2023年09月12日发布 | 151阅读

【中国声音】浙江大学医学院附属第二医院张敏鸣教授团队发文揭示帕金森病患者不同区域脑白质负荷与运动症状的关系

邬昊婷

浙江大学

张敏鸣

浙江大学医学院附属第二医院

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浙江大学医学院附属第二医院临床放射影像联合研究室张敏鸣教授团队近日在Annals of Clinical and Translational Neurology期刊在线发表了题为Regional white matter hyperintensity volume in Parkinson's disease and associations with the motor signs的研究论文。


该研究分析了帕金森病(Parkinson's disease,PD)患者不同脑区脑白质高信号(White matter hyperintensities,WMH)的负荷情况,并结合横断面和纵向数据探索了WMH负荷与运动症状之间的关系。


[Wu H, Hong H, Wu C, Qin J, Zhou C, Tan S, DuanMu X, Guan X, Bai X, Guo T, Wu J, Chen J, Wen J, Cao Z, Gao T, Gu L, Huang P, Xu X, Zhang B, Zhang M. Regional white matter hyperintensity volume in Parkinson's disease and associations with the motor signs. Ann Clin Transl Neurol. 2023 Jun 24. doi: 10.1002/acn3.51839. Epub ahead of print. PMID: 37353980.]


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研究背景

WMH是在MRI T2加权成像和FLAIR序列成像中观察到的异常高信号区域,提示该区域存在白质纤维束损伤。WMH是伴随正常衰老进程的常见表现,但越来越多的证据表明WMH与PD存在关联。目前,大部分研究主要探索全脑WMH对PD的影响,最近的一项系统性回顾分析指出,与正常对照组相比,PD患者的全脑WMH负荷并未增加。然而,对于其他神经退行性疾病(如阿尔茨海默症和额颞叶痴呆)的研究则强调了WMH区域及其分布的重要性。在神经退行性疾病相关的病理过程影响下,患者很可能存在与正常对照组不同的WMH区域负荷模式。目前尚未明确PD患者是否存在特定于该疾病的WMH负荷分布模式。


在本研究中,我们旨在通过量化PD患者不同脑区的WMH体积,并与正常对照组进行比较,以此明确PD不同脑区WMH负荷的特点。同时,我们还将结合横断面和纵向随访数据,探索区域WMH体积对PD运动症状的影响。


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研究方法

本研究共纳入50位PD患者和47位正常对照,所有患者都经2年以上随访。所有被试均经UPDRS III进行运动评估,其中PD患者在off期(即药物洗脱12小时及以上)进行评估。震颤、肌强直、运动迟缓、步态姿势障碍严重程度通过计算对于UPDRS III项目总分得到,分数越高,症状越严重。为了减少认知状态对结果的影响,得到更为“纯粹”的WMH与PD运动症状的关系,所有纳入被试均经MMSE评定为不存在认知损伤。


所有被试均接受3D T1加权序列及FLAIR序列扫描。通过基于SPM 12的LPM算法(lesion prediction algorithm)在FLAIR序列图像上对每位被试的WMH进行自动分割,所得到图像经过人工核对、较正后,在个体空间依据既定图谱划分为额叶区、颞叶区、顶叶区、岛叶区、枕叶区以及深部灰白质区共6个脑区。区域WMH分割及划分方法如图1所示。


图1: 区域WMH分割及划分方法


同时,为了避免不同头颅大小所导致的结果偏差,本研究对WMH体积进行了标准化。即根据T1加权序列分割得到颅内总体积,计算WMH占颅内总体积比例并进行log转换。后续统计均依照标准化后的WMH体积进行分析。


区域WMH负荷模式分析包括PD、正常对照组间比较和组内不同区域比较。一般线性模型和线性混合效应模型分别用于分析WMH体积与运动症状的横向、纵向关系。p值采用FDR进行多重比较矫正。


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研究结果

基线横断面比较结果显示,在控制年龄、性别、血管危险因素后,PD患者仅枕叶区WMH体积较正常对照显著增加(2.75 vs.2.46 , p=0.028,图2),且两组全脑WMH体积不存在显著差异(1.21 vs. 1.35 , p=0.406)。PD组内不同脑区比较结果提示,枕叶区WMH体积较其他5个区域显著增加(p≤0.003);而正常对照组内枕叶区WMH体积仅较颞叶区、岛叶区以及深部灰白质区显著增加(p<0.001)。提示枕叶区WMH体积增加很可能是PD的特异性表现。


图2: 区域WMH体积组间比较结果


基线横断面数据分析结果显示,在控制性别、年龄、血管危险因素后,枕叶区WMH体积与疾病状态在运动分数中存在交互作用(β=11.13 , p=0.014),枕叶区WMH体积仅与PD组运动分数相关(β=11.48 , p=0.049)。该交互作用未在全脑以及其他脑区WMH体积中发现。进一步分析提示,再进一步控制患者病程后,枕叶区WMH体积与震颤、步态姿势障碍严重程度存在关联:枕叶区WMH体积越大,运动症状越严重(图3)。


图3: 基线枕叶区WMH体积与运动症状的关系


纵向随访数据分析结果显示,PD患者中位随访时间为3.31年,在随访期间患者整体运动功能以及所有运动症状显著恶化(表1),而全脑WMH体积以及所有区域WMH体积未明显改变(表2)。枕叶区WMH体积改变与震颤(β=-0.68 , p=0.525)、步态姿势障碍(β=0.81 , p=0.525)恶化不存在相关。全脑及其他区域WMH体积与各运动症状间也不存在纵向相关性。


表1:患者区域WMH体积和运动症状的纵向变化


与此同时,在基线枕叶区WMH体积在控制性别、年龄、血管危险因素、基线病程后,无法预测震颤(β = -0.80 , p = 0.288)、步态姿势障碍(β =-0.05 , p = 0.898)进展情况。


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研究结论

本次研究的结果提示,PD患者在枕叶区的WMH体积较大,且该区域的WMH体积与运动症状的严重程度相关。然而,对于运动症状的纵向进展,枕叶区的WMH体积影响有限。未来的研究需要包括更大的样本量和更长的随访时间,以更全面地了解区域WMH与PD运动障碍进展之间的关系。


邬昊婷

浙江大学2020级影像医学与核医学专业型博士生,导师张敏鸣教授


本科毕业于温州医科大学医学影像学专业,硕士毕业于上海交通大学影像医学与核医学专业。主要研究方向为帕金森病脑影像学研究。目前以第一作者发表SCI论文5篇,在国内及国际学术口头汇报及壁报展览多次。


张敏鸣 教授

张敏鸣教授,主任医师,博士研究生导师,博士后合作导师,浙大二院放射科名誉主任,浙江大学医学院附属第二医院临床放射影像联合研究室主任


主要从事脑疾病(帕金森病、阿尔茨海默病、脑小血管病等)相关多模态影像学领域,相继承担了“十三五”国家重点研发计划重大慢性非传染性疾病防控重点专项、“十二五”国家科技支撑计划、国家高新技术研究计划(863计划)、国家重点基础研究计划(973计划)、国家自然科学基金等多项国家以及省部级研究课题十余项。近五年来,在《NeuroImage》、《Neurobiol Aging》、《Cerebral Cortex》、《Human brain mapping》、《J Cereb Blood Flow Metab》等杂志上以通讯作者身份发表SCI论文200余篇。目前担任中华医学会放射学分会委员、中国医师协会放射医师分会常委、中国神经科学学会神经退行性疾病分会委员、浙江省生物医学工程学会副理事长、浙江省神经科学学会影像分会主任委员和浙江省医学会放射学分会前任主任委员,Neuroimage、Human Brain Mapping、Theranostics和Parkinsonism & Related Disorders等杂志审稿人。

*本文转载自浙大二院放射科公众号

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