DKI參數(shù)聯(lián)合DTI在老年帕金森病患者腦深部核團(tuán)微觀變化評估中的應(yīng)用

張紅遷 李偉霞 吳有森 尹桂秀 鮑海華

(青海大學(xué)附屬醫(yī)院影像中心，青海 西寧 810000)

作為一種神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病，帕金森病(PD)主要與神經(jīng)細(xì)胞發(fā)生退行性病變有關(guān)，可導(dǎo)致患者出現(xiàn)震顫、麻痹、運(yùn)動障礙等癥狀，且病情發(fā)展至晚期，致殘率極高〔1〕。因此，對患者病情進(jìn)展進(jìn)行有效評估十分必要。早期PD運(yùn)動障礙癥狀并不顯著，既往臨床多通過患者對多巴胺(DA)類藥物的反應(yīng)情況對疾病進(jìn)行診斷，但其特異性較低，應(yīng)用存在一定局限性〔2〕。擴(kuò)散峰度成像(DKI)是磁共振檢查方法之一，主要用于對非高斯分布的水分子擴(kuò)散特征的探查〔3〕。擴(kuò)散張量成像(DTI)的原理建立在組織中不同方向上水分子的擴(kuò)散行為差異，DTI可通過這種差異推斷組織結(jié)構(gòu)的內(nèi)在變化〔4〕。陳慧鈾等〔5〕研究中指出，DKI、DTI對不同部位急性腦梗死患者腦結(jié)構(gòu)變化的評估價(jià)值較高。由此推測，DKI聯(lián)合DTI在PD患者中的病情評估中具有一定價(jià)值。本研究探討老年P(guān)D患者經(jīng)DKI參數(shù)聯(lián)合DTI評估腦深部核團(tuán)微觀變化的價(jià)值。

1 資料與方法

1.1一般資料 回顧性分析，收集醫(yī)院2019年2月至2021年2月就診的統(tǒng)一PD評分量表運(yùn)動部分(UPDRS Ⅲ)〔6〕中震顫評分≥4分且至少1項(xiàng)肢體評分>1分的51例老年P(guān)D患者資料，納入震顫組，收集UPDRS Ⅲ中震顫評分≤2分且任一肢體評分<2分的51例老年P(guān)D患者資料，納入非震顫組。全部患者臨床資料完整，且翻閱臨床資料均經(jīng)患者及家屬同意。納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合PD診斷標(biāo)準(zhǔn)〔7〕；②年齡≥60歲；③未服藥患者直接采用UPDRS Ⅲ量表評估，服藥患者停藥12 h后評估；④經(jīng)顱腦磁共振成像(MRI)檢查無明顯結(jié)構(gòu)異常者。排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并腦水腫、血管畸形等心腦血管疾?。虎诟文I器官功能障礙；③對DTI、DKI檢查存在禁忌證；④合并肝癌、腦癌、肺癌等惡性腫瘤疾??；⑤合并神經(jīng)系統(tǒng)疾病；⑥既往存在精神疾病史或存在智力障礙。兩組年齡、性別、病程、簡易智能狀態(tài)檢查(MMSE)量表、抑郁自評量表(SDS)評分差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表1。

1.2基線資料 查閱患者病歷資料，收集相關(guān)資料，包括性別(男、女)、年齡、病程、認(rèn)知功能(采用MMSE量表〔8〕評估患者認(rèn)知障礙情況，量表共30項(xiàng)條目，根據(jù)正確、錯誤分別計(jì)為1、0分，總分30分，分值越低，認(rèn)知功能障礙越嚴(yán)重)、抑郁情況(SDS〔9〕評估患者抑郁情況，量表以53分為分界值，分值越高，抑郁情況越嚴(yán)重)等。

1.3檢查方法 全部患者于檢查前8 h禁食，采用MRI掃描儀(飛利浦，型號：Achieva 3.0T)，使用8通道顱腦線圈進(jìn)行掃描，行常規(guī)平掃，設(shè)置參數(shù)：T1加權(quán)像(T1WI)：回波時(shí)間(TE)為20 ms，重復(fù)時(shí)間(TR)為1 960 ms，反轉(zhuǎn)時(shí)間(TI)為750 ms；T2WI：TE為100 ms，TR為4 200 ms。DKI掃描：分別選取b值=0、1 000、2 000 s/mm2，擴(kuò)散梯度方向32個，TR為3 000 ms，TE為90 ms，層厚2.43 mm，層間距5 mm，矩陣128×128，視野(FOV)為200 mm×231 mm×119 mm，掃描后自動生成序列。DTI掃描：采用自旋-平面回波成像技術(shù)，TR為1 000 ms，TE為69 ms，矩陣256×256，F(xiàn)OV為24 cm×24 cm，層數(shù)70，層厚2 mm，層間距2 mm，激勵次數(shù)(NEX)2次，掃描時(shí)間20～23 s。將DKI圖像導(dǎo)出，經(jīng)處理、分類后，采用DKE軟件處理，獲取平均擴(kuò)散峰度(MK)和平均擴(kuò)散率(MD)參數(shù)圖，由2名影像科醫(yī)師進(jìn)行閱片，于黑質(zhì)、尾狀核頭、丘腦、殼核、紅核手動繪制感興趣區(qū)(ROI)，對每個ROI的MK和MD值進(jìn)行計(jì)算。將DTI圖像上傳至工作站，生成各向異性指數(shù)(FA)、表觀彌散系數(shù)(ADC)圖像，于殼核、黑質(zhì)、尾狀核頭、紅核、丘腦手動繪制ROI，對每個ROI的ADC、FA值進(jìn)行計(jì)算。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS20.0軟件進(jìn)行t檢驗(yàn)、χ2檢驗(yàn)；繪制受試者工作特征(ROC)曲線，并計(jì)算曲線下面積(AUC)，檢驗(yàn)DKI參數(shù)聯(lián)合DTI成像在老年P(guān)D患者腦深部核團(tuán)微觀變化評估中的價(jià)值。

2 結(jié) 果

2.1兩組DKI參數(shù)對比 震顫組黑質(zhì)MK值、丘腦MK值明顯高于非震顫組(P<0.01)；兩組其他DKI參數(shù)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表2。

2.2兩組DTI參數(shù)對比 震顫組黑質(zhì)FA值明顯低于非震顫組(P<0.05)；兩組其他DTI參數(shù)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表3。

2.3DKI、DTI聯(lián)合評估價(jià)值 將DKI、DTI參數(shù)(黑質(zhì)MK值、丘腦MK值、黑質(zhì)FA值)作為檢驗(yàn)變量，將老年P(guān)D患者腦深部核團(tuán)微觀變化情況作為狀態(tài)變量(1=震顫，0=非震顫)，繪制ROC曲線，結(jié)果顯示，DKI、DTI參數(shù)黑質(zhì)MK值、丘腦MK值、黑質(zhì)FA值評估老年P(guān)D患者腦深部核團(tuán)微觀變化情況的AUC均>0.70，有一定評估價(jià)值；且當(dāng)各參數(shù)臨界值分別取0.955、0.975、0.595時(shí)，可獲得最佳評估價(jià)值。見表4、圖1。

表4 DKI聯(lián)合DTI成像參數(shù)在老年P(guān)D患者腦深部核團(tuán)微觀變化中的評估價(jià)值

圖1 DKI聯(lián)合DTI成像參數(shù)評估老年P(guān)D患者腦深部核團(tuán)微觀變化的ROC曲線

3 討 論

PD致病因素在于黑質(zhì)DA能神經(jīng)元的凋亡、丟失，引發(fā)紋狀體DA含量急劇降低，導(dǎo)致患者出現(xiàn)情感、運(yùn)動障礙〔10〕。PD早期進(jìn)展較快，發(fā)展至晚期，可引起嚴(yán)重認(rèn)知、平衡障礙，致殘率極高。

既往臨床診斷PD依賴于臨床癥狀，與患者對DA類藥物的反應(yīng)，但對于存在類似癥狀的帕金森疊加綜合征患者可能出現(xiàn)誤診情況，檢查準(zhǔn)確率較低〔11〕。DTI能夠顯示微觀組織的結(jié)構(gòu)信息，體現(xiàn)水分子擴(kuò)散差異〔12〕。其中DTI成像的常用指標(biāo)為FA、ADC值，F(xiàn)A值可反映水分子擴(kuò)散方向，多位于0～1之間；ADC值可提示分子擴(kuò)散的整體情況〔13〕。本研究結(jié)果可見DTI在老年P(guān)D患者腦深部核團(tuán)微觀變化評估中可能存在一定價(jià)值。分析原因在于，PD患者主要因黑質(zhì)DA神經(jīng)元丟失引發(fā)病癥，加之組織結(jié)構(gòu)的損壞，可導(dǎo)致組織內(nèi)水分子擴(kuò)散呈各向異性，導(dǎo)致FA值降低〔14〕。黑質(zhì)作為PD患者發(fā)生病理變化的主要部位，其神經(jīng)元丟失、膠質(zhì)增生均會引起纖維束結(jié)構(gòu)異常，進(jìn)而導(dǎo)致水分子擴(kuò)散方向不同，降低FA值〔15〕。由此可見，DTI在老年P(guān)D患者腦深部核團(tuán)微觀變化評估中具有一定價(jià)值。

DKI能夠?qū)ι锝M織的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，其中MK可評估組織微結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度，水分子擴(kuò)散受限程度越高，組織相應(yīng)的MK值越大；MD可體現(xiàn)水分子整體擴(kuò)散信息〔16，17〕。本研究結(jié)果可見DKI在老年P(guān)D患者腦深部核團(tuán)微觀變化評估中可能存在一定價(jià)值。分析原因在于，PD患者受神經(jīng)炎癥影響，導(dǎo)致膠質(zhì)細(xì)胞及其細(xì)胞因子被大量激活，增加黑質(zhì)復(fù)雜程度，MK值明顯升高〔18〕。而丘腦易受黑質(zhì)影響，可能出現(xiàn)被過度激活情況，進(jìn)而抑制大腦皮層，增加局部組織的復(fù)雜程度，MK值有所提高〔19〕。由此可見，DKI在老年P(guān)D患者腦深部核團(tuán)微觀變化評估中具有一定價(jià)值。

本研究結(jié)果均證實(shí)，老年P(guān)D患者采用DKI聯(lián)合DTI評估腦深部核團(tuán)微觀變化具有一定應(yīng)用價(jià)值。