随着我国人口的老龄化，神经退行性疾病、帕金森病（PD）发病率越来越高，其早期诊断对于及时进行治疗延缓病情至关重要。黑质和纹状体是帕金森病最早及主要累及的部位，¹H-MRS是一种检测活体器官代谢和生化改变的无创性技术，已广泛应用于诊断神经系统疾病^[1]，¹H-MRS可以提供黑质和纹状体细胞功能和生化代谢等多种信息。

       近年来也有应用³¹P-MRS进行PD脑代谢功能的研究^[2,3]，但³¹P-MRS临床上尚未普及。本研究应用¹H-MRS检测早期PD病患者黑质和纹状体的生化代谢改变，探讨其对早期诊断PD病的价值。

1　材料与方法

1.1　一般资料

       2012年2月至2014年4月间于我院住院的早期帕金森病患者(Hoehn-Yahr分级均为Ⅱ级、双侧肢体症状，不伴痴呆) 44例，其中男19例，女25例，年龄43~ 84岁，平均（66.9±9.5）岁，病程1个月至10年，平均(34.9±33.1)个月，均符合2006年中华医学会神经病学分会运动障碍及帕金森病学组的诊断标准^[4]，存在运动减少及至少以下特征之一：肌肉强直、静止性震颤或姿势不稳（非原发性视觉、前庭、小脑、本体感受功能障碍造成；且本组病例均于住院期间及出院后经左旋多巴胺治疗有效；排除标准：有明确的脑卒中、脑外伤、脑炎史；发病前曾经应用抗精神药物、多巴胺耗竭药或明确的神经毒素接触史，同时用简易精神状态量表（MMSE）排除痴呆，其中33例获得纹状体MRS谱线，32例获得黑质MRS谱线。对照组：年龄、性别等相匹配的志愿者32名，男14名，女18名，年龄51~ 83岁，平均（63.9± 8.6）岁；其中31名获得双侧纹状体MRS谱线，28名获得双侧黑质谱线。3例患者纹状体及4名对照组志愿者黑质因头动干扰，波谱基线紊乱，波峰欠清晰，被剔除。所有病例及志愿者均知情同意下完成该项检查并且签署知情同意书。

1.2　1H-MRS

       采用Philips Intera Gyroscan 1.5 T超导型MR仪，标准正交头颅线圈。先行常规MR扫描，轴面：T2WI TSE TR 4000 ms，TE 110 ms；T1WI SE TR 500 ms，TE 15 ms。冠状面：FLAIR TR 6000 ms，TE 120 ms。层厚均为5 mm，层距0.5 mm，FOV 230 mm × 230 mm，矩阵256 × 256。¹H-MRS检查以T2WI轴面图像定位，采用多体素PRESS序列扫描黑质，TR 2000 ms，TE 144 ms，FOV 50 mm × 50 mm，矩阵10 mm × 10 mm × 12 mm，重建矩阵5 mm × 5 mm × 12 mm ，Flip角90°，NSA 8，扫描时间384 s；采用单体素PRESS序列扫描纹状体，FOV 30 mm × 15 mm × 10 mm，TR 2000 ms，TE 144 ms，Flip角90° ，NSA 96，单侧扫描时间228 s；仪器自动完成体素内匀场和水抑制，获得谱线后进行基线校正和相位校正^[5]。

1.3　MRS分析

       采用Philips Viewform 10.0工作站处理数据，自动计算N-乙酰天冬氨酸（N-acetylaspartate，NAA）、胆碱（choline，Cho）、肌酸（creatinine，Cr）的浓度及NAA/Cr、Cho/Cr、NAA/Cho、NAA/(Cho ＋Cr)^[5]（图1，图2）。

点击查看大图

图1  A：黑质¹H-MRS采用多体素PRESS序列；B：¹H-MRS测量时ROI放置于黑质
图2  A：纹状体¹H-MRS采用单体素PRESS序列；B：¹H-MRS测量时ROI放置于纹状体
Fig.1  A，B: ¹H-MRS of the substantia nigra is obtained using multiple-voxel PRESS and region of interest is placed on the area of the substantia nigra.
Fig. 2  A, B: ¹H-MRS of the striatum is obtained using single-voxel PRESS and region of interest was placed on the area of the striatum.

1.4　统计学分析

       采用SAS 8.1统计软件进行分析。计量资料以±s表示。采用配对样本t检验分别比较PD组、对照组左右两侧黑质和纹状体差异，采用独立样本t检验分别比较PD组同对照组黑质、纹状体¹H-MRS各参数比值差异。P<0.05为差异有统计学意义。

2　结果

2.1　早期PD与对照组左右两侧纹状体、黑质MRS各参数比值

       早期PD与对照组左右两侧纹状体、黑质MRS各参数比值见表1，PD组、对照组双侧纹状体及黑质MRS各参数比值差异均无统计学意义(P均> 0.05)。

点击查看表格

表1  早期PD组与对照组纹状体、黑质MRS各参数比值左右两侧比较
Tab. 1  Comparison of MRS parameter ratios between the left and right sides in striatum and substantia nigra in early PD and control groups

2.2　早期PD与对照组纹状体、黑质MRS各参数比值比较

       分别将左右两侧对早期PD与对照组间的纹状体、黑质MRS各参数比值进行比较，结果见表2、表3，PD组纹状体NAA/Cr较对照组降低(P<0.05)，其余各参数比值在两组间差异无统计学意义(P>0.05)；黑质各参数比值在两组间的差异无明显统计学意义(P值均>0.05)。

点击查看表格

表2  早期PD组与对照组纹状体MRS各参数比值比较
Tab. 2  Comparison of MRS parameter ratios of the striatum between early PD and control groups

点击查看表格

表3  早期PD组与对照组黑质MRS各参数比值比较
Tab. 3  Comparison of MRS parameter ratio of the substantia nigra between early PD and control groups

3　讨论

       ¹H-MRS可非侵入性检测脑组织的多种代谢物质的磁共振信号，从而评价人体组织器官生化代谢和病理的改变^[6,7,8]。目前神经系统疾病¹H-MRS主要检测NAA、Cr、Cho等多种代谢物：NAA是反映存活神经元的标记物；Cho是细胞膜磷酯代谢的一个组成成分，参与构成细胞膜，反映细胞膜的更新情况；Cr为能量代谢产物，是高能磷酸化的储备以及ATP和ADP的缓冲剂，脑内Cr浓度相对恒定，临床上常将Cr浓度作为内参照物^[9,10,11,12]。临床工作中绝对定量法受较多因素的影响，相对定量所获得结果更具可信性，多数研究通过各参数比值间接反映脑组织，尤其是黑质和纹状体内神经元及神经胶质细胞的数量及功能状态^{[5, 13,14,15]}。

       既往较多学者利用MRS对PD进行了研究。Zheng等^[16]应用MRS对一组PD动物模型研究发现，纹状体NAA/Cr出现有统计学意义的下降，其他比值改变无统计学意义。Abe等^[17]用MRS研究一组具有震颤麻痹症状的患者时发现：同正常对照比较，PD组壳核NAA/Cr显著降低。O’Neill等^[18]发现黑质Cr较正常对照组显著下降。Zhou等^[19]研究PD黑质代谢时发现，患者组同对照组间、患肢同侧与对侧之间黑质的各参数比值差异有统计学意义。Lucetti等^[20]发现基底节区NAA/Cr、NAA/Cho较正常对照组并没有显著变化，且认为，因为基底节区存在顺磁性物质，影响了MRS对基底节的代谢评价。Tedeschi等^[21]发现，PD患者NAA/Cr、NAA/Cho同对照组在尾状核、豆状核等区域无显著差异。Weiduschat等^[3]研究显示无论是¹H-MRS还是³¹P-MRS都不能检测出早期PD的代谢异常改变。这些研究结果不一致，甚至相互矛盾，原因可能同不同厂家的仪器及仪器场强、样本量、患者严重程度、感兴趣区的顺磁性物质所致磁场不均、测量误差等多因素有关。

       本研究结果显示，左右两侧纹状体、黑质各参数比值在PD组、对照组均无统计学差异。PD组左右两侧各代谢参数比值无差异，可能和本组入选病例均为Hoehn-Yahr Ⅱ级，具有双侧肢体症状，以及黑质、纹状体双侧病变程度相仿，差异不大，或是早期病理改变轻微尚不能被MRS所检测出来有关。分别左右两侧对对照组及PD组间数据进行统计观察发现：PD组纹状体NAA/Cr较对照组降低，其余各参数比值在两组间差异无统计学意义；黑质各参数比值在两组间的差异无明显统计学意义。纹状体NAA/Cr的降低提示在早期PD患者纹状体已经出现神经元丢失或功能受损；其余比值差异无统计学意义，可能提示PD早期阶段以神经元丢失或功能受损为主，其他改变，如胶质增生尚不明显；而黑质区域各比值差异无统计学意义，可能和黑质体积较小、铁质等顺磁性物质沉积影响代谢物检测有关，当然样本量不够大、多体素MRS小体积取样也会影响结果的准确性和可信性。如果能在高场强，如3.0 T以上的磁共振下、大样本量、精确定位黑质（如网状部、致密部）、纹状体（如尾状核头、苍白球、壳核等精细部位）行MRS检测各代谢物浓度、比值，既用绝对定量法、又用相对定量法，可能会提高结果的准确性和可信性。

       总之，本研究采用¹H-MRS对早期PD患者进行检测，发现早期PD患者纹状体NAA/Cr降低，提示MRS能检测出早期PD患者纹状体的细胞功能和生化代谢改变，MRS可作为一种可行的影像学检查手段，有助于PD的早期诊断。