胡達(dá)，王波，吳昆華， 張宏江，柏夏薇，孟迪，宋曉倩

帕金森病(Parkinson's disease，PD)又稱震顫麻痹，是老年人群中較常見的中樞神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病，其主要臨床特征是肌強(qiáng)直、靜止性震顫及運(yùn)動(dòng)減少[1]。PD的主要病理特點(diǎn)是黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元進(jìn)行性缺失。當(dāng)黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元大量減少達(dá)50%時(shí)，才會(huì)出現(xiàn)臨床癥狀；且病變初期以單側(cè)肢體癥狀為主，然后再逐漸發(fā)展到對(duì)側(cè)肢體[2]，提示PD患者存在較長(zhǎng)的亞臨床期。磁共振擴(kuò)散峰度成像(diffusion kurtosis imaging，DKI)是近幾年來(lái)用來(lái)探查非高斯分布的水分子擴(kuò)散特征的一種新技術(shù)，是擴(kuò)散張量成像(diffusion tensor imaging，DTI)技術(shù)的延伸，彌補(bǔ)了DTI檢查中各向異性分?jǐn)?shù)(fractional anisotrophy，F(xiàn)A)值在神經(jīng)纖維交叉處和大腦灰質(zhì)病變應(yīng)用方面的局限性，也可更完整地檢測(cè)腦結(jié)構(gòu)的微小組織學(xué)變化[3]。本課題通過(guò)對(duì)比震顫(tremor dominant，TD)型PD患者和健康對(duì)照組雙側(cè)大腦深部核團(tuán)的DKI參數(shù)值，分析各項(xiàng)DKI參數(shù)對(duì)腦深部核團(tuán)微觀結(jié)構(gòu)變化的敏感性，旨在探討DKI技術(shù)對(duì)TD型PD的診斷價(jià)值。

材料與方法

1.研究對(duì)象

PD組：將2016年1月-2019年8月在我院收治的40例TD型PD患者納入本研究中。其中男23例、女17例；年齡40～84歲，平均(57.52±11.29)歲；病程0.5～14.0年，平均(3.27±1.13)年。所有患者均為右利手。以中華醫(yī)學(xué)會(huì)神經(jīng)病學(xué)分會(huì)在2016年最新制定的“中國(guó)帕金森病診斷標(biāo)準(zhǔn)”作為本研究中對(duì)PD患者的診斷標(biāo)準(zhǔn)[4]。病例納入標(biāo)準(zhǔn)：①具有明顯的運(yùn)動(dòng)遲緩的臨床癥狀；②有靜止性震顫的癥狀。③無(wú)神經(jīng)系統(tǒng)疾病及精神疾病等遺傳??；④無(wú)帕金森綜合征及帕金森疊加綜合征；⑤未服藥的PD患者直接采用帕金森病綜合評(píng)分量表(UPDRS)進(jìn)行評(píng)分，服藥患者需停藥12小時(shí)后進(jìn)行評(píng)價(jià)。震顫評(píng)分是UPDRS Ⅲ量表中20、21選項(xiàng)得分相加結(jié)果；非震顫評(píng)分是其余選項(xiàng)得分相加的結(jié)果。震顫評(píng)分≥4分且至少其中一個(gè)肢體震顫評(píng)分≥2分評(píng)為TD型。

健康對(duì)照組：34例健康志愿者，男19例，女15例；年齡40～76歲，平均(59.97±9.4)歲，均為右利手。納入標(biāo)準(zhǔn)：①既往體健，查體正常；②在MR T1WI、T2WI和T2-FLAIR圖像上未見異常信號(hào)影，或僅在T2-FLAIR像上可見Fazekas量表評(píng)級(jí)為1級(jí)的輕度腦白質(zhì)改變；③無(wú)神經(jīng)系統(tǒng)疾病及精神疾病病史，無(wú)顱腦炎癥、腫瘤、外傷及手術(shù)史，無(wú)可能影響神經(jīng)系統(tǒng)的相關(guān)疾病。

實(shí)驗(yàn)前2組受試者均被告知本研究相關(guān)事宜并自愿簽署知情同意書。本研究通過(guò)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)課題論證(2016LH021)。

2.MRI檢查方法

使用GE Signa HDXt 3.0T超導(dǎo)型磁共振成像儀和8通道顱腦線圈，主要掃描序列包括橫軸面SE T2WI、T1WI、T2WI-FLAIR及DKI。T2WI：TR 2820 ms，TE 111.0 ms ；T1WI：TR 1777～1823 ms，TE 26.8 ms，TI 860 ms；T2WI-FLAIR：TR 8002 ms，TE 146.0～153.0 ms，TI 2000～2250 ms；DKI：TR 13200 ms，TE 95.3 ms，層厚2.5 mm，層間距0 mm，激勵(lì)次數(shù)1，視野240 mm，帶寬62.5 Hz，矩陣256×256，擴(kuò)散梯度方向50個(gè)，b值為0、1250和2500 s/mm2。

通過(guò)AW4.4工作站的Functool軟件對(duì)DKI原始圖像進(jìn)行圖像后處理，獲得各項(xiàng)DKI參數(shù)的偽彩圖，包括各向異性分?jǐn)?shù)(fractional anisotrophy，F(xiàn)A)、平均擴(kuò)散率(mean diffusivity，MD)、平均擴(kuò)散峰度(mean kurtosis，MK)、橫向峰度(axial kurtosis，Ka)、徑向峰度(radial kurtosis，Kr)、橫向擴(kuò)散率(axial diffusivity，Da)及徑向擴(kuò)散率(radial diffusivity，Dr)。參照T2WI，在清晰顯示雙側(cè)紅核、黑質(zhì)致密帶、黑質(zhì)網(wǎng)狀帶、尾狀核頭、殼核、丘腦和蒼白球的最大層面上，使用多邊形測(cè)量工具，由2位高年資MRI醫(yī)師分別勾畫感興趣區(qū)，測(cè)量各項(xiàng)DKI參數(shù)值，每項(xiàng)參數(shù)取兩者測(cè)量值的均值。對(duì)于杏仁核、齒狀核等其它灰質(zhì)核團(tuán)，本課題未進(jìn)行研究。

3.統(tǒng)計(jì)學(xué)分析方法

使用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。TD型PD組及對(duì)照組間各核團(tuán)的各項(xiàng)DKI參數(shù)的比較采用單因素方差分析。兩組間患者年齡的差異采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，性別間的差異采用卡方檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

兩組間臨床資料的比較結(jié)果見表1。TD型PD患者與健康對(duì)照組的年齡和性別構(gòu)成的差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

表1 兩組間臨床資料的比較

TD組與健康對(duì)照組各灰質(zhì)核團(tuán)的各項(xiàng)DKI參數(shù)值及組間比較結(jié)果見表2～3。①FA值：紅核和尾狀核頭的FA值在兩組間的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，紅核的FA值在A、B兩組與D組間的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，尾狀核頭的FA值在A、B兩組與C、D兩組間的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；②MD、Da、Dr和Ka值：紅核、殼核、黑質(zhì)致密帶、蒼白球、黑質(zhì)網(wǎng)狀帶、丘腦和尾狀核頭的四項(xiàng)參數(shù)值的組間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，各核團(tuán)A、B兩組與C、D兩組間的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；③MK值：殼核和蒼白球的組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，殼核的A、B兩組與C、D兩組間的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，蒼白球的A組與C、D兩組間的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，黑質(zhì)網(wǎng)狀帶、黑質(zhì)致密帶的A組與D組間的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；④Kr值：尾狀核頭的Kr值的組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，尾狀核頭的A組與C、D組間的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；⑤其余核團(tuán)參數(shù)值的組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表3 兩組間各灰質(zhì)核團(tuán)雙側(cè)DKI參數(shù)的比較

討 論

DKI既可獲得DTI的擴(kuò)散系數(shù)，如FA、MD、Dr和Da[5]，又可獲得反映水分子擴(kuò)散過(guò)程中非高斯分布的擴(kuò)散峰度系數(shù)，如MK、Kr和Ka值[6]。其中MK值是指水分子在各個(gè)方向上擴(kuò)散位移偏離峰度的平均值[7]，可量化反映腦部灰質(zhì)核團(tuán)擴(kuò)散受限情況及微觀結(jié)構(gòu)的變化，組織的微觀結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，水分子擴(kuò)散受限程度越高，相應(yīng)的MK值也越大。在本研究中TD型PD組中殼核的癥狀側(cè)及對(duì)側(cè)與健康對(duì)照組癥狀同側(cè)及對(duì)側(cè)比較MK值增高，蒼白球的癥狀側(cè)與健康對(duì)照組癥狀同側(cè)及對(duì)側(cè)比較MK值增高，黑質(zhì)網(wǎng)狀帶、黑質(zhì)致密帶的癥狀側(cè)與健康對(duì)照組癥狀對(duì)側(cè)比較MK值增高，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，與孫亞瓊的研究結(jié)果一致[8-9]。推測(cè)可能的原因：①殼核及蒼白球內(nèi)神經(jīng)元丟失、破壞和膠質(zhì)增生等更嚴(yán)重，導(dǎo)致其內(nèi)微觀結(jié)構(gòu)變化更復(fù)雜。有研究表明蒼白球的變化是導(dǎo)致震顫的因素之一[10]，在本研究中蒼白球的癥狀側(cè)MK值高于健康對(duì)照組癥狀同側(cè)及對(duì)側(cè)，也證實(shí)了這一點(diǎn)。②黑質(zhì)是PD病理改變的主要部位，其內(nèi)神經(jīng)元丟失、炎癥和膠質(zhì)增生等在癥狀側(cè)更為明顯。

Kr和Ka值彌補(bǔ)了MD值在反映水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)方向性方面存在的不足，它們分別反映了垂直及平行于纖維束方向的擴(kuò)散信息。本研究中TD型PD癥狀側(cè)及對(duì)側(cè)與健康對(duì)照組癥狀同側(cè)及對(duì)側(cè)對(duì)比在各灰質(zhì)核團(tuán)的Ka值均明顯升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。提示沿著纖維束方向的各核團(tuán)細(xì)微結(jié)構(gòu)破壞，引起水分子在沿著纖維束方向上擴(kuò)散顯著受限。本研究中TD型PD組癥狀側(cè)與健康對(duì)照組癥狀同側(cè)及對(duì)側(cè)比較，尾狀核頭的Kr值降低，且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。推測(cè)可能的原因是尾狀核頭內(nèi)神經(jīng)元髓鞘、細(xì)胞膜的破壞及神經(jīng)元的丟失降低了水分子在垂直于纖維束方向的擴(kuò)散阻力。本研究結(jié)果還顯示，TD型PD患者中紅核、殼核、黑質(zhì)致密帶、尾狀核頭、蒼白球和丘腦的Ka值小于Kr值，推測(cè)因髓鞘阻擋了水分子的擴(kuò)散，Kr值較大；而軸向水分子擴(kuò)散不受限，所以Ka較小[11]。但在擴(kuò)散率中Da值卻小于Dr值，提示Ka、Kr值較Da、Dr值對(duì)評(píng)價(jià)PD患者灰質(zhì)核團(tuán)結(jié)構(gòu)的細(xì)微變化更為敏感。

FA值范圍為0～1，反映人體內(nèi)水分子的擴(kuò)散方向，當(dāng)組織內(nèi)水分子擴(kuò)散方向不同時(shí)，所得到的FA值也會(huì)不同[12]。本研究結(jié)果顯示，TD型PD患者僅紅核和尾狀核頭的FA值與健康對(duì)照組間的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可能是由于FA值對(duì)于評(píng)價(jià)各向同性的灰質(zhì)核團(tuán)的細(xì)微結(jié)構(gòu)變化不敏感[13]。MD值反映的是水分子的整體擴(kuò)散信息，與水分子的擴(kuò)散方向性無(wú)關(guān)。Da和Dr值則彌補(bǔ)了MD值在反映水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)方向性方面的不足，分別反映平行于纖維束方向的彌散率及垂直于纖維束方向的擴(kuò)散率。在本研究中，TD型PD組癥狀側(cè)及對(duì)側(cè)與健康對(duì)照組癥狀同側(cè)及對(duì)側(cè)對(duì)比，各灰質(zhì)核團(tuán)的MD值降低，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，與部分研究結(jié)果不一致[14]，證實(shí)各核團(tuán)細(xì)微結(jié)構(gòu)的變化可造成核團(tuán)內(nèi)水分子擴(kuò)散阻力升高、速度減慢。TD型PD組中癥狀側(cè)及對(duì)側(cè)與健康對(duì)照組的癥狀同側(cè)及對(duì)側(cè)分別比較，Da和Dr值均降低，且差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，表明水分子在纖維束的兩個(gè)方向上均存在明顯的擴(kuò)散受限，細(xì)微結(jié)構(gòu)均有顯著破壞。

目前的大部分研究中采取左、右側(cè)核團(tuán)參數(shù)的平均值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理的[15-17]。在本研究中TD型PD患者各部位灰質(zhì)核團(tuán)的各項(xiàng)參數(shù)值在癥狀側(cè)與對(duì)側(cè)之間的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，另一側(cè)肢體并未出現(xiàn)癥狀但核團(tuán)的各項(xiàng)參數(shù)亦發(fā)生了改變，表明 TD型PD患者在亞臨床期各灰質(zhì)核團(tuán)即存在微觀結(jié)構(gòu)的改變，與病理結(jié)果相符；與司海娜等[18]的研究結(jié)果一致。在本研究中表明各灰質(zhì)核團(tuán)的細(xì)微結(jié)構(gòu)均發(fā)生明顯改變，但各核團(tuán)細(xì)微結(jié)構(gòu)變化的嚴(yán)重程度并不完全一致。由于PD病程發(fā)展不可逆且亞臨床期長(zhǎng)，若在臨床前期就能及早診斷和治療，則可能會(huì)延緩整個(gè)臨床期的進(jìn)程[19-20]，因此，如果從影像學(xué)角度能找到PD早期診斷的客觀依據(jù)，意義十分重大。

本研究存在一些不足之處：①全部感興趣區(qū)由人工勾畫，可能存在一定的誤差；②未對(duì)使用過(guò)藥物的患者進(jìn)行排除，忽略了藥物對(duì)于患者腦微觀結(jié)構(gòu)的影響，可能會(huì)影響各參數(shù)值測(cè)量結(jié)果；③未對(duì)患者的病情嚴(yán)重程度進(jìn)行評(píng)估，病情的嚴(yán)重程度不同，其腦內(nèi)核團(tuán)微觀結(jié)構(gòu)變化的復(fù)雜性可能不同。