发布于 2020-02-04 21:01:39


摘要

   帕金森病(Parkinson’s disease, PD)是一种慢性进展的神经退行性疾病,MRI作为一种无创、无辐射、广泛应用的影像学检查方法,可为PD临床诊断提供重要的支持证据。因此,帕金森病影像学联盟(PDICC)致力于通过多中心协作建立PD影像学大数据库及影像学标志物,建立PD早期诊断、预警、鉴别诊断以及病程评估体系。

介绍

   帕金森病(Parkinson’s disease, PD)典型的临床运动症状以静止性震颤,运动迟缓,肌肉强直和姿势不稳常见。PD患者在临床发病的前520年会出现不同程度的嗅觉减退、便秘、睡眠障碍、抑郁等症状,这一时间段称为前驱期;而患者出现典型的运动症状后进入临床期。临床期,PD患者黑质多巴胺神经元减少约70%,其治疗主要是减轻症状,不能延缓病程进展。如果能在临床前期早诊断、早治疗,对延缓PD发生具有重要意义。利用磁共振铁成像和神经黑色素成像,我们在国际上首次发现PD前驱期黑质铁沉积显著增加以及无症状LRRK2基因突变携带者黑质萎缩。

 

一、PD前驱期黑质铁沉积显著增加

定量磁敏感(QSM)技术可以检测脑部铁含量,铁在多巴胺能神经传递中有重要作用,脑部铁沉积增加是造成衰老和PD黑质多巴胺能神经元损伤的重要因素。快速眼动睡眠行为障碍(iRBD)患者是研究PD前驱期的理想队列。我们在国际上首次利用 QSM 技术研究 iRBD 患者脑区的铁含量,发现 iRBD 患者与健康对照组相比,双侧黑质铁含量明显升高,但升高程度不如 PD 患者显著(图 1),且黑质铁含量与病程呈正相关(图 2)。我们的研究首次证实了PD前驱期黑质铁沉积显著增加,而铁沉积增加预期会引起黑质-纹状体多巴胺系统损害,这可能是前驱期向临床期PD进展的重要原因。QSM 技术有可能成为辅助 PD 早期诊断预警的影像学标记物。

    

   图 1QSM 研究发现 iRBD 患者黑质铁沉积显著增加,且与病程呈正相关

                    

    图 2iRBD 患者黑质铁沉积与病程呈正相关


二、发现无症状 LRRK2 基因突变携带者黑质萎缩

无症状 LRRK2 基因突变携带者(aLRRK2)是 PD 高危人群,其神经机制和病理特征仍不清楚。我们在国际上首次利用神经黑色素成像(NM-MRI)技术研究了 aLRRK2 黑质体积和信号强度改变,发现 aLRRK2 与健康对照组相比,双侧黑质体积显著减小;与 PD 组比较,aLRRK2 黑质体积没有显著差异,但信号强度显著高于 PD 患者(图 3)。aLRRK2 黑质信号强度与 UPDRS-II 评分负相关,PD 患者黑质信号强度与非运动症状评分负相关,而黑质体积与 UPDRS-III 评分负相关(图 4)。由于多种 UPDRS-II 的症状在 PD 临床期前即可出现,我们的研究首次证实了无症状 LRRK2 基因突变携带者黑质已有显著退行性变,NM-MRI 技术有可能成为早期发现黑质多巴胺神经元损害的影像学标记物。

                                  

226.063x220 3NM-MRI 研究发现无症状 LRRK2 基因突变携带者黑质萎缩                           

  3NM-MRI 研究发现无症状 LRRK2 基因突变携带者黑质萎缩图  4aLRRK2 PD 患者黑质信号强度、体积与临床指证相关性

                                                                     

                                                                         三、发现临床前期功能网络特征性变化

通过功能 MRI 和分子影像,发现在临床前期已出现纹状体多巴胺摄取降低,黑质-纹状体-皮层环路和蓝斑-皮层环路功能连接逐渐减弱,这些变化随临床进展而逐渐显著;同时伴有丘脑底核-丘脑-皮层和小脑 -皮层环路连接增强,随临床进展丘脑底核-丘脑-皮层连接增强更加显著,而小脑-皮层环路连接增强程度逐渐减弱(图 5);基底节网络连接改变与病程、症状严重性和α -突触核蛋白水平相关。


5、临床前期 PD 基底节运动环路连接改变


                                                                    四、帕金森病的MRI鉴别诊断

PD的鉴别诊断一般需要结合临床症状、影像学表现及分子生物标志物等,需要与其鉴别的主要疾病包括多系统萎缩(MSA)、路易体痴呆(DLB)、进行性核上性麻痹(PSP)、皮质基底节变性(CBD)、继发性帕金森综合征以及遗传变性帕金森综合征。

1、MSA:脑桥、小脑萎缩,严重者有双侧侧脑室扩大,       2、 DLB:海马结构轻度萎缩

      脑沟变深的广泛性脑萎缩改变;脑桥十字征

                                                                                             

3、 PSP:蜂鸟征

                                         

4 CBD:额叶、顶叶萎缩,不对称性侧脑室萎缩

5、 继发性帕金森综合征:其中正常颅压脑积水导致的,MRI显示侧脑室扩大;外伤导致的MRI显示双侧黒质病变

6、 遗传性帕金森综合征:

·亨廷顿病 Huntington disease( HD)

                    MRI示纹状体萎缩变小,侧脑室前脚扩大,尾状核区有特征性的“蝴蝶征”形

·苍白球黑质红核色素变性 Hallervorden-Spatz disease(HSD)

MRI 检查“虎眼征”;


                            五、总结与致谢

AD的临床实践中,MR已成为重要的技术手段。然而,PD是一个连续的疾病过程,其临床确定诊断常需通过临床核心表现,辅以脑结构影像学异常表现、分子影像学证据、生化改变及PD相关基因的检测来建立。帕金森病影像学联盟通过建立规范化的PD影像学数据采集分析流程,优化推广PD新的影像学扫描序列及数据分析方法,进行影像学大数据深度信息挖掘,从而建立PD影像学数据库和大数据分析云平台。并结合临床、基因组学和蛋白组学,建立PD早期诊断、预警及病程评估体系。