2022年11月09日发布 | 2657阅读

专家视角 | 陈彤:帕金森病影像研究进展

陈彤

解放军总医院第二医学中心

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背景BACKGROUND

帕金森病是神经系统变性疾病,起病隐袭,逐渐加重。关于疾病诊断、病情严重程度及预后的判断目前主要依靠病史、神经系统查体及长期随访。影像学检查由于提供信息较少,常常作为鉴别诊断手段,在临床应用中受到限制。近年来随着影像技术发展及人工智能领域与影像技术的结合,影像学在帕金森病发病机制研究、早期诊断、鉴别诊断、评估疾病严重程度及预后方面起到越来越重要的地位。

经颅黑质超声检查

经颅黑质超声检查是超声探头通过颞窗直接扫查中脑黑质,通过计算黑质高回声(SN+)的面积或黑质高回声面积与中脑面积的比值区别正常人群与帕金森患者。黑质回声面积16-25cm2为诊断PD的临界值。Meta分析显示经颅黑质超声诊断PD敏感性为85%,特异性为89%。经颅黑质超声作为前驱期生物学标志物具有较高的似然比(3.4),可以作为PD高危人群的预测因子之一。但TCS与疾病严重程度的相关性有较大争议,大多数研究认为SN(+)与疾病严重程度无关,且SN(+)作为PD与非典型帕金森综合征鉴别诊断方面特异性欠佳。


多模态磁共振成像

磁共振技术的发展使多模态磁共振成像在PD研究中取得了较大发展。常规MRI成像可帮助排除部分继发性帕金森综合征(出血、占位、CO中毒、重金属中毒等),同时一些典型影像学征像(十字征、蜂鸟征、裂隙征)有助于鉴别帕金森叠加综合征。弥散张量成像、铁敏感MRI、神经黑色素MRI、T1加权结构MRI在疾病早期诊断、鉴别诊断及评估疾病严重程度方面显示了较大的优势。弥散张量成像(DTI)可反映PD患者不同亚型之间脑内神经纤维网络结构的改变,黑质、尾状核、苍白球、壳核等区域各向异性指数(FA)早期下降,疾病中晚期黑质前部及后部FA值进一步降低,可作为早期诊断及判断疾病严重程度的生物标志物。DTI也是识别PD患者认知能力的有效标志物。

Fig1. PD、iRBD组与健康组对照组自由水成像的ROC曲线


铁敏感成像

铁敏感成像包栝R2*弛豫成像、磁化率加权成像(SWI)和定量磁化率标测(QSM)。磁敏感成像可以较清晰的显示正常人黑质小体的燕尾征,而帕金森病患者的“燕尾征”随病情发展可出现模糊到消失。而MSA患者的壳核后外侧低信号可作为鉴别PD与MSA的影像学特征。R2*、QSM成像作为早期和中晚期潜在的生物标志物尚需进一步研究证实。


神经黑色素敏感性磁共振成像

神经黑色素敏感性磁共振成像是基于NM顺磁性的特性,引起T1缩短效应以及T1加权上的高信号早期PD患者SN信号减低,神经黑色素敏感性MRI是中晚期PD患者中有前景的进展生物标志物7T磁共振可以清晰的显示黑质小体在早期PD患者中的变化,并且随病情进展N1小体的变化可以更敏感的反应疾病的严重程度。

Fig2. 健康对照(B)和早期(D)、中晚期(E)患者的黑质7T磁共振成像


正电子发射成像

正电子发射成像(PET/SPECT)可以通过不同的示踪剂显示功能区的代谢改变,多巴胺能PET可以在临床早期和前驱期识别PD患者。同时结合非多巴胺能

Fig3. 不同示踪剂多巴胺能PET在HC和PD患者中的成像

能PET成像可起到鉴别非典型帕金森综合征、评估疾病严重程度和研究PD发病机制的作用。


影像组学

影像组学是近年来新兴的医工交叉研究方法,通过高通量的计算,从医学影像(MRI、CT、PET等影像)中快速提取大量的定量特征,将数字医学影像转换为可挖掘的高维数据,这些数据可应用于整个临床路径,为临床决策提供支持。

Fig4. 提取PD病人与健康对照者T2W1中新纹状体的影像组学特征并构建logistic回归模型,新纹状体的影像组学特征具有作为PD诊断标志物的潜力

影像组学通过提取PD病人DBS术前QSM上黑质的影像组学特征并建立预测模型,可预测术后病人的整体运动和强直情况。在疾病的早期诊断、鉴别诊断方面均有独特的优势。在临床应用方面目前尚需挖掘更为稳定的模型以利于大规模推广。


心肌核素扫描

心肌核素扫描(131碘-间碘苄胍心肌显像)在识别早期帕金森病及鉴别MSA方面也有较好的敏感性和特异性。


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参考文献:

  1. 1.杨旭柳,房亚兰. 经颅脑实质超声的黑质高回声诊断帕金森病的研究进展. 中国神经精神疾病杂志. 2020.46(1): 46-49.

  2. 2.Liche Zhou, Guanglu Li,et al. Increased free water in the substantia nigra in idiopathic REM sleep behaviour disorder.Brain.2021:144;1488-1497.

  3. 3.Gaurav R, Yahia-Cherif L, et al. Longitudinal changes in neuromelanin MRI signal in Parkinson’s disease: a progression marker. Mov Disord. 2021;36(7):1592-1602.

  4. 4.Rémi Patriat1 , Jacob Niederer,et al. Morphological changes in the subthalamic nucleus of people with mild-to-moderate Parkinson’s disease: a 7T MRI study.www.nature.com/Scientific Reports(2020) 10:8785.

  5. 5.Zhenyu Shu , Peipei Pang,et al. An Integrative Nomogram for Identifying Early-Stage Parkinson's Disease Using Non-motor Symptoms and White Matter-Based Radiomics Biomarkers From Whole-Brain MRI. Frontiers in aging Neuroscience,2020 12(12):1-15.



长期从事老年神经内科工作,专注运动障碍疾病,老年神经系统变性病等老年神经科常见疾病。

主持参与多项国家及军队课题,在国内外期刊发表文章30余篇。

学术任职:

解放军总医院第二医学中心神经内科副主任医师

解放军科学技术委员会神经病学分会运动障碍学组委员

中国人体健康促进会神经调控与功能修复委员会委员



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