(田有勇)帕金森病的神经影像学

磁共振波谱分析（MRS）
疾病 肿瘤
NAA Cr Cho Lac -
Lip -
aa -
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ脓肿
梗死 MS PD

？

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磁共振波谱分析（MRS）
桥脑和壳核γ-氨基丁酸 (GABA)浓度 显著升高；
乳酸（Lac）、总N乙酰门 冬氨酸(NAA)、总肌酸 （tCr）、肌醇和总胆碱 （tCho）等 在黑质、脑桥 及壳核均未见变化。
传统的观点: 黒质致密带(SNpc) –A9多巴胺能神 经元的减少,黒质纹状体通路变性.
多巴胺通路
临床特征： 运动迟缓 肌僵直 震颤
黑质—纹状体通路
姿势反射障碍
临床特征：
抑郁
执行功能障碍 痴呆、精神症状
中脑边缘及皮质通路
Monograph by James Parkinson 1817
病理学的新认识
NAA/tCr (p = 0.05) and Glx/tCr (p = 0.03).
经颅超声(TCS)用于PD的早期和鉴别诊断
德国tubingen大学Berg Daniela教授：

TCS在90%的PD患者的黒质区可见到其增强的回声 信号,在非典型或帕金森综合症中很少见到。 TCS回声信号的增强在健康人群出现是黒质纹状体易 于损伤的生物信号。 TCS是锥体外系疾病的生物标志。 回声高信号有助于PD早期诊断和鉴别诊断。 原发性肌张力障碍回声高信号常见于豆状核,亨廷顿 在尾状核。
Braak病理分级
•1期(延髓):嗅觉障碍 •2期(桥脑被盖): 睡眠，头痛，运 动减少，情感等 •3期(中脑):体温调节，认知，抑 郁，背疼等 •4期(纹状体)：四主症(震颤,强直, 运动迟缓,平衡障碍) •5期(新皮层): 运动波动，频发疲 劳 •6期(新皮层): 错乱，视幻觉，痴 呆，精神症状
PD
MRI
MRI结构成像 弥散加权MR成像 弥散张量成像 静息态功能MRI 功能MRI MR波谱分析

MR结构成像
常规MR结构成像对帕金森病诊断意义有限； 主要用于与帕金森综合症的鉴别诊断； 高场强的MR可能对帕金森病有提示作用， 但早期诊断价值不大。

尾 状 核 和 壳 核 体 积 缩 小
功能MR成像（语言流畅性作业）:
——左旋多巴及左旋多巴洗脱
患者语言流畅性作业fMRI比较观 察左旋多巴对PD患者语言区的功 能影响。 ▲服用左旋多巴后脑额
中回、左额叶及顶枕区 活性降低；
▲服用左旋多巴对纹状 体区活性物影响； ▲服用左旋多巴抑制PD 患者左顶枕区代偿性激 活。
磁共振波谱分析（MRS）
高场强MRI检查可能有提示作用
黑质致密部正常宽度 4毫米，而PD的平均 宽度为2.7毫米
鉴别诊断——进行性核上性麻痹（PSP）
鉴别诊断——纹状体黑质变性（SND）
鉴别诊断——皮质基底节变性（CGD）
鉴别诊断——路易体痴呆（LBD）
鉴别诊断——橄榄桥脑小脑萎缩（OPCA）
分段性自转回波磁共振成像
病

理
含色素的神经元变性缺 失，以黑质致密部DA能 神经元为甚
病理学的新认识
瑞典:ALPHONSE PROBST


DA神经元起源于中脑黑质A9和 中脑大脑脚被盖部腹侧区A10 黑质（A9）—纹状体通路： 控制运动 中脑边缘系统（A10）：投射 到杏仁核、隔核、扣带回 中脑皮层通路（A10）：投射 到皮层颞叶与精神和行为有关
功能MR(静息态)
纹 状 体 纤 维 种 子 区 及 投 射
cortico-striatal connectivity
功能MR（静息态）
▲ In light blue, SPM{t} (statistical parametric map of the t statistic) of decreased functional connectivity with the posterior putamen (PP) in the PD group (control >PD). ▲ In orange, SPM{t} of enhanced functional connectivity with the anterior putamen (AP) in the PD group (PD > controls). ▲ PD patients (red dots, one dot represents one subject) showed a consistent bias toward stronger functional connectivity between the IPC (顶叶皮层)and the anterior putamen than the healthy controls (blue dots).
NEUROLOGY 2007;68:948–952
帕金森病病理并非始于黑质致密部
Application of different biomarkers for the diagnosis of PD
Tolosa E et al, Lancet Neurology 2006; 5:75
影 像 学 检 测 流 程
帕金森病：黑质区R2值显著增加；黑质和丘脑区FA（各向异性分数）下降；壳核和 尾状核平均弥散率（mean diffusivity)上升
功能磁共振（fMRI）



功能磁共振（fMRI）通常分静息态MRI和功能诱 导的fMRI; 静息态MR显示辅助运动区、左背外侧前额皮层、 左壳核纤维联系减少；同时左小脑、左第一运动 区、顶叶皮层纤维联系增多。这些改变可以被药 物部分逆转； fMR检测在运动及学习任务过程的MR改变。fMR 发现在执行计划任务时ＰＤ患者脑前额区儿茶酚 氧位甲基转移酶（COMT）活性下降。 fMR检测中运动及任务执行的异质性导致检测结 果的可重复性受到质疑。
第16届国际帕金森病与相关疾病会议，2006，东京
经颅多谱勒超声诊断
1、多谱勒探头应置于患者颞部骨窗； 2、正常人中脑黑质为低回声区，PD患者在该区出现 部分高回声区，可能与该区大量的铁沉积有关； 3、该技术特异性不高，正常老年人黑质区也可能有 铁质沉积导致回声异常。
正常人中 脑部位为 低回声区 (红箭头)

DEMENTIA 6

4 5 3
↓olfaction


2
Anxiety/depression dysautonomia
1
RBD constipation
Modified from Braak et al. Cell Tissue Res. 2004 Oct;318(1):121-34
多巴胺能神经原 (黑质致密区) 胆碱能神经原 (杏 仁核) 去甲肾上腺素能 神经原 central (蓝斑), 五羟色胺能神经 原 (中缝核) 其他：γ-氨基丁 酸，谷氨酸，神 经肽(突触核蛋白、 泛素、蛋白酶体 成分、热休克蛋 白等)
弥散张量成像（DTI）


DTI是DWI的发展和深化，用于脑白质束的观察、 追踪、脑发育、认知、脑病病理等的研究。主要 检测指标为各向异性分数（FA） 多数研究证实在PD患者脑内黑质区、尾状核及黑 质纹状体纤维FA明显下降； 有研究认为DTI检测黑质丘脑连接结合黑质体积的 测量具有较高的特异性； FA的下降可能反映了相关白质纤维及功能联系结 构的完整性损伤。 DTI用于PD的诊断还处于探索阶段。
Heiko Braak认为：

PD是一种在脑内形成Lewy体和Lewy神经突的 多系统突触蛋白病（Synucleinopathy)，始于 延髓逐渐依次进展到桥脑、中脑、最后到间脑 和皮层，损害边缘系统、内脏运动系统和感觉 运动系统。
The pathological process in PD
starting in medulla and olfactory bulb 1 ,then spreading upwards to substantia nigra 3, then finally into neocortex 5,6

其它：葡萄糖代谢、5-HT2等
突触前功能成像----3种标记途径（VMAT2，DAT，18F-DA）
常 用 多 巴 胺 能 神 经 传 递 示 踪 剂 及 临 床 应 用
目前只有很少的医学中心可以进行这项工作。
DAT成像----SPECT
健康被试
Hoehn-Yahr 1级PD患者
Courtesy of KL Marek.
DAT-SPECT：PD与ET的比较
DAT-SPECT：PD与AD、DLB的比较
DAT—PET CT scan
男,44岁,进行性左上肢颤，僵硬,乏力1年
DAT—PET：PD与ET的比较
[18F]-Dopa成像
18F-DA-ＰＥＴ显像
18F-DA-ＰＥＴ：单卵双胎无症状PD5年随访
Progression of loss of 18F-dopa storage in an initially asymptomatic
利用脑组织在磁场
-上图为正常对照
参数发生特定变化
情况下，使中脑黑 质从周围脑组织中 被区分显示出。 特异性不高，主要
-中图PD患者可见中脑腹 外侧信号较弱
可用于PD和PSP
的鉴别。
-下图PSP患者中脑中线区 域信号较弱。
Michael Hutchinson，2003
弥散加权MR成像（DWI）
Color-coded diffusion weighted MR images of healthy subject, patient with PD, and patient with atypical parkinsonian syndrome multiplesystem atrophy. Apparent diffusion coefficient （ADC）is normal in striatum of PD patient but raised in multiple-system atrophy because of neuronal loss that targets putamen. MSA: multiple-system atrophy.
常用指标
NAA：2.02-2.05ppm Creatine：3.03ppm Choline：3.2ppm
Myo-Inositol：3.56ppm
Lactate：1.32ppm Lipid：0.8、1.2、1.5、 6.0ppm Glutamate：2.1-2.5ppm Alanine：1.3-1.4ppm
帕金森病神经影像学
南京市第一医院神经科 田有勇
前

言
第二大常见神经变性病。 缺乏简便、经济、客观的 早期诊断指标。 结构未变，功能已变，功 能影像技术的发展为影像 学诊断提供可能。
病

理
黑质纹状体系统多巴胺 能神经元变性及 Lewy 小体形成。 出现症状意味着至少 50%DA神经元丧失，典 型运动症状的出现意味 着80% DA经元死亡， 但常规的结构影像学改 变有限。
SPECT和PET（多巴胺功能成像）

突触前功能成像
囊泡单胺转运体2型（VMAT2） 多巴胺转运体（DAT） 多巴胺合成与代谢：6-[18F]-左旋多巴（18F-DA）等

突触后功能成像
多巴胺D1受体（doparmine D1 R） 多巴胺D2受体（doparmine D2 R） 多巴胺D3受体（doparmine D3 R）
DAT成像----SPECT严重程度比较
99mTc-TRODAT-1
SPECT显像示随H-Y分级增加DAT 逐渐下降（A为正常对照，B-F为H-Y的1-5级）
DAT成像—SPECT：动态随访
123I-β-CIT SPECT images show progressive decline of nigro-striatal DAT function in patients with Parkinson’s disease
90%PD患者黑 质区有高回声， 同时夹杂有低 回声区(红箭头 所示)
Georg Becker，2001
Transcranial sonography for Parkinson disease Hagenah et al, Neurology, 2006; 66:1951
PD中脑黑质各向异性分数（FA）自头端向尾端递减， 经颅超声显示黑质回声增强