為發(fā)射和接受線圈。受檢者取仰臥位，頭自然位于頭線圈內(nèi)，進行常規(guī)MR檢查和SWI序列檢查。常規(guī)的MR檢查TI加權像軸位，層厚6 mm，間隔1 mm，TR=500～700 ms，TE=8～12 ms。T2加權像軸位，層厚6 mm，間隔1 mm，TR550 ms，TE=88～100 ms，NEX=2，F(xiàn)OV24 cm，矩陣256×256，接收帶寬31.25 Hz，獲得本次想要得到的圖像。SWI技術采取速度補償，三維梯度回波序列，成像參數(shù)如下：TR 46.4 ms，TE26.0 ms，翻轉915度，帶寬62.50 Hz，層厚2.0 toni，間距0，矩陣512×384。磁敏感加權技術采集時能較好地收集強度和相位的有效數(shù)據(jù)，通過磁敏感加權技術的軟件處理同時得到校正下的相位圖和磁矩圖，該機器在對收集的磁矩圖進行有效的投影得到MinP圖，獲得最后想要分析的磁敏感加強技術圖像。磁敏感加權技術收集了強度數(shù)據(jù)、相位數(shù)據(jù)的有效方法，與此同時對于得到的這些信息進行更為敏捷的處理,跟能將兩者信息處理后得到想要的信息,形成最終的磁敏感加權圖像。

1.3 統(tǒng)計學方法 采用SPSS19.0軟件進行t檢驗和直線回歸分析。

2 結 果

2.1 SWI重建圖上的信號特點 在SWI重建圖上觀察到雙側黑質(zhì)、紅核、蒼白球、殼核、尾狀核頭呈較均勻的低信號，左右對稱，邊界清晰。與NC組比較，PD患者灰質(zhì)核團的低信號比對照組明顯，且邊界更清晰，提示有較多的鐵沉積，見圖1。

2.2 NC組相位值與腦鐵含量的關系 將NC組的相位值和腦相對應部位的含鐵量做直線回歸分析，相位值與腦鐵含量呈負線性相關(r=-0.832，P=0.001)。

2.3 NC組與PD1組和PD2組腦各部位相位值的關系 PD組腦各部位的相位值相對與NC組均有所增加，PD組于NC組SN、GP和RN的相位值比較差異顯著(P<0.05)，但兩組PU、CN的相位值比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)；PD1組和PD2組相位值之間差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，見表1。

A1、A2為正常人；B1、B2為PD患者，灰質(zhì)核團的低信號比對照組明顯，邊界清晰

組別n黑質(zhì)紅核蒼白球殼核尾狀核PD1組19-0 196±0 0161)-0 172±0 0161)-0 164±0 0451)-0 082±0 031-0 062±0 015PD2組16-0 202±0 0161)-0 175±0 0131)-0 159±0 4241)-0 087±0 032-0 065±0 012NC組30-0 156±0 012-0 120±0 012-0 095±0 028-0 081±0 022-0 057±0 012

與NC組比較：1)P<0.05

3 討 論

隨著MR檢查技術和設備的發(fā)展，磁敏感加權技術對腦鐵代謝、帕金森病發(fā)生機制、診斷、預防和治療等方面有著廣闊的應用前景，可能對PD患病的高危人群提供一種重要的檢查方法，從而可能進行癥狀前期的干預和治療。在體測量出腦內(nèi)非血清鐵的含量不僅有助于PD診斷及鑒別診斷，還有助于判斷病情的進展，預測病情變化。應用SWI技術監(jiān)測腦鐵含量，為帕金森病的診斷及病程監(jiān)測提供有效手段。

SWI能夠顯示含鐵組織與非含鐵組織之間的磁敏感性差異，特別是經(jīng)過濾波后的校正相位圖，能夠直接反映磁性物質(zhì)引起的局部磁場不均勻導致的質(zhì)子自旋相位的改變。PD患者黑質(zhì)鐵沉積增多，高鐵含量會導致組織磁敏感性的改變，并引起相位值的降低，可用來測量局部腦鐵的改變〔3〕。人體內(nèi)的其他順磁性物質(zhì)，如錳、銅等金屬離子，濃度都非常低，對組織磁敏感性的影響也非常小。因此。人體內(nèi)的鐵及其降解產(chǎn)物的分布決定了組織的磁敏感性。低信號的負相位區(qū)是由鐵沉積引起，而鈣化在相位圖上呈高信號為主，SWI上能夠顯示早期患者黑質(zhì)鐵沉積高于正常人〔4，5〕，則能夠提示PD或亞臨床PD的診斷，或一種患PD的傾向，這是進行早期的治療干預將有效的控制PD的進展及預后，提高患者的生存質(zhì)量。

PD腦鐵增加是造成相位值減低的主要原因。研究顯示，PD組腦各部位的相位值相對于NC組均有所增加，相位值與腦鐵含量呈負線性相關，故PD患者鐵沉積面積較NC組明顯減少〔6〕。而PD患者鐵主要沉積在黑質(zhì)，因此，整個黑質(zhì)都有鐵沉積，相位圖上黑質(zhì)鐵沉積的面積可代表黑質(zhì)的大小。本研究得到的結果與PD病理解剖及大量研究結果相符合。本研究說明PD患者的黑質(zhì)、蒼白球、紅核的含鐵量有異常增加。通過研究鐵在這些部位的過度沉積可能會幫助我們更好了解PD的病理變化和神經(jīng)精神上的異常。本研究顯示鐵的異常增加與PD的嚴重程度沒有明顯關系，這一點可能與鐵的異常沉積導致PD的機制有關，也說明鐵在某些部位增加到一定程度會導致疾病的發(fā)生，但是鐵沉積并不會隨病情的進展而繼續(xù)明顯增加。

1 Lonneke ML,Monique MB.Epidemiology of Parkinson′s diesease〔J〕.Lancet Neurol，2006；5(6):525-35.

2 Salazar J，Mena N，Hunot S,etal.Divalent metal transporter 1(DMT1)contributes to neurodegeneration in animal models of Parkinson′s disease.〔J〕.Proc Natl Acad Sci USA，2008；105(47)： 18578-83.

3 Zhang J，Wang J.Characterizing iron deposition in Parkinson′s disease using suseeptibility-weighted imaging:an invivo MR study〔J〕.Brain Res，2010；13(30)： 124-30.

4 陶 靜，周 滟.SWI序列在早期原發(fā)性帕金森病中的應用價值〔J〕.醫(yī)學影像學雜志，2009；19(8)：73-7.

5 Huang XM，Sun B,Xue YJ,etal.Susceptibility weighted imaging in detecting brain iron accumulation of Parkinson′s disease〔J〕.Natl Med J China，2010；90(43):3054-8.

6 Thomas B，Somasundaram S.Clincial application of susceptibility weighted MR imaging of the brain apictorial review.〔J〕.Necuroradiology，2008；50(2)：105-16.

〔2014-12-10修回〕

(編輯 滕欣航)

無錫市科技計劃項目(No.CSZOON1252)

楊江勝(1979-)，男， 碩士，主治醫(yī)師，主要從事腦血管病研究。

R742.5

A

1005-9202(2015)12-3368-02；

10.3969/j.issn.1005-9202.2015.12.085

1 蘇州大學附屬第一醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科

2 東南大學醫(yī)學院附屬江陰市人民醫(yī)院影像科