摘要
目的:探讨多模态磁共振成像(multimodal MRI)在揭示帕金森病认知功能障碍(PD - CI)神经病理生理机制中的应用价值,为早期诊断等提供影像学依据。方法:选取2021年1月至2025年12月本院确诊的120例帕金森病患者,按MoCA评分分为PD - NCI组和PD - CI组各60例,另选60例健康志愿者为NC组。所有受试者接受多模态MRI扫描,收集临床资料及神经心理学评估数据。用SPSS 20.0软件分析数据,计量资料用均数±标准差表示,多组间用单因素方差分析,两两比较用LSD - t检验;计数资料用率表示,用χ²检验;用Pearson相关分析探讨指标与认知功能评分相关性,以P < 0.05为差异有统计学意义。结果:三组一般资料无统计学差异,具有可比性。PD - CI组病程比PD - NCI组长,UPDRS - Ⅲ评分更高。PD - CI组MoCA、MMSE评分低于PD - NCI组和NC组,PD - NCI组也低于NC组。VBM显示,与NC组相比,PD - NCI组部分脑区灰质体积有减小趋势,PD - CI组多个脑区灰质体积显著减小;与PD - NCI组相比,PD - CI组部分脑区灰质体积减小更明显。rs - fMRI显示,与NC组相比,PD - NCI组部分脑区功能连接减弱,PD - CI组多个脑区及海马与前额叶皮层间功能连接显著降低。ReHo分析发现,PD - CI组部分脑区局部一致性值低于另两组。MRS显示,PD - CI组部分脑区NAA/Cr比值低于另两组,Cho/Cr比值在部分脑区高于NC组。Pearson相关分析表明,PD - CI患者部分指标与MoCA评分有正相关,部分有负相关。结论:多模态MRI可从多层面揭示PD - CI患者特征性神经病理生理改变,如关键脑区灰质体积缩小等,这些影像学指标与认知功能评分显著相关,可能成为PD - CI早期诊断等的潜在生物学标志物。
关键词
帕金森病;认知功能障碍;多模态磁共振成像;病理生理机制;磁共振波谱1 引言帕金森病(PD)是常见神经退行性疾病,以运动症状为主。随着对疾病认识加深,非运动症状尤其是认知功能障碍(PD - CI)受临床和科研关注[1]。PD - CI可发生于疾病各阶段,带来负担[2]。目前其发病机制不明,诊断依赖神经心理学评估,受主观因素影响且难早期识别细微变化。因此,寻找能客观、早期反映PD - CI神经病理生理改变的生物学标志物很重要[3]。近年来,神经影像学技术为探讨PD - CI脑结构和功能异常提供工具[4]。多模态磁共振成像(multimodal MRI)整合多种技术,能多维度评估脑病理生理状态。基于体素的形态学分析(VBM)可量化全脑灰质体积变化,静息态功能磁共振成像(rs - fMRI)可揭示脑功能网络连接异常,磁共振波谱成像(MRS)可检测脑组织内特定代谢物浓度。已有研究显示,PD患者关键认知脑区存在结构萎缩、功能连接异常及代谢紊乱[5],但在PD - CI发生发展中的具体作用及相互关系待阐明。本研究旨在通过多模态MRI技术,探讨PD - CI患者脑结构、功能及代谢特征性改变,分析其与认知功能障碍的相关性,为PD - CI早期诊断和机制研究提供影像学依据。2 资料与方法2.1 研究对象本研究为横断面研究,收集2021年1月至2025年12月本院神经内科符合英国脑库帕金森病诊断标准的PD患者。根据认知功能评估结果,将患者分为PD认知功能障碍组(PD - CI组,MoCA评分<26分,受教育年限<12年者加1分)和PD认知功能正常组(PD - NCI组,MoCA评分≥26分,受教育年限<12年者加1分,无主观认知下降主诉或评估正常),同时招募年龄、性别、受教育程度匹配的健康对照者(NC组),排除继发性帕金森综合征等六种情况的对象。2.2 认知功能评估由培训过的神经科医师对所有受试者全面评估,用MoCA(北京版)评估总体认知功能,WCST评估执行功能,AV LT评估记忆功能,BNT评估语言功能,CDT评估视空间功能,ADL评估日常生活能力。2.3 MRI 数据采集采用3.0T超导型磁共振成像仪及相应头部线圈,受试者仰卧位固定头部。扫描序列及参数:(1)高分辨率T1加权结构像(sMRI)用3D - FSPGR或MPRAGE序列 ;(2)静息态功能磁共振成像(rs - fMRI)用GRE - EPI序列,扫描时要求受试者保持清醒;(3)磁共振波谱成像(MRS)用点分辨波谱序列(PRESS),NEX = 128,TR = 2000ms,TE = 35ms,ROI分别置于双侧海马和双侧前额叶背外侧皮层,定位避开脑沟等确保无明显病变。2.4 影像数据预处理与分析sMRI数据预处理与VBM分析:用SPM12在Matlab 2019b平台预处理,步骤为:格式转换、头动校正、标准化、平滑、灰质体积提取。rs - fMRI数据预处理:用DPARSF及REST软件预处理,步骤有:格式转换与时间层校正、头动校正、空间标准化、平滑、nuisance信号回归、带通滤波。(1)功能连接(FC)分析:采用种子点相关分析法,选关键节点,将种子点与全脑其他体素做Pearson相关分析得功能连接图,经Fisher’s Z变换。(2)局部一致性(ReHo)分析:用REST软件算KCC得ReHo图,反映局部脑区神经元活动同步性,对ReHo值标准化处理。MRS数据处理:用仪器自带后处理软件处理,对原始数据进行水峰抑制等操作,以Cr为内参算感兴趣代谢物比值,由2名影像科医师双盲阅片确保谱线质量。2.5 统计学分析采用SPSS 20.0进行数据分析。计量资料以均数 ± 标准差(x±s)表示,组间用单因素方差分析(ANOVA),方差不齐用Welch校正,两两比较用LSD - t检验或Games - Howell检验;计数资料以例数(百分比)表示,组间用χ²检验或Fisher确切概率法。在VBM分析中,用两样本t检验比较PD - CI组与PD - NCI组、PD - CI组与NC组灰质体积差异;在rs - fMRI的FC和ReHo分析中,用两样本t检验比较组间差异。用FWE校正进行多重比较校正。用Pearson相关分析P<0.05为差异有统计学意义。3 结果3.1 一般资料比较PD - CI组、PD - NCI组及NC组在年龄、性别、受教育年限方面差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。PD - CI组MoCA评分显著低于PD - NCI组和NC组(P<0.01),PD - NCI组MoCA评分也显著低于NC组(P<0.05)。PD患者中,PD - CI组与PD - NCI组相比,病程更长,Hoehn - Yahr分期更高(P<0.05)。3.2 VBM 结果与PD - NCI组相比,PD - CI组双侧海马、海马旁回等脑区灰质体积显著减小(P<0.05, FWE校正, cluster size>50); 与NC组相比,PD - CI组灰质体积减小脑区更广泛。PD - NCI组与NC组相比,仅双侧海马及左侧颞下回灰质体积轻度减小(P<0.05, FWE校正, cluster size>50)。2.3 rs - fMRI 结果2.3.1 功能连接(FC)分析结果以DMN、SN、FPN关键节点为种子点,与PD - NCI组相比,PD - CI组不同脑区间FC强度有显著变化;
参考
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