中腦黑質(zhì)成像技術(shù)在帕金森病中的相關(guān)研究

楊俊強(qiáng) 楊曉帆 趙威強(qiáng) 解金金 仲崇琦 魏秀芳 牡丹江醫(yī)學(xué)院附屬紅旗醫(yī)院影像科 （黑龍江 牡丹江 157011）

內(nèi)容提要：通過(guò)對(duì)中腦黑質(zhì)改變的檢出，已逐漸成為診斷帕金森病的重要輔助手段。而對(duì)中腦黑質(zhì)的檢查方法的原理主要是基于黑質(zhì)的神經(jīng)黑色素的丟失和鐵質(zhì)的異常沉積，主要包括神經(jīng)黑色素敏感成像（NM-MRI）、常規(guī)軸位T2加權(quán)成像（T2WI）、磁敏感加權(quán)成像（SWI）、定量磁敏感圖（QSM）、經(jīng)顱超聲黑質(zhì)檢查（TCS）等，本文將介紹上述的檢查方法對(duì)帕金森病的診斷、探討與疾病的相關(guān)程度的分析，以及在帕金森相關(guān)疾病鑒別方面的應(yīng)用進(jìn)行綜述。

帕金森?。≒arkinson's Disease，PD）是一種常見(jiàn)的神經(jīng)系統(tǒng)疾病。臨床上常常是通過(guò)其運(yùn)動(dòng)癥狀（如靜止性震顫、運(yùn)動(dòng)遲緩、肌強(qiáng)直等）來(lái)懷疑為帕金森病。但是在PD早期診斷中，臨床的誤診率為10%～25%[1]，因此需要更加客觀、便捷的評(píng)判方法。因此，通過(guò)影像技術(shù)對(duì)神經(jīng)黑色素的丟失或?qū)﹁F質(zhì)沉積的檢出，可提高臨床的診斷和監(jiān)測(cè)用藥后的治療情況。

1.基于神經(jīng)黑色素敏感的成像

1.1 成像基礎(chǔ)

神經(jīng)黑色素主要為多巴胺能神經(jīng)元的氧化產(chǎn)物，主要集中在中腦黑質(zhì)致密度區(qū)（SNc）。由于神經(jīng)黑色素具有順磁效應(yīng)及明顯縮短T1值的作用，為在MRI高分辨率T1-FSE序列上顯示為高信號(hào)提供了物理基礎(chǔ)。在帕金森病中，其病理特征之一就是神經(jīng)黑色素的丟失，研究表明[2]，相比正常對(duì)照組，帕金森患者的神經(jīng)黑色素減少約50%～60%，因而為開(kāi)發(fā)神經(jīng)黑色素MRI序列提供了臨床價(jià)值[4]。

1.2 NM-MRI成像技術(shù)的臨床應(yīng)用

從不同角度對(duì)SNc高信號(hào)區(qū)的改變進(jìn)行研究，表明與正常人相比，帕金森患者的SNc高信號(hào)區(qū)是明顯減少的。研究方法主要包括視覺(jué)評(píng)估與定量分析，該方法有著與SNc定量分析較好的靈敏度與特異度，相對(duì)于費(fèi)時(shí)、費(fèi)力的定量分析，可作為一種快速的檢測(cè)方法，但在精準(zhǔn)度方面有著不足，以及與疾病嚴(yán)重程度的相關(guān)性較小，受分析者的主觀因素較大。SNc的定量分析主要包括：測(cè)量SNc高信號(hào)區(qū)的面積、寬度與長(zhǎng)度、體積、信號(hào)強(qiáng)度對(duì)比率（CR）。用SNc的面積表明，與TD相比，PIGD有著更嚴(yán)重的面積丟失，因此在區(qū)分PD運(yùn)動(dòng)亞型方面，NM-MRI有著較好的臨床價(jià)值。此外，在鑒別與帕金森相關(guān)的疾病中，NM-MRI成像也有著較好的臨床價(jià)值。SNc區(qū)的面積與寬度的減少可以區(qū)分特發(fā)性震顫（ET）與早期震顫為主的帕金森病，后者尤其是在腹外側(cè)段減少明顯，特異度為93.3%，靈敏度為66.7%。ET患者的SNc雖有減少，但與正常對(duì)照組相比，無(wú)明顯的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。與PD患者相比，進(jìn)行性核上麻痹（PSP）的SNc區(qū)與中腦容積減少的更加明顯，但是PSP的黑質(zhì)致密部的改變與臨床癥狀沒(méi)有明顯的關(guān)系，PD的黑質(zhì)致密部的改變與疾病持續(xù)時(shí)間、UPDRS part Ⅲ評(píng)分呈負(fù)相關(guān)。

2.基于鐵質(zhì)異常沉積的成像技術(shù)

2.1 SWI（磁敏感加權(quán)成像）

通過(guò)尸檢證實(shí)[3]，PD患者的SNc含鐵增多。而SWI作為一種根據(jù)組織間的磁敏感差異，能夠反映組織磁化率屬性的對(duì)比增強(qiáng)技術(shù)，能夠較好地顯示靜脈、鐵沉積、微小出血灶等。因此，可用該技術(shù)來(lái)診斷帕金森病。不同于NM-MRI成像的應(yīng)用，SWI的診斷價(jià)值主要在于對(duì)黑質(zhì)的視覺(jué)評(píng)估——即觀察“燕尾征”的有無(wú)[5]。而PD患者由于黑質(zhì)小體-1丟失，伴有鐵質(zhì)沉積，導(dǎo)致該區(qū)的順磁性加重，與周圍相對(duì)低信號(hào)的黑質(zhì)對(duì)比度減低，形成視覺(jué)上的燕尾征消失?！把辔舱鳌毕У倪@一改變，也可見(jiàn)于進(jìn)行性核上性麻痹（PSP）和多發(fā)性硬化（MS）等患者中。在多發(fā)性系統(tǒng)萎縮（MSA）與原發(fā)性帕金森?。↖PD）的SWI表現(xiàn)上，IPD的鐵質(zhì)沉積主要發(fā)生在SNc，而多發(fā)性系統(tǒng)萎縮的鐵質(zhì)沉積主要在殼核，所以帕金森病的燕尾征單側(cè)消失、雙側(cè)消失的概率明顯大于后者。但是靈敏度與特異度為87.9%、83.3%，不足之處在于研究的樣本量較少，病程較短，中腦區(qū)域的圖像易受顱底偽影的影響。

2.2 T2WI（T2加權(quán)成像）

在常規(guī)的軸位T2WI掃描圖像中，也可見(jiàn)觀察到中腦黑質(zhì)區(qū)的影像結(jié)構(gòu)。根據(jù)解剖，可將黑質(zhì)分為黑質(zhì)網(wǎng)狀部（SNr）和黑質(zhì)致密度部（SNc）。由于含成分的比例不同，前者含神經(jīng)黑色素少，鐵多，后者含黑色素多，鐵少，而鐵具有順磁效應(yīng)，縮短了T2值，所以在軸位T2WI圖像上，SNc區(qū)呈等信號(hào)，SNr區(qū)呈較低信號(hào)。軸位T2WI圖像上并不能確切顯示黑質(zhì)的解剖位置，而通過(guò)質(zhì)子密度加權(quán)自旋回波序列和快速反轉(zhuǎn)恢復(fù)成像可以更加準(zhǔn)確的識(shí)別黑質(zhì)。因此這方面的相關(guān)研究有待進(jìn)一步的驗(yàn)證。

2.3 QSM（定量磁敏感圖）

QSM是在SWI的基礎(chǔ)上形成的對(duì)組織間的磁化率定量分析的技術(shù)。在顯示腦灰質(zhì)內(nèi)的鐵含量方面，QSM能夠通過(guò)數(shù)值定量顯示其含量。PD患者的黑質(zhì)區(qū)域的鐵含量較正常對(duì)照組是增加的。利用QSM對(duì)H-Y分級(jí)不超過(guò)2級(jí)的帕金森患者研究，發(fā)現(xiàn)早期PD患者雙側(cè)黑質(zhì)的磁敏感值均與病程呈正相關(guān)，早期帕金森患者SNc的QSM值升高，而晚期患者SNc的QSM值持續(xù)升高，且QSM的值由SNc擴(kuò)散到SNr中去。利用QSM、R2*、R2對(duì)H-Y分級(jí)（2～4級(jí)）的帕金森患者進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)腦鐵含量與病程無(wú)明顯相關(guān)性。造成此差異的原因可能是因?yàn)闃颖緮?shù)量不足所致。另外，QSM在帕金森相關(guān)疾病的鑒別中的臨床價(jià)值需要進(jìn)一步研究。

2.4 TCS（經(jīng)顱超聲檢查）

經(jīng)顱超聲檢查黑質(zhì)（SN）區(qū)的改變是一種無(wú)創(chuàng)、經(jīng)濟(jì)的診斷方法。主要觀察的內(nèi)容包括SN的回聲強(qiáng)度與面積大小。90%PD患者的SN區(qū)所形成的高回聲是由鐵蛋白或鐵質(zhì)的異常沉積所引起的。這與在前面提到的SWI成像里面的鐵質(zhì)改變類似。SN區(qū)的高回聲用于診斷90%PD患者，其特異度、靈敏度、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值分別為82.4%、90.7%、92.9%。而在大約10%的健康老年人中也可以見(jiàn)到SN區(qū)的回聲增高。將SN區(qū)高回聲的面積增大的臨界值取0.2cm2，可以區(qū)分帕金森患者與正常對(duì)照組。當(dāng)回聲面積為大于0.2cm2時(shí)，其診斷帕金森的靈敏度、特異度、準(zhǔn)確度分別為85%、78%、81%。目前我國(guó)已經(jīng)將TCS對(duì)黑質(zhì)的檢查寫(xiě)入了帕金森的診治指南[6]：SN的高回聲面積＞0.2cm2，即可提示IPD可能。在PD相關(guān)疾病鑒別方面，經(jīng)顱黑質(zhì)超聲檢查在鑒別早期非震顫為主的PD與多系統(tǒng)萎縮引起的帕金森綜合征（MSA-P），其靈敏度、特異度與陽(yáng)性預(yù)測(cè)值皆不高。因此，超聲黑質(zhì)檢查對(duì)帕金森病的應(yīng)用需要進(jìn)一步的研究，例如在PD的運(yùn)動(dòng)分型與非運(yùn)動(dòng)癥狀方面的研究。此外，超聲檢查受檢查者手法和顳骨窗的限制，以及在圖像的采集方面存在不足。但是超聲黑質(zhì)檢查存在廣大的前景。

綜上所述，關(guān)于中腦黑質(zhì)成像技術(shù)在帕金森病中的診斷方面具有較大的臨床價(jià)值，但也需要更多的樣本量進(jìn)行研究，細(xì)化不同成像技術(shù)的使用價(jià)值。在臨床工作中，可選擇不同的成像技術(shù)相互組合，對(duì)帕金森病的早期診斷、判斷病變嚴(yán)重程度、鑒別診斷可起到較好的提示作用，為臨床醫(yī)生提供治療策略。