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3D-ASL评估帕金森病患者脑血流量及其与认知功能的相关性

2024-05-10 102 上传者：管理员

摘要：目的应用三维动脉自旋标记(3D-ASL)评估帕金森病(PD)患者脑血流量(CBF)及其与认知功能的相关性。方法纳入PD认知功能正常患者19例为PD-NC组，PD伴轻度认知功能障碍(MCI)患者19例为PD-MCI组，并同时招募非PD伴MCI患者19例为对照组。3组均行3D-ASL检查。比较PD-MCI组与另两组各脑区CBF值的差异；分析PD患者CBF与认知功能的关系。结果与PD-NC组比较，PD-MCI组双侧额叶、颞叶、顶叶、枕叶及双侧海马旁回CBF值减低，差异有统计学意义(P<0.05);与对照组比较，PD-MCI组壳核及黑质致密部CBF值减低，差异有统计学意义(P<0.05)。经Pearson相关性分析，双侧颞叶CBF值与蒙特利尔认知评估量表(MoCA)评分呈正相关(P<0.05)。结论 PD伴认知障碍患者存在明显CBF减低改变，并提示其认知功能与颞叶的血流灌注减低有相关性。

关键词：
PD
三维动脉自旋标记
帕金森病
脑血流量
认知功能
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帕金森病(PD)是老年人群中常见的神经系统变性疾病。据相关数据报道，2022年中国PD发病人数30.15万[1];预计到2025年，中国PD发病人数将增加到38.85万例，疾病负担较重[2]。认知功能障碍是PD常见非运动症状的一个重要表现，会影响患者视空间、记忆力、执行能力及注意力，导致患者生活质量下降，增加照护者负担[3],所以尽早辨别并干预PD认知功能障碍，避免PD患者认知功能恶化至关重要。PD认知功能障碍病理学说诸多，最新研究发现脑血管功能障碍在PD发生及进展中发挥重要作用(如慢性脑灌注不足等),脑灌注变化与疾病发生发展有关[4]。因此，尽早对PD患者血流灌注状态分析具有显著意义。

近年来，随着磁共振技术发展，三维动脉自旋标记(3D-ASL)在脑血流量(CBF)评估中取得了突破，其以血液中水分子作为内源性对比剂，达到两次信号采集成像获取ASL灌注成像，评估患者CBF[5]。与其他脑灌注成像技术(如CT灌注成像、PET等)相比，3D-ASL具有无辐射、无对比剂过敏等优势[6]。该技术常用于脑梗死患者CBF评估，在PD患者的各脑区及基底核团的灌注分析方面，各项研究结论不尽一致。本研究拟分析3D-ASL技术评估PD患者CBF改变及其与认知功能的相关性。

1、对象与方法

1.1 研究对象

纳入2020年10月至2023年10月于首都医科大学附属北京康复医院神经内科就诊的PD患者38例，按照蒙特利尔认知评估(MoCA)量表评分分为认知功能正常组(PD-NC组19例)及PD伴轻度认知功能障碍(MCI)组(PD-MCI组19例),并同时招募非PD伴MCI患者19例为对照组。

PD-NC组纳入标准：①符合《中国帕金森病的诊断标准(2016版)》[7]中PD诊断标准；②未有认知损害或无认知功能障碍的感觉；③MoCA评分≥26分[8]。PD-MCI纳入标准：①均符合PD诊断标准；②主诉或临床医生观察到认知功能下降；③21分≤MoCA≤25分；④认知功能障碍尚未影响日常生活能力。PD组排除标准：①合并除PD外引起认知功能障碍的疾病；②长时间血压、血糖控制不佳者；③重要脏器功能异常者；④合并精神障碍者；⑤酒精、药物、毒品依赖者；⑥合并局灶性神经系统体征者；⑦检查前1 w内服用PD治疗药物。对照组纳入标准：性别、年龄、受教育程度等方面与 PD-MCI组相匹配。对照组排除标准：有神经疾病史、精神疾病史、头颅外伤史及其他可能影响中枢神经系统的疾病。所有受试者对本研究知情同意并签署知情同意书。本研究经本院伦理委员会审核批准。

1.2 方法

(1)磁共振成像(MRI)扫描及检查方法：被试者均使用GE Pioneer 3.0T MRI扫描仪进行头部扫描，应用头颈联合32通道线圈。所有受试者呈仰卧位，头部于头线圈内固定，连续获取覆盖全脑的横断面图像。对所有受试者行全脑MRI常规序列、3D T1 Bravo、3D-ASL序列扫描。扫描参数：3D T1 Bravo: 重复时间/回波时间(TR/TE)=8.1/3.1 ms, 翻转角=12 °,视野=256 mm×256 mm, 矩阵=256×256,层厚=1 mm, 半带宽= 41.67 kHz。3D-ASL:TR/ TE=4 692/10.8 ms, 螺旋臂数目=8个，每个螺旋臂采样点=512,有效空间分辨率=4.03 mm3,激励次数=3次，标记后延迟时间=2 050 ms, 视野=260 mm×260 mm, 层厚=4.0 mm。(2)图像处理及数据收集方法：①采用CereFlow软件对ASL图像数据进行处理，自动计算CBF值。②与高分辨T1WI解剖图像配准。③将T1WI解剖图像标准化至蒙特利尔神经学研究所标准空间(MNI)模板。④利用由T1WI导出的正变换矩阵将CBF图像扭曲到MNI空间，利用ASPECTS和血管区域地图集提取区域CBF。

1.3 统计学方法

采用SPSS25.0软件进行χ2检验、t检验及Pearson相关性分析。

2、结果

2.1 各组脑区CBF值比较

PD-MCI组与PD-NC组比较，双侧额叶、颞叶、顶叶、枕叶及双侧海马旁回CBF值减低，差异有统计学意义(P<0.05);PD-MCI组与对照组比较，壳核及黑质致密部CBF值减低，差异有统计学意义(P<0.05),见表1。

表1 各组脑区CBF值比较[ml/(100 g·min),n=19]

2.2 PD患者CBF与认知功能的相关性

PD患者双侧颞叶CBF值与MoCA评分呈正相关(r=0.343,P=0.047);余双侧额叶、顶叶、枕叶、双侧海马及海马旁回、双侧丘脑、黑质及红核CBF值与MoCA评分无明显相关性(P>0.05)。

3、讨论

PD是一种多系统性神经退行性疾病，PD-MCI是PD发展为痴呆的前期阶段，其病理生理过程与影像特征相关关系对临床意义重大。大脑是机体代谢最旺盛的器官，对供血供氧需求较高，PD患者在症状前期即会出现脑细胞代谢功能改变，由于神经血管单位功能改变或与衰老相关的脑血管疾病负担增加，PD患者的代谢和血流参数也可能因神经元变性而改变[9]。3D-ASL通过血液中的水分子做内源性示踪剂，对微血管灌注进行定量测量，经软件处理获得全脑血流灌注图像，可以反映脑组织微结构的代谢活动。研究证实3D-ASL可与[15]O-H2O PET灌注效果相当，且3D-ASL技术可以无创实现全脑容积灌注，从而显示脑功能的改变[10]。

本研究结果发现，PD-MCI患者的双侧大脑半球存在明显的灌注减低，与既往大多数研究结果一致[11,12,13]。既往亦有研究格外关注PD患者边缘系统的脑灌注，Kim等[14]研究发现，PD伴抑郁的患者在海马和海马旁回、杏仁核等边缘系统的脑灌注有所减低；亦有PET研究发现，PD-MCI脑区主要特征为皮质代谢异常，尤其可在额叶、海马区观察到低代谢[15]。本研究也将海马及海马旁回纳入感兴趣区，但并未在两组PD患者中发现海马灌注减低的差异，但在PD-MCI组观察到海马旁回的灌注减低。PD患者局部脑区灌注的减低可能与其发生结构上的萎缩、神经细胞功能减弱相关，也可能与该区域对应的动脉血供异常有关[16]。影响PD患者脑血流灌注减低的因素较多，相关研究表明，认知功能受损则也会引起额颞叶脑灌注减低[17,18]。

付红江等[9]、Wei 等[19]研究中均显示，PD患者部分脑灰质核团CBF值减低，提示早期PD患者的脑灰质核团存在广泛灌注减低。本研究并未得到全部灰质核团灌注减低的结果，仅在壳核及黑质致密部观察到灌注减低。研究表明，PD患者黑质铁沉积过多主要位于黑质致密部，而PD患者多巴胺能神经元丢失主要发生在黑质致密部[20];黑质多巴胺神经递质缺失诱发PD非运动性症状，增加认知功能障碍风险，导致该区域CBF下降[21]。陈红日等[22]研究发现，PD伴痴呆组相较于 NC组左侧中央前回、双侧壳核呈现高灌注，本研究结果与之不一致，本次未观察到脑灌注增高的感兴趣区，在壳核的CBF值亦减低，在PD-MCI患者中灰质核团是否具有代偿功能有待进一步研究验证。

认知功能障碍与大脑皮质结构功能的异常、大脑皮质及其皮质下神经传导受阻相关。在既往一项纵向研究中，将随访时间内PD认知功能正常患者出现MCI的一类患者定义为PD-MCI转换者；Zhou等[23]研究显示，双侧额叶及颞叶萎缩的现象出现在PD-MCI转换者中，并发现颞叶的持续萎缩是加重这部分患者记忆力减退的因素，所以将PD患者额颞叶灰质的萎缩考虑为PD患者开始出现认知障碍的影像学特征。有研究表示，额叶和颞叶皮层厚度的减小是PD-MCI患者的MRI特征[24]。这种大脑皮层结构上的改变，导致相应脑区神经细胞减少、兴奋性减弱，致使脑组织血流灌注减低，促使认知功能障碍的发生。也有研究显示[25],早中期PD患者部分脑区出现的灌注减低区范围大于灰质萎缩范围，说明脑功能、微灌注的改变往往发生在脑结构发生改变之前。从而说明，相应脑区灌注的减低可以对临床有所提示，在结构改变前对其干预可能有助于减缓认知障碍的发展进程。本研究不足之处：PD认知功能障碍发生机制复杂，患者脑组织血流灌注受多种因素影响，本研究样本量较小，且所观察的CBF仅为选择的感兴趣区，可能会造成结果偏倚。

综上，PD伴认知障碍患者存在明显脑血流低灌注改变，并提示其认知功能与颞叶的血流灌注减低具有相关性。也进一步说明，3D-ASL可以观察PD患者全脑区CBF变化，并对感兴趣脑区进行量化分析，为PD伴认知障碍的研究提供影像学依据。

参考文献:

[2]陈芝君,马建,唐娜,等.中国帕金森病疾病负担变化趋势分析及预测[J].中国慢性病预防与控制,2022;30(9):649-54.

[4]杨俊,陆敏艳,张锦玲,等.脑血管反应性和血管危险因素与帕金森病临床进展的相关性研究[J].临床神经病学杂志,2023;36(5):351-6.

[7]中华医学会神经病学分会帕金森病及运动障碍学组,中国医师协会神经内科医师分会帕金森病及运动障碍专业.中国帕金森病的诊断标准(2016版)[J].中华神经科杂志,2016;49(4):268-71.

[9]付红江,张岗,杨世杰,等.早期帕金森病脑灰质核团扩散参数和脑血流量的联合评估[J].中国临床医学影像杂志,2023;34(3):159-63.

[10]轩昂,付畅,孙萌萌,等.睡眠剥夺状态下脑功能显像的多模态研究[J].中华核医学与分子影像杂志,2022;42(7):391-6.

[20]巩雨,高冰冰,钱进.磁共振扩散峰度成像评估帕金森病认知障碍的研究[J].医学影像学杂志,2022;32(9):1461-5.

[22]陈红日,尚松安,李青润,等.阿尔茨海默病与帕金森病痴呆病人的ASL脑灌注研究[J].国际医学放射学杂志,2022;45(1):3-9.

[24]孙维洋,史晓航,范玉,等.磁共振成像在帕金森病认知障碍中的研究进展[J].磁共振成像,2023;14(7):134-8.

基金资助:首都医科大学附属北京康复医院科技发展专项(2019-015);

文章来源:哈婷婷,温齐平,张源芳,等.3D-ASL评估帕金森病患者脑血流量及其与认知功能的相关性[J].中国老年学杂志,2024,44(09):2118-2121.