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联合磁敏感及扩散峰度成像技术探讨在帕金森患者病理改变中的应用价值

2020-12-16姚佳琪

影像研究与医学应用 2020年10期
关键词:黑质峰度微结构

姚佳琪,陆 鹏,刘 莹,姜 磊,王 红

(新疆医科大学第二附属医院 新疆 乌鲁木齐 830011)

帕金森病是一种受多种综合因素影响的退行性神经系统疾病,其主要表现为运动症状,表现为行动迟缓、震颤和麻痹、姿势性步态障碍和其他非运动症状,如抑郁,可严重威胁中老年患者的生活质量[1]。

帕金森氏综合症中发现的组织铁含量增加可能会使神经核上的铁螯合位点饱和,并且由于铁和神经核之间的松散结合而产生的高浓度有毒游离铁可能会导致自由基种类的增加,从而导致帕金森氏综合症中观察到的神经元损伤,研究证明了铁-黑色素复合物对多巴胺能神经元的神经毒性作用和脂质过氧化作用的诱导[2]。

DKI 是一种新的MR 成像方法,是一种对脑组织无创性的检查方法,它的原理是组织结构中检测非正态分布水分子扩散,在DTI 成像的基础上增加了一个四阶张量修正项来补充,提供了峰度度量:AK、RK 和MK 值。DKI 在灰质和白质病理检测中是敏感的,峰度值越高,峰度值的限制就越大,每个体素内的正常扩散是否有影响水扩散的因素,即使它不是一个各向异性的环境,不像FA 值只考虑各向异性环境中扩散的程度,这可能是由不同的因素引起的,SWI 的Phase 图像能够敏感而准 确地检测脑组织内微量铁的存在[3]。

1 材料与方法

1.1 一般资料

收集我院45 名PD 患者,其中男18 例,女17 例。排除标准:有明显意识障碍或精神疾病不能配合检查的病人;有幽闭恐惧症、心脏起搏器植入等MRI 检查禁忌症的患者。同时选取20 名匹配的对照者,男9 例,女11 例。

1.2 检查方法

扫描应用3.0MR 行常规及DKI 平扫。

DKI:选取3 个b 值,32 个扩散方向扫描。

1.3 数据处理

将原始数据DICOM 图像导入IMAgenGINE 及SWI 处理软件对其进行后处理。

1.4 感兴趣区的分析

所有ROI 由两名不知情的神专家评估,均在b=0 时的图像作为参照,在同层面测3 次,取其平均值。

1.5 统计学分析

采用SPSS22 对各组数据进行检验,满足正态性分布。病例组和对照组的ROI 参数的平均值,采用两独立样本t检验进行比较,结果以(±s)表示, 若不符合正态分布且方差齐性则采用秩和检验。P<0.05 认为统计学结果有意义。

2 结果

年龄(P=0.169,独立样本t检验)和性别分布(P=0.816,卡方检验)在PD 患者和健康对照者之间无显著性差异。

病例组双侧黑质、壳核、尾状核MK 均数值较对照组增高,有统计学差异,FA值较对照组减小,具有统计学差异。

病例组双侧黑质、壳核、尾状核Phase 均数值较对照组增高,有统计学差异。

3 讨论

最近一项对正常人脑组织中的铁含量进行直接量化的研究发现,壳核和黑质中的铁含量最高,基底神经节中的铁含量与年龄呈显著正相关,在对深部灰质的DKI 研究中,我们观察到黑质及壳核中MK 的显著增加[3],特别值得注意的是,与FA 和相比,MK 在除杏仁核以外的所有深部灰质区域都能捕捉到更广泛分布的微结构异常,大多数以前的DKI 研究报告了扩散峰度指标在深部灰质中的优势,例如,在PD 患者的尾状、壳核和苍白球中,MK 是唯一与正常人显著不同的指标[4]。最近一项在PD 小鼠模型中使用DKI 的研究表明,尽管扩散指标没有改变,但病鼠丘脑的MK 显著升高,表明PD 的神经病理特征是神经元小体、轴突、突触和皮层及皮质下区树突等微结构区的丢失,这也证实了DKI 可能提供了一种对相对各向同性扩散环境中微结构变化敏感的成像指标[5]。本研究表明,与对照组相比,PD 组黑质、尾状核头及壳核磁化率值均减低,说明PD 患者存在铁沉积过多的现象。因为黑质本身是个很小的核团,在DKI 图像上只能观察到大致的机构,而SWI 能够细微的观察到黑质及壳核中的铁沉积,对铁的异常增多较为敏感。联合这两种技术能够更好的反映出PD 患者病理生理的改变,为临床诊断与治疗提供一定的价值。

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