NM-MRI、DTI和MEGA-PRESS在評價帕金森病運動亞型中的應(yīng)用
發(fā)布時間:2020-08-02 04:13
【摘要】:帕金森病(Parkinson's Disease,PD)是一種老年人常見的神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病,根據(jù)其臨床癥狀的不同,主要分為震顫為主型(Tremor dominant,TD)和姿勢不穩(wěn)-步態(tài)障礙型(Postural instabilitygait difficulty,PIGD)兩個運動亞型。PD的病理改變主要累及黑質(zhì)致密帶(substantia nigra pars compacta,SNc),基底節(jié)區(qū)紋狀體(striatum)和連接兩者的黑質(zhì)-紋狀體通路(nigrostriatal pathway)。磁共振成像是目前神經(jīng)系統(tǒng)最佳的無創(chuàng)性檢查手段:神經(jīng)黑色素敏感序列(Neuromelanin-sensitive magnetic resonance imaging,NM-MRI)通過對黑質(zhì)致密帶黑色素的成像側(cè)面反映多巴胺神經(jīng)元的凋亡程度;MEGA-PRESS序列采用J耦合技術(shù)測量紋狀體所在基底節(jié)區(qū)的含量極少的抑制性神經(jīng)遞質(zhì)γ氨基丁酸(GABA)的濃度;磁共振擴散張量成像(Diffusion tensor MR Imaging,DTI)纖維示蹤技術(shù)顯示黑質(zhì)-紋狀體通路的多巴胺能投射纖維的走行和致密度。目前對于帕金森病,尤其是不同運動亞型發(fā)病的病理生理學(xué)基礎(chǔ)的認識尚存不足,本研究試圖通過影像的角度揭示帕金森病PIGD和TD之間在黑質(zhì)、紋狀體及黑質(zhì)紋狀體通路病理改變的異同,因此本研究主要分為三個部分:第一部分:神經(jīng)黑色素敏感序列在評價帕金森病運動亞型中的應(yīng)用研究背景及目的:帕金森病(PD)根據(jù)臨床表現(xiàn)的不同,主要將其分為兩種運動亞型:震顫為主型(TD),和姿勢不穩(wěn)-步態(tài)障礙型(PIGD)。神經(jīng)黑色素敏感序列(NM-MRI)可以測量黑質(zhì)致密帶內(nèi)黑色素含量的改變,側(cè)面反映含黑色素多巴胺神經(jīng)元的壞死程度,用以研究PD的病理機制。目前對于PD的不同運動亞型NM-MRI的研究尚未見報道,該研究的目的就是采用NM-MRI序列對TD和PIGD亞型進行成像,試圖通過影像的角度探討不同運動亞型之間的差異。材料和方法:該研究中共納入PD患者23名(其中PIGD 14人,TD 9人),與之年齡和性別匹配的正常志愿者20人。所有受試者均采用3.0 T磁共振行黑質(zhì)層面NM-MRI序列成像,PD組另進行H-Y分期和UPDRS(Ⅲ型)量表進行評分。所得MR圖像,將雙側(cè)黑質(zhì)致密帶分為外側(cè)部和內(nèi)側(cè)部,測量各部分圖像的信號比值,將所得的三組之間信號比值進行單因素方差分析。另對TD和PIGD亞型之間的H-Y分期和UPDRS分級進行t檢驗。研究結(jié)果:PD亞型TD和PIGD之間H-Y分期和UPDRS分級無統(tǒng)計學(xué)差異。雙側(cè)黑質(zhì)致密帶內(nèi)外側(cè)部的NM-MRI信號測量結(jié)果發(fā)現(xiàn):PD患者的黑質(zhì)致密帶外側(cè)部信號比值較正常組明顯減低,兩亞型之間無統(tǒng)計學(xué)差異;黑質(zhì)致密帶內(nèi)側(cè)部信號比值PD組明顯減低,其中以PIGD組為著,TD與PIGD信號比值之間具有統(tǒng)計學(xué)差異。ROC曲線分析結(jié)果提示黑質(zhì)致密帶的內(nèi)側(cè)部的信號比值可以用來鑒別TD和PIGD兩種亞型,準確度約為80%;PD癥狀嚴重側(cè)的同側(cè)和對側(cè)致密帶的信號比值在鑒別PD亞型之間無差異(p=0.72)。結(jié)論:NM-MRI序列可以直觀顯示黑質(zhì)致密帶的黑色素含量的變化,從影像的角度用來探索PD患者的TD和PIGD兩種亞型的含黑色素的神經(jīng)元細胞壞死程度,為更好的理解不同運動亞型的病理機制提供重要參考價值。第二部分MEGA-PRESS在評價帕金森病抑制性神經(jīng)遞質(zhì)改變的應(yīng)用背景和目的:帕金森病(PD)的病理機制是黑質(zhì)致密部多巴胺神經(jīng)元的變性壞死,導(dǎo)致紋狀體多巴胺能減弱,致使興奮性-抑制性神經(jīng)遞質(zhì)的平衡被打破,從而引起紋狀體調(diào)節(jié)機體運動的異常,出現(xiàn)各種運動障礙。根據(jù)PD臨床癥狀的不同,主要分為震顫為主型(TD),和姿勢不穩(wěn)-步態(tài)障礙型(PIGD)兩種運動亞型。GABA(γ-amino butyric acid,γ-氨基丁酸)是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的主要抑制性神經(jīng)遞質(zhì),其在腦組織內(nèi)的含量極低,常規(guī)磁共振波普(MRS)技術(shù)無法測量其含量。MEGA-PRESS(MEscher-GArwood Point RESolved Spectroscopy)采用新的編輯技術(shù)可以分離出GABA在3.Oppm處的波峰,進而測量其含量。本研究目的是通過MEGA-RESS技術(shù)來研究PD患者在基底節(jié)區(qū)的GABA含量的改變,以及PD不同運動亞型之間GABA含量的差異。材料和方法:該研究共納入PD患者22例,其中TD組9例,PIGD組13例;年齡、性別相匹配的正常志愿者16例作為對照組。所有納入者均為右利手,行3.0 T顱腦磁共振成像(MRI),MEGA-PRESS序列以左側(cè)基底節(jié)區(qū)為感興趣區(qū)(ROI)。MRI數(shù)據(jù)經(jīng)Gannet2.0軟件進行處理,獲得相應(yīng)區(qū)域的GABA及肌酸(Cr)代謝物的含量。TD組、PIGD組和對照組之間的代謝物結(jié)果進行單因素方差分析,并采用LSD事后分析進行兩兩比較。PD患者根據(jù)臨床表現(xiàn)進行UPDRS分級,所得結(jié)果與相應(yīng)患者的左側(cè)基底節(jié)區(qū)的GABA含量進行相關(guān)性分析。結(jié)果:PD左側(cè)基底節(jié)區(qū)GABA+含量較正常對照組明顯減低,其中TD組較PIGD組GABA+減低更為顯著,兩種運動亞型間的GA1BA+含量具有統(tǒng)計學(xué)差異(p=0.019)。TD和PIGD組Cr的含量均低于對照組(p=0.002;p=0.020),兩種亞型之間無統(tǒng)計學(xué)差異。UPDRS分級與GABA+含量的相關(guān)性分析結(jié)果顯示,PIGD組兩者間具有顯著相關(guān)性(r=-0.572,p=0.041),而TD組未見明顯相關(guān)性(r=-0.339,p=0.372)結(jié)論:帕金森病基底節(jié)區(qū)GABA含量的減低,TD和PIGD亞型之間GABA含量的差異,提示GABA神經(jīng)遞質(zhì)的功能障礙在PD的病理機制中起著重要的作用。第三部分DTI在評價帕金森病運動亞型黑質(zhì)紋狀體通路中的應(yīng)用目的:黑質(zhì)紋狀體通路是多巴胺能從黑質(zhì)致密帶到紋狀體主要的傳輸路徑,由大量的多巴胺能投射纖維組成,該通路的變性是帕金森病主要病理學(xué)基礎(chǔ)之一。磁共振擴散張量成像(DTI)中的纖維束示蹤成像可以直觀顯示神經(jīng)系統(tǒng)中的纖維束走行及形態(tài)。該研究的目的就是通過DTI評價帕金森病及其運動亞型黑質(zhì)紋狀體通路纖維束的改變。材料和方法:本研究共納入原發(fā)性帕金森病患者40例,其中PIGD亞型24例,TD亞型16例,20例性別及年齡相匹配的正常志愿者作為對照。所有納入者均行3.0T磁共振全腦掃描,所得DTI數(shù)據(jù)經(jīng)spm8軟件進行預(yù)處理后,采用DTI toolkit軟件進行全腦纖維束計算,并通過TrackVis軟件進行黑質(zhì)紋狀體纖維束的顯示,同時提供該纖維束的數(shù)量值(Track count)、各向異性(FA)、平均擴散系數(shù)(MD)、軸向擴散系數(shù)(AD)和徑向擴散系數(shù)(RD)。將上述所得參數(shù)值通過單因素方差分析,比較PIGD、TD和對照組之間是否存在差異,并通過Bonferroni事后分析進行兩兩比較。結(jié)果:DTI可以直觀顯示黑質(zhì)紋狀體通路的纖維束走行和密度,帕金森患者該通路纖維束較正常人明顯稀疏,其中以TD組最為明顯,兩種運動亞型之間Track count值具有統(tǒng)計學(xué)差異。黑質(zhì)紋狀體纖維束成像結(jié)果顯示帕金森病患者FA值減低,MD值、AD值及RD值明顯升高,PIGD和TD亞型之間上述纖維是參數(shù)均具有明顯差異(P值均0.05)。結(jié)論:DTI纖維束成像證實帕金森病患者黑質(zhì)紋狀體通路損傷,并且PIGD和TD兩種運動亞型之間受損程度存在明顯差異。黑質(zhì)紋狀體的DTI成像可以為更好的理解帕金森病亞型之間不同的病理生理學(xué)改變提供重要的影像學(xué)依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】:山東大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號】:R742.5;R445.2
【圖文】:
逑為77%(邋95%的可信區(qū)間:55% ̄92%邋)和81邋%(95%的可信區(qū)間:60%?94%邋),逡逑如圖1-4所示。逡逑1.4討論逡逑通過本研究,我們發(fā)現(xiàn)PD患者的炓質(zhì)致密帶NM-MRI信號較正常人逡逑明顯減低,尤其以致密帶外側(cè)部為著,該結(jié)論與之前相關(guān)的研究結(jié)果一致逡逑[7,邋13-20]。同時我們還進一步發(fā)現(xiàn),PD不同亞型之間黑質(zhì)致密帶的內(nèi)側(cè)逡逑部信號衰減程度明顯不同,采用兩者的CR值可以較好的鑒別PIGD和TD逡逑亞型,并具有較高的敏感度和特異度。逡逑比較PD患者中炓質(zhì)致密帶內(nèi)外側(cè)的信號衰減程度,可以得出結(jié)論黑逡逑質(zhì)的信號衰減是從致密帶的外側(cè)部開始,向內(nèi)側(cè)部擴散。神經(jīng)病理學(xué)研究逡逑表明
邐0.614逡逑柋■~栧螛O逡逑_榦逡逑圖1-1.黑質(zhì)部位NM-MRI掃面的定位圖,軸位圖平面垂直于第四腦室的逡逑前壁,其上方達胼胝體壓部,下方包括橋腦的下緣,以橋腦為掃描野的中逡逑心位置。逡逑7逡逑
逑mm.逡逑疆b\0逡逑圖1-2.NM-MRI序列對正常人(a)、PIGD邋(b)和TD邋(c)患者的黑質(zhì)區(qū)逡逑的成像,圖中可見正常人(a)雙側(cè)黑質(zhì)致密帶呈高信號,形似半月,而逡逑PIGD和TD患者的高信號區(qū)域減少,信號強度減弱,以雙側(cè)致密帶外側(cè)逡逑部為著。同時可見致密帶內(nèi)側(cè)部信號的衰減以PIGD邋(b圖)最為嚴重。d逡逑圖為對感興趣區(qū)的選取,將雙側(cè)黑質(zhì)致密帶分別分為內(nèi)側(cè)部和外側(cè)部,在逡逑這4個部位分別放置一個面積為10mm2的圓形,測量其信號值;在小腦逡逑上腳交叉區(qū)另放置一面積為20mm2的橢圓形,測量其信號值。逡逑8逡逑
本文編號:2778146
【學(xué)位授予單位】:山東大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號】:R742.5;R445.2
【圖文】:
逑為77%(邋95%的可信區(qū)間:55% ̄92%邋)和81邋%(95%的可信區(qū)間:60%?94%邋),逡逑如圖1-4所示。逡逑1.4討論逡逑通過本研究,我們發(fā)現(xiàn)PD患者的炓質(zhì)致密帶NM-MRI信號較正常人逡逑明顯減低,尤其以致密帶外側(cè)部為著,該結(jié)論與之前相關(guān)的研究結(jié)果一致逡逑[7,邋13-20]。同時我們還進一步發(fā)現(xiàn),PD不同亞型之間黑質(zhì)致密帶的內(nèi)側(cè)逡逑部信號衰減程度明顯不同,采用兩者的CR值可以較好的鑒別PIGD和TD逡逑亞型,并具有較高的敏感度和特異度。逡逑比較PD患者中炓質(zhì)致密帶內(nèi)外側(cè)的信號衰減程度,可以得出結(jié)論黑逡逑質(zhì)的信號衰減是從致密帶的外側(cè)部開始,向內(nèi)側(cè)部擴散。神經(jīng)病理學(xué)研究逡逑表明
邐0.614逡逑柋■~栧螛O逡逑_榦逡逑圖1-1.黑質(zhì)部位NM-MRI掃面的定位圖,軸位圖平面垂直于第四腦室的逡逑前壁,其上方達胼胝體壓部,下方包括橋腦的下緣,以橋腦為掃描野的中逡逑心位置。逡逑7逡逑
逑mm.逡逑疆b\0逡逑圖1-2.NM-MRI序列對正常人(a)、PIGD邋(b)和TD邋(c)患者的黑質(zhì)區(qū)逡逑的成像,圖中可見正常人(a)雙側(cè)黑質(zhì)致密帶呈高信號,形似半月,而逡逑PIGD和TD患者的高信號區(qū)域減少,信號強度減弱,以雙側(cè)致密帶外側(cè)逡逑部為著。同時可見致密帶內(nèi)側(cè)部信號的衰減以PIGD邋(b圖)最為嚴重。d逡逑圖為對感興趣區(qū)的選取,將雙側(cè)黑質(zhì)致密帶分別分為內(nèi)側(cè)部和外側(cè)部,在逡逑這4個部位分別放置一個面積為10mm2的圓形,測量其信號值;在小腦逡逑上腳交叉區(qū)另放置一面積為20mm2的橢圓形,測量其信號值。逡逑8逡逑
【參考文獻】
相關(guān)期刊論文 前1條
1 Ken Nakamura;Keizo Sugaya;;Neuromelanin-sensitive magnetic resonance imaging:a promising technique for depicting tissue characteristics containing neuromelanin[J];Neural Regeneration Research;2014年07期
本文編號:2778146
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