彌散張量成像在血管性帕金森綜合征診斷中的應(yīng)用

譚曉琳，任艷，李松柏，張志強(qiáng)，張洧藍(lán)，李曉紅，劉娜，婁凡

（中國醫(yī)科大學(xué)1.附屬盛京醫(yī)院康復(fù)科，沈陽 110004；2.附屬第一醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，沈陽 110001；3.附屬第一醫(yī)院影像科，沈陽 110001）

彌散張量成像在血管性帕金森綜合征診斷中的應(yīng)用

譚曉琳1，任艷2，李松柏3，張志強(qiáng)1，張洧藍(lán)3，李曉紅2，劉娜2，婁凡2

（中國醫(yī)科大學(xué)1.附屬盛京醫(yī)院康復(fù)科，沈陽 110004；2.附屬第一醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，沈陽 110001；3.附屬第一醫(yī)院影像科，沈陽 110001）

目的探討彌散張量成像（DTI）在血管性帕金森綜合征（VP）診斷中的應(yīng)用及VP患者下肢運動障礙的致病機(jī)制。方法選取2011年12月至2012年12月就診于中國醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科16例VP患者（VP組）及32例帕金森病患者（PD組），應(yīng)用量表及DTI檢查評價患者的雙下肢運動功能。結(jié)果VP組與PD組比較存在嚴(yán)重的雙下肢運動障礙（凍結(jié)步態(tài)、起步困難等）。VP組患者雙下肢運動障礙與雙側(cè)額葉纖維束相關(guān)（P=0.008）。PD組雙下肢運動障礙與黑質(zhì)纖維束相關(guān)（P= 0.030）。2組在黑質(zhì)、雙側(cè)額葉各項異性值，額葉、黑質(zhì)致密部及網(wǎng)狀部表觀彌散系數(shù)存在統(tǒng)計學(xué)差異（均P＜0.05）。結(jié)論VP患者較PD患者存在更為嚴(yán)重的下肢運動障礙；DTI為鑒別VP與PD提供了新的方法；VP患者雙下肢運動障礙形成可能與額葉纖維束密切相關(guān)。

帕金森病；血管性帕金森綜合征；彌散張量成像；步態(tài)障礙；運動障礙

血管性帕金森綜合征（vascular parkinsonism，VP）是Critchley［1］1929年首先報道，患者由于糖尿病、高血壓等發(fā)生一次或多次缺血性卒中后出現(xiàn)帕金森樣癥狀。臨床上以非對稱性肌張力增高、慌張步態(tài)、凍結(jié)步態(tài)為特征。常伴有錐體束征，癡呆、假性球麻痹等。患者主要表現(xiàn)為雙下肢運動障礙，所以又被稱為“下肢性帕金森”。VP患者的常規(guī)磁共振主要表現(xiàn)為彌漫的白質(zhì)缺血，大多數(shù)患者均有白質(zhì)受累。由影像學(xué)表現(xiàn)將其分為2種：緩慢起病的患者血管損害主要位于分水嶺區(qū)；急性起病的患者血管損害主要位于基底節(jié)區(qū)［1］。

以往VP致病機(jī)制研究多采用病理解剖或核素顯像法，時效性不佳且費用昂貴。彌散張量成像（diffusion tensor image，DTI）技術(shù)的出現(xiàn)彌補了此缺陷。DTI是一種以量化水分子的彌散程度來反映腦白質(zhì)組織結(jié)構(gòu)空間方向性和完整性的成像技術(shù)。作為目前唯一能在活體無損傷反映白質(zhì)纖維的檢查手段，DTI不僅能反映腦的形態(tài)，還能對其功能狀態(tài)進(jìn)行良好評估［2］，因而被稱為“活病理”。此外，經(jīng)過白質(zhì)纖維束示蹤技術(shù)（fiber tractography，F(xiàn)T）處理的DTI圖像，還能對纖維束進(jìn)行三維重建，可更加直觀地反映白質(zhì)纖維束的缺失與走行。

1　材料與方法

1.1材料

參照Gupta等［1］對VP的診斷標(biāo)準(zhǔn)，即滿足以下4項：（1）有帕金森綜合征，運動遲緩。且至少具有靜止性震顫、肌張力增高、姿勢不穩(wěn)中的1項癥狀；（2）有腦血管病，由MRI發(fā)現(xiàn)梗死病灶或者有相關(guān)臨床癥狀及體征；（3）帕金森綜合征與腦血管病相關(guān)；（4）排除腦損傷、腦炎、安定藥物治療史、腦瘤、交通性腦積水及其他可能引起帕金森綜合征的因素。對帕金森患者采用英國帕金森病協(xié)會腦庫臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)［2］。對2011年12月至2012年12月中國醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院門診及病房確診為帕金森病及VP的患者（共96例）進(jìn)行普通磁共振及DTI檢查。抽取16例VP患者（VP組），32例帕金森病H-Y分期與VP相近（2.63∶2.64），且普通磁共振檢查未見確切腦血管病、腦損傷、腦瘤及腦炎等神經(jīng)系統(tǒng)疾病患者作為對照（PD組）。VP、PD組患者在年齡、性別、教育程度等差異均無統(tǒng)計學(xué)差異（P＞0.05），見表1。

1.2方法

所有患者進(jìn)行影像學(xué)檢查的同時，對其雙下肢運動功能進(jìn)行評估（均于患者關(guān)期進(jìn)行）。采用統(tǒng)一帕金森病評定量表（unified Parkinson′s disease rating scale，UPDRS）對患者進(jìn)行分期及綜合評價。運動障礙采用在評價平衡功能上有著良好的可信度Berg平衡量表［3］（the berg balance scale，BBS），滿分為56分；步態(tài)評價采用功能性步態(tài)［4］（functional gait assessment，F(xiàn)GA）量表，滿分為10分。并且采用（56-BBS）/病程代表平衡功能下降率，（10-FGA）/病程來代表步態(tài)功能下降率。步長采用患者正常行走10 m的平均步長（cm）；步頻采用患者正常行走1 min的步數(shù)。評分及測量均由經(jīng)過培訓(xùn)的專業(yè)人員進(jìn)行。

使用GE Signa 3.0T超導(dǎo)磁共振掃描儀，8通道正交線圈掃描頭部。掃描時頭部用海綿墊固定。進(jìn)行普通磁共振及DTI掃描。DTI掃描檢查采用單次激發(fā)平面回波（single-shot echo-planar imaging，EPI）序列（TR 800 ms，TE 109.7 ms，矩陣256×256，F(xiàn)OV 240 mm，層厚4 mm，間距0 mm，b=1 000 s/mm2），掃描層面平行于前后聯(lián)合連線（AC-PC），擴(kuò)散敏感梯度方向25個，總掃描時間約455 s。各向異性分?jǐn)?shù)（fractional anisotropy，F(xiàn)A）值計算采用DTIstudio2.4（美國Johns Hopkins大學(xué)發(fā)明），使用確定性跟蹤算法，在校正變性選定閾值后，對選定感興趣（region of interest，ROI）進(jìn)行纖維束示蹤。本研究ROI白質(zhì)纖維束為左側(cè)黑質(zhì)致密部、網(wǎng)狀部、雙側(cè)額葉。手動完成感興趣區(qū)的選擇，并使用“AND”、“OR”、“NOT”選項精確定位纖維束，排除對側(cè)及不相干纖維束。

1.3統(tǒng)計學(xué)分析

采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析，VP組與PD組雙下肢運動功能統(tǒng)計結(jié)果以表示，比較采用獨立樣本t檢驗；2組主要纖維束量值采用非參數(shù)檢驗；分別對2組內(nèi)的對應(yīng)量值進(jìn)行相關(guān)性分析，采納雙側(cè)檢驗值，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2　結(jié)果

2.1常規(guī)磁共振及DTI表現(xiàn)

16例VP患者均表現(xiàn)有Gupta描述的VP影像表現(xiàn)，即彌漫的血管損害主要位于分水嶺區(qū)和基底節(jié)區(qū)，同時14例（87.5%）患者存在白質(zhì)改變。

2.2運動功能比較

結(jié)果顯示，VP組平衡功能、步態(tài)功能較PD組均下降（P均＜0.05）。VP組BBS下降率約是PD組的4倍，2組比較有統(tǒng)計學(xué)差異（P＜0.01）。2組在BBS亞項雙足上臺階及雙足前后站立也具有統(tǒng)計學(xué)差異（P＜0.05）。此外，2組步頻差距較大（P＜0.05）。兩者步長及雙下肢強(qiáng)直程度也具有統(tǒng)計學(xué)差異（P＜0.05）。但VP與PD組在UPDRS總分及各分項評分未見明顯規(guī)律及統(tǒng)計學(xué)差異（P＞0.05）。見表1。

2.32組主要纖維束量值比較

與PD組比較，VP組黑質(zhì)FA增大（P＜0.05），雙側(cè)額葉FA減?。≒＜0.05）；左側(cè)額葉表觀彌散系數(shù)（apparent diffusion coefficient，ADC）增多（P＜0.05），而黑質(zhì)致密部及網(wǎng)狀部ADC減?。≒＜0.05）。見表2。

2.42組雙下肢運動功能與主要纖維束間相關(guān)性分析

VP組中，雙下肢功能各項評分與黑質(zhì)FA、黑質(zhì)致密部ADC均未見相關(guān)性；平衡功能與左側(cè)額葉ADC、黑質(zhì)網(wǎng)狀A(yù)DC值相關(guān)；步態(tài)功能下降率與右側(cè)額葉FA相關(guān)；雙下肢上臺階能力與黑質(zhì)網(wǎng)狀部ADC密切相關(guān)；雙腳前后站立與左側(cè)額葉FA緊密相關(guān)。PD組中，雙下肢功能各項與雙側(cè)額葉FA、左側(cè)額葉ADC及黑質(zhì)網(wǎng)狀部ADC均未見相關(guān)性；上臺階能力與黑質(zhì)致密部ADC密切相關(guān)；雙腳前后站立與黑質(zhì)FA相關(guān)；步頻與黑質(zhì)致密部ADC相關(guān)，見表3。

表1 VP組與PD組運動功能比較Tab.1　Com parison of motion function for VP and PD group

表2 VP與PD組纖維束量值比較Tab.2　Com parison of main white matter fibers for VP and PD group

3　討論

3.12組雙下肢運動功能比較

2組在平衡功能及步態(tài)功能下降、在代表遠(yuǎn)側(cè)肌肉運動的亞項雙足上臺階、代表軀體平衡功能的亞項雙足前后站立均存在統(tǒng)計學(xué)差異（P＜0.05）。此外，16例VP患者均有凍結(jié)步態(tài)，11例患者曾發(fā)生過跌倒；而PD組32例患者中，僅有1名患者有凍結(jié)步態(tài)，5例患者曾發(fā)生過跌倒。且VP組較PD組步長及步頻均減小，雙下肢強(qiáng)直癥狀也更為嚴(yán)重，這與以往研究VP患者較PD患者運動更為緩慢［1］一致。此外，VP組BBS平衡功能僅為30.69分，這也可能是VP患者跌倒發(fā)生率較PD患者高的原因。VP組不但下肢運動障礙較PD組嚴(yán)重，在排除病程干擾后得出的平衡功能下降率，VP組約是PD組的4倍，這表明VP組較PD組雙下肢運動障礙發(fā)展更為迅速。

3.22組雙下肢運動功能與各主要纖維束關(guān)系

VP患者的雙下肢運動功能與黑質(zhì)FA及黑質(zhì)致密部ADC均未見相關(guān)（P＞0.05），而PD組的運動功能與其黑質(zhì)FA及黑質(zhì)致密部ADC相關(guān)。多巴胺遞質(zhì)通過黑質(zhì)致密部纖維束投射到紋狀體，帕金森患者是由于腦內(nèi)多巴胺遞質(zhì)含量減少，導(dǎo)致運動功能障礙。結(jié)合上述實驗結(jié)果，可以得出：VP患者雙下肢運動功能可能與多巴胺能遞質(zhì)并無關(guān)聯(lián)。這與眾多實驗觀察到的VP對多巴及其相關(guān)藥物反應(yīng)欠佳相符［1］。在應(yīng)用SPECT對VP進(jìn)行觀察［1］也表明在VP患者中未見黑質(zhì)與其步態(tài)功能存在相關(guān)性。雖然本研究中VP患者的軀體平衡功能及步長與其黑質(zhì)網(wǎng)狀部ADC相關(guān)。但由于ADC受神經(jīng)元細(xì)胞內(nèi)細(xì)微改變的影響，沒有FA值穩(wěn)定性高［5］。且黑質(zhì)網(wǎng)狀部不僅接受來自黑質(zhì)致密部的神經(jīng)纖維，也接受來自丘腦下核的神經(jīng)纖維，這些均可導(dǎo)致結(jié)果存在偏差。VP組黑質(zhì)FA值較PD組大，而黑質(zhì)致密部ADC、網(wǎng)狀部ADC較PD組小。FA值越大，ADC值越小，代表纖維束完整性越好［6］。這也提示了VP患者黑質(zhì)纖維束可能未發(fā)生顯著變性缺失。

表3　2組雙下肢運動功能與主要纖維束間指標(biāo)的相關(guān)分析（r）Tab.3　Relevance analysis of function of lower limbs and main fibers（r）

VP患者的步態(tài)及軀體平衡能力與雙側(cè)額葉FA值密切相關(guān)，其平衡功能與額葉ADC值相關(guān)。而PD患者雙下肢運動與其雙側(cè)額葉FA、ADC值均未見相關(guān)，且VP組的雙側(cè)額葉FA平均值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于PD組，ADC值高于PD組，表明VP患者的額葉與其下肢運動障礙關(guān)系密切，其白質(zhì)纖維束方向性較PD患者更差，髓鞘更不完整，神經(jīng)元細(xì)胞可能發(fā)生改變。

額葉不僅是大腦記憶判斷、抽象思維等認(rèn)知功能的主要區(qū)域，還包含了如輔助運動區(qū)（supplimentary area，SMA）等重要運動相關(guān)區(qū)域。SMA區(qū)域在決定運動及運動前的準(zhǔn)備活動中起到重要作用［7］，因此VP患者較PD患者起步更為困難可能與位于額葉的SMA相關(guān)。

此外，額葉還通過廣泛的聯(lián)絡(luò)纖維與許多重要核團(tuán)相連。一項應(yīng)用DTI對橋腳核（pedunculopontine nucleus，PPN）環(huán)路進(jìn)行分析的研究［8］表明：凍結(jié)步態(tài)患者腦內(nèi)PPN與額葉的直接連接纖維連接減少，F(xiàn)A值降低。而PPN已被證實在凍結(jié)步態(tài)形成中起到至關(guān)重要的作用［9］。即額葉可能通過與PPN連接減少而影響了凍結(jié)步態(tài)的形成。而凍結(jié)步態(tài)是VP的特征性步態(tài)障礙［1］。這也從另一方面證明額葉在VP下肢運動障礙，尤其是凍結(jié)步態(tài)的形成中扮演了重要角色。

關(guān)于缺血疾病及帕金森綜合征的分析也表明了多發(fā)性缺血，尤其是額葉缺血與帕金森綜合征的形成有密切聯(lián)系［10］。Wang等［6］應(yīng)用DTI對VP患者白質(zhì)纖維進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)了患者右側(cè)額葉皮質(zhì)下白質(zhì)，左側(cè)內(nèi)囊前支FA值均較正常同齡對照組顯著降低，雙側(cè)額葉皮質(zhì)下白質(zhì)的ADC值較正常對照組顯著增高。且FA值的降低程度與平衡及步態(tài)障礙的嚴(yán)重性成正比。本研究通過量表及DTI手段，結(jié)合臨床特征，對VP雙下肢運動障礙致病機(jī)制進(jìn)行了分析，認(rèn)為VP雙下肢運動障礙發(fā)病與其額葉纖維束密切相關(guān)。雖然既往已有研究［6］借助DTI技術(shù)對VP白質(zhì)纖維束進(jìn)行觀察，但對照組為正常人。本研究采用帕金森病患者作為對照，為鑒別VP與帕金森病提供了新的方法。

目前，VP僅占帕金森綜合征的3%～12%［1］，隨著心腦血管疾病的逐年遞增，其發(fā)病率必將上升。VP較帕金森病的運動障礙發(fā)展速度更快，嚴(yán)重程度更為明顯，而準(zhǔn)確快速地對兩種疾病進(jìn)行鑒別，不僅能使廣大患者受益，也更契合精準(zhǔn)醫(yī)療的發(fā)展趨勢。

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（編輯武玉欣）

Application ofDiffusion Tensor Image in DiagnosisofVascular Parkinsonism

TANXiao-lin1，RENYan2，LISong-bai3，ZHANGZhi-qiang1，ZHANGWei-lan3，LIXiao-hong2，LIUNa2，LOUFan2
（1.DepartmentofRehabilitation，Shengjing Hospital，ChinaMedicalUniversity，Shenyang110004，China；2.DepartmentofNeurology，The FirstHospital，ChinaMedicalUniversity，Shenyang110001，China；3.DepartmentofRadiology，TheFirstHospital，ChinaMedicalUniversity，Shenyang 110001，China）

ObjectiveTo study the pathogenesis of lower limb motor disorder in vascular parkinsonism（VP）using diffusion tensor image（DTI）. MethodsA case-control study was performed in a cohort of 16 VP patients and 32 PD patients.Patients were all recruited from the first affiliated hospital of China Medical University from Dec.2011 to Dec.2012.The lower limb motor function of those patients was assessed using measurement scales.All patients received magnetic resonance image（MRI）and diffusion tensor image（DTI）.Results Patients in VP group showed more serious movement disorders such as freezing of gait（gait ignition failure）than these in PD group，and the movement disorders of their lower limbs progress more rapidly in VP group than the PD group.Movement disorders of their lower limbs in VP group were related to fibers in bilateral frontal lobes （P=0.008）.Movementdisorderof their lower limbs in PD groupwere related to fibers in substantianigra（P=0.030）.Therearestatistically significant differences in both the FA values of substantia nigra，bilateral frontal lobes and the ADC values of frontal lobes，and the pars compacta and pars reticulata of substantia nigra between these two groups（all P＜0.05）.ConclusionMovement disorders of bilateral lower limbs are more seriously manifested in VPpatientsthan in PD patients.Theonsetmovementdysfunction ofbilaterallower limbsisclosely related to fibers in the frontallobe.

Parkinson′s disease；vascular parkinsonism；diffusion tensor imaging；gait disorder；movement disorder

·短篇論著·

R493.02

A

0258-4646（2016）04-0361-04

10.12007/j.issn.0258-4646.2016.04.018

譚曉琳（1987-），女，醫(yī)師，碩士. E-mail：changchuntengtan@163.com

2015-11-01

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