磁共振3.0T NODDI 联合APT 序列对帕金森冻结步态患者脑结构改变的影像学研究

马景旭，马微微，辛 娟

（新疆医科大学第二附属医院影像科 新疆 乌鲁木齐 830000）

帕金森好发于中老年人群中，作为临床发病率较高的神经退行性疾病，其机制与环境、遗传因素存在紧密的联系[1]。而冻结步态属于是一种发作性、致残性步态障碍，好发于帕金森晚期，治疗难度较大，且影响患者生活质量[2]。寇文怡等[3]发现，对于帕金森的影像学研究，更多地集中在对黑质致密带、黑质体积及黑色铁沉积的测定，难以较好地解释震颤症状的产生机制。磁共振是帕金森冷冻步态患者中常用的影像学检查方法，能清晰地反映大脑形态学结构[4]。神经突方向离散度与密度成像（neurite orientation dispersion and density imaging，NODDI）能较好地解释FA 值的变化，允许考虑神经纤维的密度和方向的离散度，反映神经纤维的形态学信息，更直接、具体地测量组织微结构[5]。而酰胺质子转移（amide proton transfer，APT）由磁化传递技术发展而来，通过物理学方法或新型对比剂的应用产生图像对比，获得良好的成像效果[6-7]。因此，本研究主要探讨磁共振3.0T NODDI 联合APT 序列在帕金森冻结步态患者的结构改变的影像学，报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2022 年4 月—2023 年1 月新疆医科大学第二附属医院收治的帕金森冻结步态患者76 例为观察组，其中男45 例，女31 例，年龄54 ～79 岁，平均（64.19±5.63） 岁；病程1 ～9 个月，平均（4.19±0.76）个月；合并症：高血压6 例，高脂血症13 例，糖尿病3 例。另选择同期健康体检者69 例为对照组，男41 例，女28 例，年龄52 ～80 岁，平均（64.63±5.65）岁；合并症：高血压4 例，高脂血症11 例，糖尿病2 例。纳入对象均签署知情同意书，两组一般资料比较差异无统计学意义（P＞0.05），有可比性。

观察组纳入标准：①均为本院确诊的帕金森病例，且患者伴有不同程度冻结步态；②意识清楚，病情尚稳定，能进行沟通及交流；③均无磁共振检查禁忌证，患者均可耐受。对照组纳入标准：①均为定期到医院体检，既往体检者；②均无磁共振3.0T NODDI 和APT 序列扫描禁忌证，体检者均可耐受。排除标准：①精神障碍、确诊的器质性病例；②中途转院就诊或放弃治疗者；③ 严重肝肾功能异常或伴有自身免疫系统疾病者；④凝血功能异常、确诊的器质性病变或中途死亡病例。

1.2 方法

两组入院后均行磁共振3.0T 检查，常规完成NODDI 和APT 序列扫描，检查前加强与患者沟通及交流，耐心讲解帕金森发病机制、临床表现及危害性相关知识，告知患者上述影像学检查过程中的注意事项，以提高患者依从性及配合度。

磁共振检查：仪器购自于Philips 公司，选择头部32 相控线圈，高分辨率自旋回波平面成像弥散加权图像，选择沿32 个各向同性扩散梯度方向的变焦回波平面成像序列，b 值选取0、1 000 和2 000 s/mm2，得到弥散加权图像。待上述操作完毕后，常规完成MR 平扫、DWI 及DKI 扫描，完成相关参数设定。T1WI：TR 设为1 960 ms，TE 20 ms，T1750 ms；T2WI：TR 为4 200 ms，TE 为100 ms；DKI 扫描：选择b=0、1 000 和2 000 s/mm2，32 个扩散方向扫描，设定层间隔为5 mm，层 厚2.43 mm，TR 为3 000 ms，TE 为90 ms；FOV 为200 mm×231 mm×119 mm，矩阵设定为128×128，合计扫描538 ms，于扫描完毕后，自动生成校正序列。

数据后处理：①NODDI 模型。将最终获得的数据、图像，传输到后处理软件中，完成相关格式的转变，采用NODDI Matlab R2013a 将得到的扩散加权数据拟合到NODDI 模型中，获得细胞内体积分数（VIC）图、方向分散指数（ODI）图和各向同性体积分数（VISO）图。②APT 序列扫描。APT 的图像分析应用基于交互式数据语言内部开发软件。由本院2 名磁共振医生与APT 加权图上勾画感兴趣区，测量双侧黑质、红核、苍白球、尾状核、窍核，计算脑不同结构酰胺质子的不对称磁化转移率（MTRasym），上述操作均遵循仪器说明书完成。③ 诊断效能。绘制受试者工作特征（ROC）曲线，分析磁共振3.0T NODDI 和APT 序列扫描在帕金森冻结步态患者种的效能（灵敏度与特异度）。

1.3 统计学方法

采用SPSS 26.0 统计软件处理数据，符合正态分布的计量资料以均数±标准差（±s）表示，采用t检验；计数资料以频数（n）、百分率（%）表示，采用χ2检验，以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 磁共振3.0T NODDI 检查帕金森冻结步态患者的脑结构改变的影像学参数

观察组与对照组同侧ODI、同侧VISO 及对侧VISO水平差异无统计学意义（P＞0.05）；观察组对侧ODI、同侧VIC 及对侧VIC 水平均显著低于对照组（P＜0.01），见表1。

表1 磁共振3.0T NODDI 检查帕金森冻结步态患者的脑结构改变的影像学参数比较（±s）

表1 磁共振3.0T NODDI 检查帕金森冻结步态患者的脑结构改变的影像学参数比较（±s）

组别 例数 同侧ODI 对侧ODI 同侧VIC 对侧VIC观察组 76 0.20±0.32 0.19±0.04 0.62±0.14 0.53±0.12对照组 69 0.22±0.34 0.23±0.07 0.69±0.18 0.66±0.16 t 0.088 4.312 3.951 5.424 P＞0.050 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001组别 例数 同侧VISO 对侧VISO观察组 76 0.14±0.07 0.12±0.04对照组 69 0.13±0.05 0.13±0.05 t 0.086 0.092 P＞0.050 ＞0.050

2.2 APT 序列检查帕金森冻结步态患者的脑结构改变的影像学参数

两组红核的MTRasym水平差异无统计意义（P＞0.05）；观察组黑质的MTRasym水平显著低于对照组，壳核的MTRasym、苍白球的MTRasym、尾状核的MTRasym水平均显著高于对照组（P＜0.01），见表2。

表2 APT 序列检查帕金森冻结步态患者的脑结构改变的影像学参数比较（±s）

表2 APT 序列检查帕金森冻结步态患者的脑结构改变的影像学参数比较（±s）

组别 例数 黑质的MTRasym 红核的MTRasym 壳核的MTRasym观察组 76 1.02±0.24 1.09±0.25 1.00±0.21对照组 69 1.35±0.29 1.20±0.26 0.81±0.15 t 5.095 0.691 4.561 P＜0.001 ＞0.050 ＜0.001组别 例数 苍白球MTRasym 尾状核MTRasym观察组 76 0.96±0.12 1.14±0.11对照组 69 0.50±0.08 0.71±0.08 t 6.039 6.452 P＜0.001 ＜0.001

2.3 磁共振3.0T NODDI 与APT 序列在帕金森冻结步态中的效能

ROC 曲线下面积（AUC）表明：磁共振3.0T NODDI 与APT 序列联合用于帕金森冻结步态患者脑结构改变中，灵敏度与特异度高于单一序列扫描（P＜0.05），见表3 和图1。

图1 磁共振3.0T NODDI 与APT 序列在帕金森冻结步态中的效能ROC 曲线

表3 磁共振3.0T NODDI 与APT 序列在帕金森冻结步态中的效能

3 讨论

帕金森是临床发病率较高的老年神经系统退行性疾病，具有特征性运动症状，亦伴有非运动学运动症状。而冻结步态作为帕金森患者晚期常见症状，作为一种发作性、残疾性的步态障碍，严重影响患者生活质量。在探讨脑生理功能的基础上，对相应脑区脑组织微结构的探索是当前研究的热点[8-9]。本研究中，观察组与对照组同侧ODI、同侧VISO 及对侧VISO 水平差异无统计学意义（P＞0.05）；观察组对侧ODI、同侧VIC 及对侧VIC 水平显著低于对照组（P＜0.01），从本研究结果看出，磁共振3.0T NODDI 模型用于帕金森冻结步态患者中，能清晰地显示患者的脑结构改变，为临床诊疗提供影像学依据。分析原因：NODDI 最早由2012 年首次提出，作为一种新型的MR 扩散成像方法，能准确地评估神经轴突和树突微结构复杂程度，从而能反映神经纤维的形态学信息，更加直接、具体地测定组织的微结构。Li 等[10]研究表明：NODDI 对于行径突起形态学参数无损，能更好地了解大脑生理及病理机制，区分细胞内、外及脑脊液三种微循环，对于神经突起的方向离散度及密度具有较高的效能。

APT 亦是磁共振新型的磁共振分子成像技术，能敏感地探测组织中游离蛋白质与多肽。贾永锋等[11]研究表明：借助APT 磁共振成像技术，能发现轻度认知障碍、阿尔茨海默病与健康人群海马区域APT 值存在的差异。本研究中，观察组黑质的MTRasym水平显著低于对照组，壳核的MTRasym、苍白球的MTRasym、尾状核的MTRasym水平显著高于对照组（P＜0.01），从本研究结果看出，磁共振APT 序列用于帕金森患者中，能较为清晰地显示脑结构的变化情况，便于临床更深入的研究帕金森冻结步态机制。分析原因：APT 技术通过测定交换过程中距离水频率两侧±3.5 ppm 部位的MTRasym，作为其信号强度，能半定量检测内源性游离蛋白肽和多肽中酰胺质子，具有无创、有潜力的辅助帕金森的诊断。李静等[12]研究表明：APT 序列能测定帕金森患者额叶灰质的改变，且与患者认知水平存在相关性。本研究中，ROC 曲线结果表明：磁共振3.0T NODDI 与APT 序列联合用于帕金森冻结步态患者脑结构改变检查中，灵敏度与特异度高于单一序列扫描（P＜0.05），从本研究结果看出，磁共振3.0T NODDI 与APT 序列联合应用，发挥不同扫描序列优势，能获得较高的灵敏度，可预测患者病情严重程度，指导临床诊疗。因此，临床上对于帕金森冻结步态患者，应加强患者磁共振检查，检查过程中完成NODDI 与APT 序列的扫描，并完成数据的分析和整理，以评估患者病情严重程度，指导临床治疗；对于确诊病例尽早采取相应的干预措施，且干预过程中叮嘱患者定期完成磁共振3.0T NODDI 与APT 序列扫描，评估患者预后，提高患者治疗针对性及科学性。

综上所述，磁共振3.0T NODDI 与APT 序列用于帕金森冻结步态患者中，能显示脑结构改变，且两个序列联合检查可获得较高的效能，可为临床诊疗提供影像学依据。但是，本研究中纳入病例数较少，仍需要后续研究进一步验证。