金 芳 ,耿 悅 ,陳菊萍 ,李俊晨**
(南京中醫(yī)藥大學附屬常熟醫(yī)院1 放射科;2 神經(jīng)內(nèi)科,江蘇215500)
帕金森病(Parkinson disease,PD)是一種進行性神經(jīng)退行性疾病,臨床特征為靜止震顫、向后倒退、僵直、運動遲緩、面部表情僵硬等[1]。典型病理特征包括蒼白球(GP)、黑質(zhì)(SN)等含有黑色素的多巴胺能神經(jīng)元缺失,其原因可能與PD 病程中能量代謝受損以及谷氨酸能神經(jīng)傳遞改變有關(guān)[2]。近年來,PD 早期診斷標準仍有爭議,臨床通常采用帕金森病統(tǒng)一評定量表(UPDRS)[3]、改良的HY 量表和簡易精神狀態(tài)量表(MMSE)[4]來評估PD 患者的疾病進展和認知障礙。但這些方法缺乏客觀性,迫切需要一種客觀的成像技術(shù)來早期診斷PD,以盡早進行干預(yù)。
質(zhì)子磁共振波譜(roton magnetic resonance spectroscopy,1H-MRS)通過量化不同腦組織中N-乙酰天門冬氨酸(NAA)、膽堿(Cho)和肌酸(Cr)等代謝物,對PD 患者大腦進行神經(jīng)化學分析[5]??赡艽嬖谶@些標志物的腦區(qū)包括黑質(zhì)、紋狀體(包括由殼核、蒼白球、尾狀核和丘腦組成的神經(jīng)核團)、運動皮質(zhì)、扣帶回和前額聯(lián)合皮質(zhì)等[6],這些結(jié)構(gòu)形成平行的神經(jīng)回路,發(fā)揮輔助運動、認知和情感功能。當發(fā)生PD 時,有一些蒼白球和黑質(zhì)神經(jīng)纖維位點出現(xiàn)神經(jīng)元丟失,引起能量代謝變化[7],因而1H-MRS 可為PD 早期診斷和監(jiān)測提供有用的信息。
本研究收集我院2016 年5 月—2018 年5 月診治的帕金森病患者17 例,通過多體素1H-MRS 測定患者蒼白球和黑質(zhì) NAA/Cr、NAA/Cho、Cho/Cr 比值,探討HY 分期早中期及MMSE 為無明顯認知功能障礙的PD 患者黑質(zhì)和蒼白球代謝變化與UPDRS評分的關(guān)系,評價1H-MRS 在PD 早期診斷及認知能力評估中的價值。
1.1 一般資料 帕金森病患者17 例,其中男性9例,女性 8 例,年齡 50~81 歲,平均 65.53±8.47 歲,統(tǒng)一用UPDRS 評分評定患者的基本情況:(1)精神、行為和情緒(UPDRS 1);(2) 日常生活活動(UPDRS 2);(3)運動檢查(UPDRS 3);(4)治療的并發(fā)癥(UPDRS 4)。病例均符合中華醫(yī)學會神經(jīng)病學分會制定的中國帕金森病的診斷標準[8],為PD 早中期。同時招募正常健康者17 例為對照組,其中男性10 例,女性 7 例,年齡 50~69 歲,平均 62.59±5.10 歲。兩組性別、年齡的差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。兩組對象均告知檢查事項并簽署知情同意書。
1.2 MRI 掃描參數(shù) 采用1.5T 磁共振成像系統(tǒng)(Magnetom Avanto,Siemens),全景成像矩陣(total imaging matrix,TIM)結(jié)合專用線圈系統(tǒng)。常規(guī)頭顱MRI 掃描:受檢者仰臥位,定位線為眶耳線,進行軸位序列掃描。T2WI:TR=5 000 ms,TE=96 ms,F(xiàn)OV=230 mm,層厚 5.0 mm,掃描時間為 3 min 47 s;T1WI:TR=550 ms,TE=8.7 ms,F(xiàn)OV=230 mm,層厚 5.0 mm,掃描時間為 2 min 25 s;DWI:TR=3 400 ms,TE=102 ms,F(xiàn)OV=230 mm,層厚7.0 mm,掃描時間為1 min 06 s;掃描總時間約為12 min 05 s。T1 矢狀位MPR 3D 序列:TR=2 200 ms,TE=2.8 ms,F(xiàn)OV=250 mm,層厚 1.0 mm,掃描時間為5 min 25s。MRS 化學位移成像(chemical shift imaging,SCI)SE 序列:取兩側(cè) SN 和 GP 為感興趣區(qū),TR=1 500 ms,TE=135 ms,F(xiàn)OV=120 mm,層厚VOL=80 mm,掃描時間為7 min 12 s。
1.3 圖像分析及數(shù)據(jù)采集 由兩名經(jīng)驗豐富的放射科醫(yī)生使用Siemens 波譜后處理平臺對感興趣區(qū)(蒼白球和黑質(zhì))進行兩側(cè)對稱取值頻譜分析,包括NAA、Cho 和Cr,若有爭議和第三位醫(yī)師討論決定。計算 NAA/Cr、NAA/Cho 和 Cho/Cr 比值,取平均值。
1.4 統(tǒng)計學處理 使用STATA 14.0 統(tǒng)計學軟件MP 版進行數(shù)據(jù)分析。計數(shù)資料以頻數(shù)表示,組間比較采用 χ2檢驗;計量資料以表示,當總體分布呈非正態(tài)或方差不齊時采用Wilcoxon 秩和檢驗;相關(guān)性分析采用Spearman 秩相關(guān)分析。P<0.05 為差異具有統(tǒng)計學意義。
2.1 兩組黑質(zhì)和蒼白球代謝值比較 與對照組比較,PD 組黑質(zhì)和蒼白球NAA/Cr 減少,黑質(zhì)Cho/Cr增加,蒼白球NAA/Cho 減少,但均無統(tǒng)計學意義(P>0.05),僅黑質(zhì)區(qū)域NAA/Cho 比值較健康對照組減少,差異具有統(tǒng)計學意義(P=0.002)。見表 1、圖 1、2。
2.2 黑質(zhì)區(qū)NAA/Cho 與UPDRS 評分的相關(guān)性 去除2 例簡易精神狀態(tài)量表(MMSE)評分不符的患者,余 15 例均為 PD 中早期(HY 分期為 1.93±0.62),對其具有統(tǒng)計學意義的黑質(zhì)區(qū)NAA/Cho 與UPDRS評分進行Spearman 秩相關(guān)性分析,發(fā)現(xiàn)NAA/Cho 與UPDRS 2(開期評分為 10.07±6.49 分)、UPDRS 3(開期評分為18.07±8.38 分)呈正相關(guān)。見表2 和圖3。
表1 兩組黑質(zhì)和蒼白球代謝值比較
圖1 蒼白球區(qū)MRS 成像
圖2 黑質(zhì)區(qū)MRS 成像
表2 PD 患者SN 區(qū)的NAA/Cho 值與臨床量表的相關(guān)性分析
圖3 PD 患者黑質(zhì)區(qū)NAA/Cho 與UPDRS 評分相關(guān)圖
帕金森病是臨床最常見的運動障礙性疾病之一,占65 歲以上人群的1%~2%,是繼阿爾茲海默癥最常見的神經(jīng)退行性疾病[9]。PD 腦區(qū)NAA 可以間接反映神經(jīng)元的完整性,Cho 作為能量代謝的標志物提示磷脂膜合成[10]。因此,當發(fā)生神經(jīng)元受損時,膜磷脂合成增加,導致NAA/Cho 減少,提示PD 的發(fā)生。雖然1H-MRS 檢測PD 患者黑質(zhì)和蒼白球病變的研究尚未建立明確的診斷標準[11],但已有較多研究分析了多種代謝結(jié)果,如NAA/Cr、NAA/Cho、Cho/Cr、NAA/(Cho+Cr)等[12-14]。本研究中 PD 患者平均年齡65.53 歲,HY 分期 1~3 期,均為早中期,MMSE 評分提示無嚴重認知功能障礙。UPDRS 評分與疾病HY分期相符,評分越高疾病越嚴重。本研究結(jié)果顯示,與健康對照組比較,PD 組黑質(zhì)和蒼白球NAA/Cr 減少,Cho/Cr 增加,蒼白球NAA/Cho 減少,但均無統(tǒng)計學意義(P>0.05),僅黑質(zhì)區(qū)域 NAA/Cho 比值較健康對照組減少,差異具有統(tǒng)計學意義(P=0.002)。這與Guan 等[14]、Nie 等[15]研究結(jié)果相同。這些結(jié)果表明 PD患者黑質(zhì)區(qū)神經(jīng)代謝變化最為明顯。PD 病理特征是黑質(zhì)致密部(substantia nigra pars compacta,SNpc)中多巴胺能神經(jīng)元變性[16],PD 早期發(fā)生與黑質(zhì)區(qū)密切相關(guān)。本研究與健康對照組相比,PD 患者黑質(zhì)和蒼白球NAA/Cr 減少,Cho/Cr 增加,但無統(tǒng)計學意義,僅發(fā)現(xiàn)PD 患者黑質(zhì)區(qū)NAA/Cho 減少具有統(tǒng)計學意義,可能是由于NAA 減少和Cho 增加使得兩者比值顯著降低有關(guān)。由于黑質(zhì)區(qū)多巴胺能神經(jīng)元代謝失衡較蒼白球區(qū)明顯,故本研究未發(fā)現(xiàn)蒼白球區(qū)NAA/Cho 代謝有明顯變化,這與PD 病理學特點相符。
UPDRS 2 和3 分別代表患者日常活動和運動功能,本研究相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)UPDRS 2 和3 與黑質(zhì)區(qū)NAA/Cho 呈正相關(guān),說明 PD 患者 NAA/Cho 越低,癥狀越輕,因此NAA/Cho 降低越明顯,越能反映PD 患者早期腦功能變化的可能,這與Wu 等[17]的研究一致,因此通過1H-MRS 檢測黑質(zhì)區(qū)NAA/Cho 的變化可能提示早期PD 患者腦功能發(fā)生異常。
總之,臨床上可以通過1H -MRS 無創(chuàng)檢測PD患者神經(jīng)退行性改變,黑質(zhì)區(qū)NAA/Cho 改變有助于早期診斷PD 的發(fā)生,且與疾病的嚴重程度密切相關(guān)。