0 引言

       帕金森病（Parkinson's disease, PD）是仅次于阿尔茨海默病的第二大神经退行性疾病，在65岁以上人群中患病率约为2%~3%^[1]。绝大多数PD患者在早期都有震颤症状，且临床上震颤的严重程度与病程成正比^{[2, 3]}。与其他运动症状不同，多巴胺能神经元的变性丢失并不能很好地解释PD患者震颤的发生机制，其病情的进展相较于其他运动症状慢，但对多巴胺能药物的反应较其他运动症状差，随着病情到达中晚期，逐步表现出更复杂的临床特征，更有甚者向恶性病变转化^{[4- 5]}。目前早期震颤型帕金森病（tremor-dominant PD, TD-PD）潜在神经病理学机制尚不完全明确，且TD-PD患者早期临床症状与特发性震颤（essential tremor, ET）非常相似，导致临床误诊事件经常发生，这有可能直接影响PD治疗的最佳时机^[6]。因此，如何通过客观影像学标志实现TD-PD的早期识别和精准分型是目前亟需解决的一大问题。

       近年来，MRI技术被广泛应用于PD的脑形态学研究中，为PD患者的脑结构形态及脑功能研究提供了许多非侵入性科学方法^[7]。其中，基于体素的形态学测量（voxel-based morphometry, VBM）方法主要针对脑灰质体积（gray matter volume, GMV）的改变，可以直接比较PD患者与正常人脑结构的差异，检测PD患者早期脑部结构的细微改变，其在老年人磁共振数据形态学分析中一直被认为是金标准^{[8, 9]}。目前，关于TD-PD患者脑部特征性病理学改变仍存在争议，比如YIN等发现与健康人相比，TD-PD患者同时存在小脑Ⅲ小叶的萎缩及双侧颞叶GMV的代偿性增加^[10]，而李倩等却发现与健康对照（healthy control, HC）组相比，TD-PD患者存在颞叶GMV的减小以及与认知相关脑区GMV的增大^[11]。因此，本研究基于TD-PD患者与HC的结构磁共振成像，运用VBM方法观察受试者GMV的改变，以求进一步明确TD-PD患者特征性病理学改变的脑区，为PD患者早期临床分型的研究提供影像学依据，帮助临床医生预测疾病预后、进展及给予更有针对性的治疗方案。

1 材料与方法

1.1 研究对象

       本研究遵守《赫尔辛基宣言》，经深圳市宝安区中医院医学伦理委员会批准，全体受试者均签署了知情同意书，批准文号：KY-2023-135-01、KY-2023-057-01。本研究样本量基于既往文献^[12]报道药物干预PD治疗效果[帕金森病统一评分量表（Unified Parkinson's Disease Rating Scale, UPDRS）第三部分分数下降：试验组（1.3±2.1）分，安慰剂组（3.7±3.0）分]，采用SPASS 15.0软件计算。选择两样本t检验（双尾），设定α=0.05、Power=0.9，计算得Cohen's d=0.93（大效应量），软件输出显示每组至少需18例，考虑15%的脱落率后，每组至少纳入22例。本研究随机招募2023年12月中旬至2024年11月来自深圳市宝安区中医院康复科、老年病科、针灸科、脑病科已确诊为原发性PD患者46例，均为右利手，收集所有受试者性别、年龄、患病年限、受教育年限等一般资料，采用UPDRS、Hoehn-Yahr（H-Y）分级评估PD组患者病情的严重程度，采用简易智能精神量表（Mini-Mental State Examination, MMSE）评分评估PD患者的认知功能。为更加准确地观察患者的震颤幅度，避免多巴胺药物效能对PD患者神经功能的影响，在PD患者口服抗帕金森药物12小时以上“关”的状态下进行相关量表的评估。

       TD-PD患者纳入标准：根据入组PD患者UPDRS量表中第二、三部分中与震颤相关的11项（2.10震颤1项、3.15手部的姿势性震颤2项、3.16手部的动作性震颤2项、3.17静止性震颤的幅度5项、3.18静止性震颤的持续性1项）评分之和除以11得到震颤的平均评分；根据第三部分中姿势与步态相关的5项（3.10步态、3.11冻结步态、3.12姿势的稳定性、3.13姿势、3.14全身自发性的运动）评分之和除以5得到姿势不稳定/步态困难（postural instability/gait difficulty, PIGD）的平均评分，当TD平均评分除以PIGD平均评分结果>1.15时，提示震颤症状显著重于姿势步态障碍症状，符合TD-PD的临床特征，即符合纳入标准；当PIGD评分=0且TD评分≠0时，提示患者存在震颤症状但不存在姿势步态障碍症状，即单纯TD-PD患者，亦符合纳入标准。排除标准：（1）继发性帕金森综合征或帕金森叠加综合征患者；（2）患有严重的心脑血管疾病或者骨关节疾病造成行走困难者；（3）存在磁共振检查禁忌或因幽闭恐惧症无法配合完成磁共振检查者；（4）有认知功能缺陷者。最终，根据纳排标准，共纳入TD-PD患者22例，男9例（40.9%），女13例，年龄64.0（53.5，68.5）岁。同时收集同期至我院就诊的年龄、性别匹配，且经过检查并无严重颅内疾病、精神疾病及其他系统重大疾病的22例健康人群为HC组。

1.2 MRI数据采集

       本研究采用3.0 T Prisma MR 扫描仪（Siemens，德国）及配套的64通道头部线圈进行MRI图像采集。PD患者在口服抗帕金森病药物药效达到“开”的状态（检查前1~2小时口服药物）下进行MRI扫描，以减少因不自主头动对图像质量的影响。扫描过程中，用头套固定头部、双耳佩戴隔音耳塞，确保扫描时受试者保持头部不移动及视听封闭状态。嘱受试者在检查期间保持清醒状态，避免思维活动，如无特殊不适，应保持平静及固定姿势的状态。结构磁共振图像使用三维磁化快速梯度回波序列进行采集，扫描参数如下：192层矢状位扫描，TR 2530 ms，TE 2.98 ms，翻转角7°，视场256 mm×256 mm，体素大小1 mm×1 mm×1 mm，层数240层，层厚1 mm，层间隔0 mm，扫描时间 5分53 秒。本研究所有研究对象的MRI扫描均由我院影像科工作经验丰富的磁共振技师团队完成，并对收集的影像数据进行检查，排除大面积脑梗死及占位情况，以保证数据采集的准确性。

1.3 MRI数据处理与分析

       数据预处理：（1）使用dcm2niigui软件进行格式转化：将原始磁共振数据文件由.dcm 格式转变为.nii格式，然后使用MRIcron软件对运动或其他伪影进行视觉检查。（2）在MATLAB R2022b平台内加载SPM12工具包并调用 CAT12，对格式转化后的T1结构像数据进行处理，具体步骤如下：①将组织分割为灰质、白质和脑脊液；②使用Dartel算法将得到的灰质和白质概率图空间归一化到蒙特利尔神经研究所（Montreal Neurological Institute, MNI）模板；③雅各比调制；④通过查看CAT12获得的质量报告对调制后的图像进行筛选，只保留加权平均分数（interquartile range, IQR）大于等于80的被试；④高斯平滑得到最终预处理数据，平滑核选择6 mm×6 mm×6 mm。另外，使用CAT12工具包获取颅内总体积，用作后续VBM统计分析协变量。

1.4 统计分析

1.4.1 人口学资料统计分析

       应用SPSS 27.0统计分析软件进行统计分析。对TD-PD组年龄、受教育年限、MMSE评分、TD评分、UPDRS量表总分和HC组年龄、受教育年限等计量资料进行正态分布和方差齐性检验，符合正态分布的数据用均数±标准差（x¯±s）表示，两组间进行双样本t检验；不符合正态分布的数据用中位数（第25位百分数、第75位百分数）表示，两组间差异进行Mann-Whitney U检验。对计数资料（性别）用比例描述，组间差异采用卡方检验。以上检验在P<0.05时认为差异具有统计学意义。

1.4.2 VBM统计分析

       TD-PD组和HC组的MRI图像预处理后，采用SPM12工具包对两组平滑后的灰质图像进行统计分析，将年龄、性别以及颅内总体积作为协变量，对两组间进行双样本t检验，采用FWE（团块水平P<0.001）进行多重比较校正以降低假阳性概率，在SPM12中打开Xjview软件查看统计结果进行脑区定位，并作图。记录差异具有统计学意义的GMV差异脑区的位置、体素数、MNI坐标、统计值绘制成三线表。

1.4.3 相关性分析

       使用SPSS 27.0软件进行相关性分析，以探究显著差异脑区GMV与临床数据变化（震颤评分、UPDRS量表总评分）之间的关系。采用夏皮罗-威尔克检验（Shapiro-Wilks test）检验数据是否符合正态性，若数据符合正态性分布，则采用皮尔逊相关分析方法，反之则采用斯伯尔曼相关分析方法。

2 结果

2.1 人口学及临床资料统计分析结果

       年龄、受教育年限、TD评分不符合正态分布，MMSE评分、UPDRS量表总分符合正态分布。本研究共纳入TD-PD患者22例，HC组22例。TD-PD组中，男9例（40.9%），女13例，年龄64.0（53.5，68.5）岁，受教育年限12.0（9.0，16.0）年；HC组中男5例（22.7%），女17例，年龄54.5（50.5，62.0）岁，受教育年限10.5（9.0，15.0）年，TD-PD组与HC组性别、年龄、受教育年限差异均不具有统计学意义（P>0.05），TD-PD组MMSE评分、TD评分、UPDRS量表总分见表1。

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表1  TD-PD组与HC组人口学资料特征及量表评分
Tab. 1  Demographic characteristics and scale scores of the TD - PD group and the HC group

2.2 TD-PD患者与HC组脑GMV的差异

       与HC组相比，TD-PD组脑右侧颞中回（Temporal_Mid_L, MTG.R）、左侧眶内额上回（Frontal_Mid_Orb_R, ORBsupmed.L）、左侧距状裂周围皮层（Calcarine_L, CAL.L）均减小（FWE校正，团块水平P<0.001），未发现GMV增大的脑区，具体见表2及图1。

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图1  TD-PD组与HC组体积差异脑区. 1A：右侧颞中回（MTG.R）；1B：左侧眶内额上回（ORBsupmed.L）；1C：左侧距状裂周围皮层（CAL.L）；图片上方彩色条带代表t值（即VBM信号值）大小，颜色越浅（亮）代表t值越小，VBM信号值绝对值越大，提示两组间GMV差异越显著。TD-PD：震颤型帕金森病；HC：健康对照；VBM：基于体素的形态计量学；GMV：灰质体积；R：右侧；L：左侧。
Fig. 1  Brain regions with volume differences between TD-PD group and HC group. 1A: right middle temporal gyrus (MTG.R); 1B: left superior frontal gyrus within the orbitofrontal cortex (ORBsupmed.L); 1C: left peristriate cortex (CAL.L). The colored bands above the images represent the t values (i.e., VBM signal values). The lighter (brighter) the color, the smaller the t value, and the larger the absolute value of the VBM signal, indicating a more significant difference in GMV between the two groups. TD-PD: tremor-dominant Parkinson's disease; HC: healthy control; VBM: voxel-based morphometry; GMV: gray matter volume; R: right side; L: left side.

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表2  TD-PD组与HC组灰质体积差异脑区
Tab. 2  Brain regions with gray matter volume differences between the TD - PD group and the HC group

2.3 差异脑区GMV与震颤评分、UPDRS量表总分相关性分析

       相关数据经检验后均符合正态性（P均>0.05），因此采用皮尔逊相关分析方法。结果如下：TD-PD组MTG.R、ORBsupmed.L、CAL.L的GMV与震颤评分均呈负相关关系（r=-0.491，P=0.020；r=-0.512，P=0.015；r=-0.522，P=0.013），详见图2, 3, 4。TD-PD组差异脑区GMV与UPDRS量表总评分无显著相关性（P均>0.05）。

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图2  TD-PD患者右侧颞中回（MTG.R）GMV与震颤评分呈负相关。TD-PD：震颤型帕金森病；UPDRS：帕金森病统一评分量表；GMV：灰质体积。
图3  TD-PD患者左侧眶内额上回（ORBsupmed.L）GMV与震颤评分呈负相关。TD-PD：震颤型帕金森病；UPDRS：帕金森病统一评分量表；GMV：灰质体积。
图4  TD-PD患者左侧距状裂周围皮层（CAL.L）GMV与震颤评分呈负相关。TD-PD：震颤型帕金森病；UPDRS：帕金森病统一评分量表；GMV：灰质体积。
Fig. 2  In TD-PD patients, the GMV of the right middle temporal gyrus (MTG.R) is negatively correlated with the tremor score. TD-PD: tremor-dominant Parkinson's disease; UPDRS: Unified Parkinson's Disease Rating Scale; GMV: gray matter volume.
Fig. 3  In TD-PD patients, there is a negative correlation between the GMV of the left superior orbitofrontal gyrus (ORBsupmed.L) within the orbit and the tremor score. TD-PD: tremor-dominant Parkinson's disease; UPDRS: Unified Parkinson's Disease Rating Scale; GMV: gray matter volume.
Fig. 4  In TD-PD patients, the GMV of the left pericalcarine cortex (CAL.L) is negatively correlated with the tremor score. TD-PD: tremor-dominant Parkinson's disease; UPDRS: Unified Parkinson's Disease Rating Scale; GMV: gray matter volume.

3 讨论

       此研究应用基于国际帕金森病和运动障碍学会UPDRS 量表开发的TD和PIGD分数计算法^[13]，此方法虽设定了最佳临界比值来区分不同亚型，但仍可能存在一些特殊情况或个体差异。因此，本研究基于此方法，并结合临床全面评估后将纳入的PD患者分型，采用VBM方法对TD-PD组和HC组进行了GMV的测量。研究结果显示，与HC组相比，TD-PD组MTG.R、ORBsupmed.L、CAL.L的GMV均减小，未发现GMV增大的脑区。上述存在差异脑区的GMV与震颤评分均呈负相关，但与UPDRS量表总分无显著相关性。这一结果首次发现TD-PD的特异性灰质萎缩模式，证实了TD-PD患者相关脑区结构损害与视觉-运动整合功能障碍之间的关系。此外，相关性分析结果提示震颤可能独立于PD整体严重程度，而存在独特的结构基础。这些发现为早期识别PD亚型提供客观影像学依据，也为临床干预提供了新思路。

3.1 颞中回在震颤症状中的新作用机制

       颞中回位于颞叶腹侧至颞上回侧表面之间^[14]。既往研究多关注颞中回在认知功能中的作用，且发现这种认知的改变与运动之间存在着密切的关系^{[15, 16, 17, 18]}，很少提及颞中回如何参与运动回路并引起运动症状，也未解释震颤症状与视觉-运动关系改变之间的相关性。然而，本研究首次提出颞中回可能通过影响视觉运动处理的核心区域颞中复合体（MT+）的功能，从而参与震颤的发生。颞中回在运动知觉加工和眼动控制中的作用已得到证实^[19]，视觉运动信息从视网膜经丘脑外侧膝状核经初级视觉皮层传递到MT+，而颞中回是人类MT+的主要区域^[20]。本研究发现PD患者右侧颞中回GMV减小，提示该脑区的萎缩可能导致视觉-运动信息整合功能障碍，进而影响运动协调功能，表现为震颤症状。

3.2 前额叶皮层在运动控制中的扩展作用

       运动控制包括运动和认知两个主要成分，运动成分由纹状体-丘脑-皮层（striatal-thalamo-cortical, STC）环路、小脑-丘脑-皮层（cerebello-thalamo-cortical, CTC）环路的调节所实现，而运动的认知控制通过运动感知、记忆、计划及抑制来实现。前额叶皮层所管理的执行功能被认为是认知控制的一部分^[21]，其中眶内额上回是前额叶皮层重要的一个脑区。本研究证实TD-PD患者左侧眶内额上回GMV减小与临床震颤症状相关，但所有受试者均通过了MMSE量表评分，提示前额叶皮层的结构改变可能主要通过影响运动认知控制而非整体认知功能来参与震颤的发生，这一发现对上述“运动控制”理论提供了有力的支持。先前研究表明^{[22, 23]}，STC和CTC相互环路的破坏是PD震颤症状的病理基础，而小脑到丘脑的有效连接又受到震颤幅度波动的调节^[24]。因此，眶内额上回的萎缩可能导致认知控制的紊乱，进而影响这两个运动环路的正常运作，这与临床观察中针对这两个环路的干预措施对TD-PD治疗有效的结果相吻合^[25]，更进一步为理解震颤发生的神经环路机制提供了结构基础。

3.3 视觉处理系统在震颤中的关键作用

       枕叶主要处理视觉关联和图像解释，对视觉信息的整合极其重要，这一区域损伤会损害患者视觉和运动感知能力^[26]。相关研究表明^{[27, 28, 29, 30]}，视觉网络与运动感觉网络之间的连接以及枕叶的脑活动是区分PD不同亚型的潜在因素。本研究证实TD-PD患者左侧距状裂周围皮层GMV减小与震颤症状相关，提示TD-PD患者存在空间感知能力的下降以及视觉中枢对动作信息处理能力的减退，这与LIN等发现TD 亚型通过与视觉相关皮层的增强连接来维持运动功能相吻合，且结构改变一定程度上与其功能改变相关^[31]，因此，这一发现也证实了非运动皮质在PD运动症状中的说法^[31]。此外，PD患者执行力的下降，会进一步影响其协调自主运动的功能^{[[32, 33]}。

3.4 局限性

       首先，本研究中严格的图像筛查导致样本量较小，未能进行亚型细分（如PIGD组），且患者年龄和病程可能影响结果真实性^[10]，未来将扩大样本量以提供更有力的影像学证据；其次，仅采用MMSE量表评估中老年患者的认知功能，后续需结合更复杂的认知量表深入探究认知与运动功能的关系；最后，虽然发现TD-PD患者颞中回及眶内额上回灰质萎缩与一项关于阿尔茨海默病病理学研究一致，但未来需从结构网络连接角度进一步探讨脑区萎缩的进展方向及其相互影响，以揭示PD震颤症状进展的结构基础。

4 结论

       本研究通过应用VBM方法，对TD-PD患者GMV进行测量，最终发现TD-PD患者颞中回、眶内额上回、距状裂周围皮层的GMV较HC组均有不同程度的减小，未发现体积增大的脑区，且差异脑区的GMV与PD患者震颤评分呈负相关。这一结果不仅验证了PD患者临床震颤症状涉及运动环路（STC、CTC）的说法，还发现与颞中回有关的视觉-运动整合系统、眶内额上回有关的运动控制系统及与距状裂周围皮层有关的视觉处理系统在震颤发生中的关键作用，为理解PD震颤的神经机制提供了新视角，弥补了既往研究对PD震颤结构改变的不足。此外，临床中可以针对这一发现开发视觉信息反馈训练以改善TD-PD患者的震颤症状。