(田有勇)帕金森病的神经影像学.ppt

1、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。,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,瑞典:ALPHONSE PROBST,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.,DA神经元起源于中脑黑质A9和中脑大脑脚被盖部腹侧区

2、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,多巴胺通路,病理学的新认识,临床特征： 运动迟缓 肌僵直 震颤 姿势反射障碍,临床特征： 抑郁 执行功能障碍 痴呆、精神症状,黑质纹状体通路,中脑边缘及皮质通路,Monograph by James Parkinson 1817,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

3、系统。,病理学的新认识,帕金森病病理并非始于黑质致密部,NEUROLOGY 2007;68:948952,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,Application of different biomarkers for the diagnosis of PD,Tolosa E et al, Lancet Neurology 2006; 5:75,PD

4、 影像学检测流程,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,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）,-上图为正常对照 -中图PD患者可见中脑腹外

5、侧信号较弱 -下图PSP患者中脑中线区域信号较弱。,分段性自转回波磁共振成像,利用脑组织在磁场 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 可用于PD和PSP 的鉴别。,Michael Hutchinson，2003,Color-coded diffusion weighted MR images of healthy subject, patient with PD, and patient with atypical parkinsonian syndrome multiplesystem atrophy. Apparent diffusion

6、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.,弥散加权MR成像（DWI）,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

7、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。,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患者脑前额区儿茶

8、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。,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, SPMt (statistical parametric map of the t statistic) of decreased functional connectivity with the posterior putamen (PP) in the PD group (control PD). In orange, SPMt

9、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 dot

10、s).,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。,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,磁共振波谱分析（M

11、RS）,疾病 NAA Cr Cho Lac Lip aa 肿瘤 - - - 脓肿 梗死 - - - MS - - - PD ？ ？ ? ？ ？ ？,磁共振波谱分析（MRS）,桥脑和壳核-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。,磁共振波谱分析（MRS）,经颅超声(TCS)用于PD的早期和鉴别诊断,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

12、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。 第16届国际帕金森病与相关疾病会议，2006，东京,德国tubingen大学Berg Daniela教授：,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),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

13、 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,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） 其它：葡萄糖代谢、5-HT2等,突触前功能成像

14、-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。,健康被试,Hoehn-Yahr 1级PD患者,DAT成像-SPECT,Courtesy of KL Marek.,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严重程度比较,123I-CIT SPECT images show progressive decline of nigro-striatal DAT function in patients with Park

15、insons disease,DAT成像SPECT：动态随访,DAT-SPECT：PD与ET的比较,DAT-SPECT：PD与AD、DLB的比较,男,44岁,进行性左上肢颤，僵硬,乏力1年,DATPET CT scan,DATPET：PD与ET的比较,18F-Dopa成像,18F-DA-显像,Progression of loss of 18F-dopa storage in an initially asymptomatic identical twin of a patient with PD who 5 years later became clinically affected. (Credit: David Brooks, MD),18F-DA-：单卵双胎无症状PD5年随访,对SND、PD患者分别进行18F-DG PET检测，可见SND的双侧基底节区糖代谢下降，而PD患者则无变化。,18F-DA-：与SND比较,VMAT2，DAT，18F-DA成像比较,多巴胺D2受体标记显像,多巴胺D2受体标记-11C-雷氯必利受突触DA影响，可用于评估DA释放,DAT及D2受体标记比较-PD，MS