磁共振彌散張量成像在帕金森病診斷與定量分析中的應(yīng)用價(jià)值

郭龍軍，梁長(zhǎng)華

帕金森病(PD)是一組好發(fā)于中老年群體的以情緒失常、肢體震顫等為表現(xiàn)的進(jìn)展性神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病，具有進(jìn)行性，易造成認(rèn)知障礙、日常生活能力降低，嚴(yán)重危及中老年人群健康及生存質(zhì)量[1]。該病起病隱匿，患者通常進(jìn)展至出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)遲緩、肌強(qiáng)直等明顯臨床癥狀時(shí)才得以確診，而此時(shí)多數(shù)患者已進(jìn)入中晚期，臨床治療難度大，不良預(yù)后危險(xiǎn)性高[2,3]。因此，前期準(zhǔn)確診斷至關(guān)重要。近年來(lái)，磁共振彌散張量成像(DTI)作為MRI新型技術(shù)，具有診斷靈敏度高、操作便捷等優(yōu)勢(shì)，已廣泛用于神經(jīng)系統(tǒng)疾病診斷[4]。為此，本研究旨在分析DTI 在PD診斷與定量分析中的應(yīng)用價(jià)值，以期為其臨床診斷與評(píng)估提供依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2017年12月-2019年10月我院收治的PD患者45例作為觀察組，其中，男27例，女18例；年齡48～80歲，平均(58.57±5.45)歲；Hoehn-Yahr分期1～2.5期(早期PD)29例，3期(中期PD)16例。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)均符合《中國(guó)帕金森病診斷標(biāo)準(zhǔn)(2016版)》中相關(guān)診斷標(biāo)準(zhǔn)[5]；(2)Hoehn-Yahr分期[6]1～3期；(3)均接受DTI檢查；(4)DTI檢查前1個(gè)月無(wú)相關(guān)用藥史；(5)意識(shí)清楚。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)腦血管病、腦外傷、感染等導(dǎo)致的PD；(2)惡性腫瘤、認(rèn)知功能障礙、血液系統(tǒng)疾病、凝血功能異常、自身免疫系統(tǒng)疾病者；(3)合并心、肝等器質(zhì)性疾病者；(4)T1WI、T2WI成像異常者。另選取我院同期健康體檢者39例作為對(duì)照組，其中，男23例，女16例；年齡49～82歲，平均(59.11±5.48)歲。兩組一般資料比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

1.2 方 法

1.2.1 DTI檢查 兩組均接受MRI、DTI掃描檢查。采用Philips 1.5T MRI系統(tǒng)采集圖像，進(jìn)行T1WI、T2WI、DTI成像(16通道頭線圈)，并進(jìn)行3D-T1WI-FFE。T1WI主要參數(shù)：slice thickness/slice gap=5 mm/1.5 mm，TR/TE=2014 ms/24.5 ms；FOV=230 mm×230 mm；矩陣=320×224。T2WI主要參數(shù)：slice thickness/slice gap=5 mm/1.5 mm，TR/TE=6280 ms/104.2 ms；FOV=230 mm×230 mm；矩陣=320×320。DTI掃描應(yīng)用平面回波技術(shù)，設(shè)置10個(gè)方向DTI，主要掃描參數(shù)：slice thickness/slice gap=2 mm/0 mm，TR/TE=9302 ms/63 ms，F(xiàn)OV=230 mm×230 mm，b值=0 s/mm2、800 s/mm2，矩陣=130×128。

1.2.2 圖像分析 將圖像傳輸至儀器配套分析系統(tǒng)，由2名高年資影像醫(yī)師按雙盲原則獨(dú)立閱片。先行圖像后處理、降噪處理，軟件生成各向異性指數(shù)(FA)及表觀擴(kuò)散系數(shù)(ADC)圖，選取丘腦、黑質(zhì)、腦橋、小腦上腳及中腳感興趣區(qū)(ROI)，基于3D-T1WI-FFE及解剖學(xué)手工繪制ROI，測(cè)量各ROI

的FA、ADC值，測(cè)量3次取均值，雙側(cè)ROI取均值。

2 結(jié) 果

2.1 兩組FA值比較 觀察組丘腦、黑質(zhì)FA值均低于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；兩組腦橋、小腦上腳及中腳FA值比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)(見(jiàn)表1)。

表1 兩組FA值比較

2.2 兩組ADC值比較 兩組丘腦、黑質(zhì)、腦橋、小腦上腳及中腳ADC值比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)(見(jiàn)表2)。

表2 兩組ADC值比較

2.3 丘腦、黑質(zhì)FA值對(duì)PD的診斷價(jià)值 ROC曲線分析顯示：丘腦FA值、黑質(zhì)FA值診斷PD的AUC分別為0.704、0.798(均P<0.05)，具有一定診斷準(zhǔn)確性(見(jiàn)表3、圖1)。

表3 丘腦、黑質(zhì)FA值對(duì)PD的診斷價(jià)值

圖1 丘腦、黑質(zhì)FA值診斷PD的ROC曲線

2.4 不同Hoehn-Yahr分期PD患者FA值、ADC值比較Hoehn-Yahr中期PD患者黑質(zhì)FA值低于早期，丘腦ADC值高于早期，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；中期PD患者腦橋、小腦上腳及中腳FA值、ADC值與早期比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)(見(jiàn)表4)。

表4 不同Hoehn-Yahr分期PD患者FA值、ADC值比較

2.5 黑質(zhì)FA值、丘腦ADC值與PD患者Hoehn-Yahr分期的相關(guān)性 Pearson相關(guān)性分析顯示：黑質(zhì)FA值與PD患者Hoehn-Yahr分期呈負(fù)相關(guān)(r=-0.457，P=0.002)；丘腦ADC值與PD患者Hoehn-Yahr分期呈正相關(guān)(r=0.405，P=0.006)(見(jiàn)圖2)。

圖2 黑質(zhì)FA值、丘腦ADC值與PD患者Hoehn-Yahr分期的相關(guān)性

3 討 論

目前，神經(jīng)影像學(xué)研究表明正電子發(fā)射斷層掃描(PET)、單光子發(fā)射斷層掃描(SPECT)等檢查對(duì)PD診斷敏感度較高，但費(fèi)用高、存在有創(chuàng)性，臨床普及受限[7]。近年來(lái)，磁共振波譜成像(MRS)技術(shù)逐漸得到應(yīng)用，但MRS主要檢測(cè)節(jié)點(diǎn)局部神經(jīng)遞質(zhì)，各點(diǎn)關(guān)系不明確，檢查過(guò)程易受相關(guān)并發(fā)癥影響，不利于疾病前期診斷。DTI作為新的功能MRI技術(shù)，相比常規(guī)序列具有成像質(zhì)量好、掃描時(shí)間短、對(duì)微觀結(jié)構(gòu)敏感等諸多優(yōu)勢(shì)，可通過(guò)腦組織中水分子運(yùn)動(dòng)的各向異性來(lái)檢測(cè)微觀結(jié)構(gòu)狀況[8]。中樞神經(jīng)系統(tǒng)中水分子一般沿纖維束走行方向進(jìn)行彌散運(yùn)動(dòng)，速度相比垂直方向快[9]。DTI可在解剖與病理層面顯示纖維束排列、走形、方向、稀疏、繞行、髓鞘等情況，評(píng)價(jià)腦白質(zhì)纖維完整性。目前，DTI常用的定量評(píng)價(jià)指標(biāo)有FA值、ADC值等。FA值是各向異性成分/整個(gè)擴(kuò)散張量的比值，當(dāng)腦組織出現(xiàn)軸突損傷、神經(jīng)元丟失、退行性病變時(shí)，會(huì)出現(xiàn)FA值降低、ADC值升高[10]。Deng等[11]研究發(fā)現(xiàn)：PD患者黑質(zhì)FA值相比健康者顯著降低[95%CI=(-0.03，-0.02)]，進(jìn)一步異質(zhì)性分析提示測(cè)量黑質(zhì)FA值可作為潛在的PD非侵入性診斷定量標(biāo)記。

本研究中，觀察組黑質(zhì)、丘腦FA值均低于對(duì)照組，與翟方兵等[12]研究結(jié)果相似。分析認(rèn)為：PD的病理改變主要在于黑質(zhì)紋狀體系統(tǒng)，多巴胺能神經(jīng)元的凋亡、紋狀體多巴胺遞質(zhì)的減少，導(dǎo)致了紋狀體通路抑制，進(jìn)而誘發(fā)PD系列癥狀[13]。而多巴胺能神經(jīng)元在中腦黑質(zhì)尤其黑質(zhì)致密帶存在多，F(xiàn)A值可提示其受損狀況[14]。另一方面，PD患者黑質(zhì)FA值降低考慮還與多巴胺能神經(jīng)元丟失與異常的小膠質(zhì)細(xì)胞增生、鐵沉積異常等共同影響有關(guān)[15]。

本研究進(jìn)一步通過(guò)ROC曲線分析發(fā)現(xiàn)：丘腦FA值、黑質(zhì)FA值診斷PD的AUC分別為0.704、0.798(均>0.7)，具有一定診斷準(zhǔn)確性。提示丘腦、黑質(zhì)FA值對(duì)PD具有定量診斷價(jià)值。

ADC值主要評(píng)估水分子擴(kuò)散速度，相關(guān)研究表明，就組織微觀結(jié)構(gòu)變化而言，ADC值靈敏度相對(duì)劣于FA，但與病情程度具有相關(guān)性[16]。本研究中，雖然觀察組丘腦、黑質(zhì)、腦橋、小腦上腳及中腳ADC值與對(duì)照組比較均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，但Hoehn-Yahr中期PD患者黑質(zhì)FA值低于早期，丘腦ADC值高于早期，且黑質(zhì)FA值與PD患者Hoehn-Yahr分期呈負(fù)相關(guān)，丘腦ADC值與PD患者Hoehn-Yahr分期呈正相關(guān)。提示黑質(zhì)FA值、丘腦ADC值與PD病情具有相關(guān)性，表明DTI檢查可為PD前期診斷、臨床應(yīng)用神經(jīng)保護(hù)與修復(fù)劑等防治PD提供導(dǎo)向。

綜上所述，DTI對(duì)PD具有定量診斷價(jià)值，且黑質(zhì)FA值、丘腦ADC值與PD病情具有相關(guān)性，能夠?yàn)镻D臨床分期提供影像學(xué)支持。但本研究不足之處在于樣本量較少，未納入晚期PD患者進(jìn)行分析，日后將進(jìn)一步加大樣本量予以驗(yàn)證。