MRI在帕金森氏病中的系统设计

帕金森氏症氏病（Parkinson's disease，PD）的诊断主要依据药理学特征而非亦非觉学生物学记号物。PD经常用的亦非觉学运经常用都有PET、SPECT，但基本上MRI的药理学运经常用实现。然而，随着结构上和开放特质亦非觉运经常用的进步，MRI也可检测到PD的坏动，能够辨认PD和其它帕金森氏症综合征。

骨骼肌亦非觉的生物学记号物应可在中的枢骨骼肌系统设计内，都有小脑（substantia nigra，SN）、亦非网膜干、基底节和亦非网膜，检测出另行最初的骨骼肌病因坏动，有效地最初诊断，且与传染病进程就其可受控传染病状态。另行MR造影剂和亦非觉数据分析运经常用的改善现在仿真SN或其它亦非网膜干核分裂团，受控出另行亦非网膜损害的坏动（如截面积、发电用量和褐质密度）。

定用量分析亦非觉运经常用都有弛豫时间、静电恰当相加超声、低质用量和静电特质传导超声（magnetization transfer，MT）等。非对比MRI可赞赏亦非网膜转化变为状态，造影离子化数据分析（MR spectroscopy，MRS）可赞赏亦非网膜代谢状态，亦非网膜皮质纤维素谨踪超声最简单以科学研究病理学家连接起来特质，列于征态开放特质MRI （resting state functional，rsfMRI）为PD病坏亦非网膜开放特质连接起来的坏动提供者了另行亦非角。

近期，Ther Adv Neurol Disorders杂志发列于综述，回顾了结构上特质超声、锻负荷评用量及其它定用量分析运经常用（如MT和低质用量超声）、转化变为超声、造影离子化数据分析、结构上和开放特质骨骼肌接连评用量等另行兴MRI 运经常用及其在PD中的的运经常用，论述见列于1和所示1。

列于1. MRI运经常用

原理

运经常用

讯息

PD坏动

结构上特质

T1-w, T2-w, IR, MT

现生测用量

SN：发电用量坏动各异；亦非网膜：发电用量和截面积轻度攀升

骨骼肌体细胞

自旋回波 T1-w

内含体细胞骨骼肌线粒体超声

回波强度减弱

静电特质传导超声

有MT脉冲的投影（MT），无MT脉冲的投影（M0）

脱上皮的持续性，神经节密度

MT比不下攀升（MTR = M0 – MT/M0）

弛豫时间

T2/T2*

亦非网膜内锻内含用量比

T2/T2*攀升，R2/R2*增高

静电恰当-相加超声

时像投影

亦非网膜内锻内含用量比

因锻负荷而增高的准确性

低质用量超声

DTI

冷溶化生物学组织起来内的低质用量

FA攀升

皮质谨踪超声

DTI

纤维素束特异特质修缮

连接起来的意味著特质攀升

开放特质超声

列于征态BOLD fMRI

亦非网膜网络的开放特质连接起来

感觉运动所区里FC攀升，送信亦非网膜FC增高

MR离子化数据分析

1H MRS

NAA, Cho, mIns, GABA, Glx, GSH, lactate

人体内有攀升的趋势

31P MRS

能用量代谢：ADP, PCr/ATP

中的亦非网膜ATP攀升

转化变为

ASL

rCBF

亦非网膜攀升，基底节推移各异

原文：1H MRS， MR光谱学数据分析；31P MRS，MR磷谱数据分析；ADP，二乙酸乙酸；ASL，切线颈动脉原子核分裂记号转化变为亦非觉；ATP，三乙酸乙酸；BOLD，MRI冷程度依赖特质；Cho，内含酪氨酸阴离子；DTI，低质用量张用量超声；FA，各向异特质得分；FC，开放特质连接起来；Glx，GABA-谷氨酰胺；GSH，谷胱甘肽；IR，旋转直至；mIns，半乳糖；MTR，静电特质传导比不下；NAA，N-甘氨酸胺基酸；rCBF，全局亦非网膜血流；PCr，乙酸肌酸；T2，T2弛豫时间；T2*，梯度回波T2驰豫时间；T1-w，T1相加；T2-w，T2相加；R2，T2弛豫速不下；R2*，T2*弛豫速不下。

所示1.PD科学研究换用的MRI原理。亦非网膜：基于体素的运经常用、亦非网膜截面积测用量和转化变为超声。亦非网膜连接起来特质：开放特质连接起来换用rs-fMRI，结构上特质连接起来换用皮质超声。小脑（黄圈）：低质用量超声运经常用（FA增高）、弛豫（R2*增高提谨锻负荷增高，静电恰当相加超声）、静电特质传导超声不下（攀升）和MR离子化数据分析。基底节：科学研究显谨FA、R2* 或MTR无坏动或轻度坏动。的有（Locus coeruleus）：骨骼肌体细胞超声谨回波强度攀升。

一、 结构上特质亦非觉

1. 亦非网膜区里仿真和一区里运经常用

仿真基底节和亦非网膜的MRI序列

基本上的三维T1相加（T1-w）序列可清楚显谨亦非网膜褐皮质的对比及部分基底节结构上；但对PD就其结构上（SN、下丘亦非网膜核分裂团、苍白球、红核分裂）的对比较差。而这些PD就其结构上因内含锻用量很高，所致T1较短，准确性攀升；T2-w和 T2*-w序列对赞赏锻负荷具有优势，可增高准确性。

静电恰当相加超声（Susceptibility-weighted imaging，SWI ）运经常用改善了对亦非网膜组织起来内钙质的恰当特质和SN的可亦非持续性。原子核分裂密度和短TI旋转直至投影、MT运经常用（MT脉冲可增高SN与邻近皮质的对比）等也可达到相近的效果。最另行的7T MRI运经常用增高了静电场强度，改善了自由空间分辨不下和准确性，令基底节外形更为清晰。

基本上三维T1-相加序列可较好显谨亦非网膜的病理学家，对褐皮质的准确性很高。

一区里和发电用量计算

微细结构上如SN，经常为手动描摹外形和一区里。一些亦非网膜范围（如海马、纹状体和丘亦非网膜）也最简单手动一区里，但亦非网膜的褐皮质坏动最差换用不依赖操作者的则会一区里运经常用。这些则会运经常用都有基于体素的、基于形坏的、和基于张用量的现生数据分析、亦非网膜截面积和核分裂团测用量。

基于体素的现生数据分析（Voxel-based morphometry，VBM）是一项系统设计化的运经常用，对褐质和皮质的区里别极为恰当，可提供者褐质密度和发电用量等数值，但对组织起来推移不具有特异特质。基于形坏的和基于张用量的现生数据分析可分别为组织起来提供者大致和全局的讯息，另有硬件可测用量亦非网膜截面积、颗粒和曲线。

2. PD病坏发电用量和形态的坏动

小脑

SN发电用量的测用量经常换用手动一区里。与正经常人群相比，PD病坏SN发电用量增高或增高外有引述，这种各异特质意味著是由于原理学的并不相同而致。

首先，考虑到SN是个微细的结构上，因此发电用量测用量的各异特质极为巨大；其次，准确性的并不相同也可所致SN外形的坏动；第三，基于皮质超声和病理学家连接起来坏动的运经常用完全并不相同于其它结构上特质原理；最后，7T超声谨PD的SN发电用量增高，可推论该范围内锻负荷的增高。

旋转直至运经常用最简单于从前端SN的测用量，而组织起来学科学研究中的尾状核分裂和从前端SN的多巴胺骨骼肌元易发生退行特质坏。超高场MRI的自由空间分辨不下很高。

相比之下来说，尽管PD病坏SN发电用量的推移各异，科学研究的可重复特质差。

其它基底节结构上和亦非网膜干核分裂团

PD病坏亦非网膜干发电用量的大致测用量和剧减不下、基底节大致发电用量经常无坏动。骨骼肌紫色感特质超声显谨，PD病坏的有的回波强度比依此组攀升，再现出另行内含体细胞骨骼肌元的丧失；且回波强度的攀升与并能动眼期睡眠的肌张力低下就其，提谨该范围的损害与并能动眼期蓄意障碍的病因生理有关。

亦非网膜

轻度感知障碍经常见于30%的非痴呆PD病坏，是进展为痴呆的不确定性因子。PD病坏的感知障碍都有警觉、拒绝执行机能、亦非自由空间和记忆外周。拒绝执行机能意味著与额叶-亦非网膜下范围多巴胺外周有关；痴呆意味著与后悬部和脑部亦非网膜的广为剧减、Lewy小体或阿尔茨海默病斑块石灰岩、以及非多巴胺骨骼肌递质外周（如酪氨酸能外周）就其。而结构上特质MRI可检测PD病坏的亦非网膜坏动。

感知机能完整的非痴呆PD病坏的额叶亦非网膜，或更广为的多毛、脑部、枕叶的形态可为正经常或轻度坏动；额-脑部的亦非网膜剧减可加速传染病的进程。与此相反，轻度感知破坏且有痴呆的PD病坏，亦非网膜剧减相当严重，海马和悬-脑部亦非网膜的剧减可得出感知攀升。

除了感知破坏和痴呆，PD的其它非运动所疼痛（情绪障碍、精神疼痛、嗅觉减退和睡眠障碍）也与特定亦非网膜部骨骼肌网络的结构上坏动就其。譬如，PD病坏的抑郁与边缘系统设计（内侧脑部和眶额亦非网膜）、丘亦非网膜内背侧的结构上坏动有关；亦非幻觉与边缘系统设计、旁边缘区里和另行亦非网膜区里的剧减就其；嗅觉障碍与嗅觉区里（梨状亦非网膜和杏仁核分裂）的褐质剧减就其。

3. 其它帕金森氏症症现生和回波的坏动

亦非网膜桥和中的亦非网膜的发电用量MRI可辨认PD与其它帕金森氏症症如进行特质核分裂上瘫（progressive supranuclear palsy，PSP）、帕金森氏症坏异多系统设计剧减（Parkinson variant of multiple system atrophy，MSA-P）。

PD的结构上坏动尤为细微；而PSP则为亦非网膜干、基底节和亦非网膜的广为剧减，偏爱是中的亦非网膜的剧减可出另行现特异特质的“企鹅征”或“蜂鸟征”，换用VBM数据分析，可见褐、皮质的增高。而在MSA-P中的，鞘核分裂（背从前端区里低密度、边缘无定形）、亦非网膜桥（十字征）、小亦非网膜中的脚（T2像无定形）和小亦非网膜可见剧减和回波坏动。

PSP病坏中的亦非网膜坏大，小亦非网膜外侧剧减；而MSA-P病坏的亦非网膜桥增大，小亦非网膜中的部剧减，VBM数据分析显谨亦非网膜亦有剧减。

二、锻负荷

锻负荷可换用T2 and T2*弛豫时间及另行兴的SWI运经常用评用量。T2弛豫时间为MRI序列中的发射脉冲频动后冷水静电特质抵消的时间经常数，R2弛豫时间不下为1/T2，T2弛豫时间意味着组织起来的变为分和分子结构上。交叉弛豫时间T2*对静电场强度表征和微观的不外一极为恰当，表征不外一与硬件条件不足或组织起来东端的静电恰当梯度有关，微观不外一与组织起来微结构上有关。

一些科学研究显谨，T2/R2和T2*/R2*弛豫速不下可非侵入特质评用量灵长类或有机体尸身的锻内含用量比。最近换用的绝热脉冲序列（T1ρ and T2ρ）可改善弛豫时间运经常用。

锻负荷的坏动也可所致组织起来时相的推移，该特特质令SWI运经常用可定用量分析锻负荷。

PD病坏的锻负荷增高，T2/T2*/绝热T2ρ弛豫时间攀升，R2/R2*弛豫速不下增高，但也有一些科学研究辨别到T2无坏动。R2*坏动主要经常见于从前端SNc，此处也是线粒体丧失的主要部位。SN的R2*坏动与UPDRS运动所得分和每日左旋多巴等效剂用量有关。在PSP和MSA-P病坏中的，T2弛豫时间坏动的范围更广，都有纹状体和GP，

三、其它定用量分析化的生物学记号物

除了弛豫时间和弛豫速不下之外，其它的定用量分析生物学记号物都有静电特质传导比不下（MTR）和低质用量特质数值（如各向异特质得分FA和最低低质用量度MD。

1. 静电特质传导

MT亦非觉意味着高度融合态原子核分裂（如与生物膜连接起来的原子核分裂、冷水等静止的原子核分裂）密切关系的技能传导。与生物膜连接起来的高度融合态原子核分裂可经常见于上皮等结构上内，因此MT与上皮化的持续性以及神经节密度就其，可经常用多发特质硬化。MT的用假设数值为MTR，科学研究列于明PD病坏SN和基底节的MTR攀升。

2. 冷水低质用量

低质用量MRI运经常用对生物学组织起来内的冷水低质用量恰当，可提供者分子后方（列于观扩散系数和最低扩散度）、低质用量方向（各向异特质得分）、沿主要低质用量方向的低质用量特特质（侧向或两端低质用量）和垂直于主要低质用量方向的低质用量特特质（交叉低质用量）等数值。在线粒体冷程度，线粒体膜、上皮、两端的微丝和线粒体骨架等结构上可所致低质用量的各向异特质。侧向低质用量特质的坏动再现了轴索损害，而方向上低质用量特质的坏动再现出另行上皮损害。

PD病坏的SN，低质用量方向坏动（大多科学研究引述最初PD病坏的各向异特质攀升）；定用量分析非高斯冷水低质用量的低质用量岩也有坏动；相反，大多PD病坏的低质用量特质无坏动。一些科学研究列于明SN的FA攀升与药理学病情恶化持续性点状。而纹状体的低质用量特质经常为正经常，但也有科学研究显谨PD病坏纹状体和丘亦非网膜的低质用量特质增高。

低质用量特质亦非觉也可辨认PD与其它帕金森氏症症。在PSP中的，基底节、中的亦非网膜、小亦非网膜上脚、中的央从前皮质和总皮质的低质用量特质增高；在MSA-P中的，鞘核分裂、桥亦非网膜和小亦非网膜中的脚的低质用量特质增高，各向异特质攀升，鞘核分裂的MTR攀升。

3. 换用定用量分析生物学记号物辨认诊断帕金森氏症症

一些科学研究提谨，R2*融合FA可更好的辨认PD与肥胖症老年人，总准确不下高于95%。在PSP中的，基底节、中的亦非网膜、小亦非网膜上脚、皮质的低质用量特质增高，T2弛豫时间攀升。在MSA-P中的，鞘核分裂、桥亦非网膜和小亦非网膜中的脚的低质用量特质增高，各向异特质攀升；时相-对比静电恰当超声运经常用和弛豫时间显谨，鞘核分裂的锻石灰岩增高。

4. 皮质束谨踪和病理学家连接起来特质

皮质束谨踪超声运经常用基于冷水低质用量的各向异特质而修缮亦非网膜内纤维素束结构上，体素低质用量的主要方向提谨皮质纤维素的方位。换用此运经常用，可计算某一特定纤维素束的低质用量特质测用量数值（MD、FA）和骨骼肌连接起来特质测用量（如皮质束的数目或两个亦非网膜区里间连接起来的意味著特质），还可对SN和基底节进行一区里。

在PD中的，SN与同侧鞘核分裂、丘亦非网膜密切关系的连接起来特质攀升，基底节感觉运动所内环的连接起来特质也攀升，SN亚区里的则会低质用量一区里运经常用显谨，PD病坏的SNr和 SNc剧减。

四、转化变为亦非觉

非侵入特质的切线颈动脉原子核分裂记号运经常用（arterial spin labelled，ASL）可赞赏亦非网膜内转化变为状态，可作为PET或SPECT运经常用的替代。ASL运经常用何总，颈动脉内的冷水被射频高能量运经常用记号上电静电，因此可定用量分析赞赏亦非网膜血流。

与肥胖症依此相比，PD病坏亦非网膜的转化变为攀升，基底节的转化变为移去或攀升，感觉运动所区里的转化变为移去，且转化变为的模式与PET脱氧的代谢坏动就其。

五、代谢特质生物学记号物

MR光谱学数据分析（1H MRS）可提供者亦非网膜内人体内（譬如，骨骼肌元生产用量和肥胖症的记号物N-甘氨酸胺基酸、作为渗透压或星形增生线粒体内膜的记号物半乳糖、与亦非网膜病因坏动有关的乳酸、谷胱甘肽、骨骼肌递质如GABA/谷氨酰胺或GABA）的就其讯息。人体内的冷程度最简单其与肌酐和乙酸肌酐总用量的比值、或绝对浓度来列于谨。MRS对静电场强度外一特质和脂质伪回波（当检验范围接近颅骨时）高度恰当。因此，由于所处后方极深、形状小、内含锻高，有机体SN的MRS检验较难。

换用1H-MRS，已有引述在3T静电场强度下人体内坏动，GABA、N-甘氨酸胺基酸和谷胱甘肽有攀升的趋势，内含酪氨酸阴离子有增高的趋势；但在很高静电场强度4T或7T下未见PD病坏SN的值得注意坏动。MR磷谱数据分析（31P MRS）可受控亦非网膜内的能用量代谢，PD病坏可见异经常的乙酸代谢，提谨中的亦非网膜纹状体骨骼肌元线粒体机能异经常。

六、开放特质连接起来

MRI冷程度依赖的fMRI（BOLD），最初被设计经常用检测亦非网膜内侦查就其回波的坏动，但在并不相同亦非网膜区里开放特质连接起来中的的科学研究也慢慢增高。列于征时自由空间远隔范围的fMRI回波震荡可便就其，换用数学原理提取数据数据分析显谨，PD病坏列于征亦非网膜网络的机能认异经常：基底节和亦非网膜、小亦非网膜密切关系，STN和亦非网膜运动所区里、从前运动所区里的骨骼肌连接起来有坏动，坏动主要位于感觉运动所内环，开放特质偶联攀升，而开放特质连接起来增高。

感知无损害的PD病坏，默认模式系统设计也出另行现异经常的机能连接起来，与记忆、亦非自由空间测试中的的感知机能就其。未用药的PD病坏，补充运动所区里三市出另行回波震荡攀升，而左旋多巴可提升该范围的开放特质连接起来。列于征态BOLD震荡的坏动可得出PD的出另行现。

开放特质连接起来的坏动因PD并不相同的疼痛而异，譬如，心律不整与STN和初级感觉运动所区里连接起来的增高就其，也与基底节和小亦非网膜-丘亦非网膜内环密切关系异经常的机能认就其；而情感淡漠与眶额回、补充运动所区里和中的额叶密切关系异经常的开放特质连接起来就其；相反，抑郁与亚属吊隙脑开放特质连接起来的坏动就其。从前运动所亦非网膜低频BOLD回波振荡幅度的增高可得出病坏的运动所列于现。

在PSP病坏中的，rsfMRI显谨中的亦非网膜被有旧的背侧和小亦非网膜、中的亦非网膜、基底节和亦非网膜密切关系连接起来受频，且与重度的外周就其。另一项科学研究发现，丘亦非网膜和纹状体、补充运动所区里和小亦非网膜密切关系的连接起来中的断。

整体而言，列于征态fMRI的科学研究提谨，PD病坏多巴胺的耗竭可引起亦非网膜内连接起来的修缮，主要阻碍感觉运动所内环和感觉运动所建构，这种骨骼肌连接起来的修缮受左旋多巴的恒定，与运动所疼痛和非运动所疼痛密切关系的关联相近。PSP病坏的rsfMRI显谨亦非网膜干和丘亦非网膜连接起来特质的攀升与药理学机能列于现就其。

七、小结

在过去十几年中的，PD亦非觉学科学研究关注于开发传染病进程生物学记号物的定用量分析运经常用。低质用量超声、T2*弛豫时间和MT等多项运经常用显谨出另行SN的病因坏动，MRI可提供者PD病坏亦非网膜部病理学家连接起来和开放特质连接起来的坏动，受控传染病进展，检测药理学从前病坏或有发展变为PD不确定性病坏（如并能动眼睡眠期蓄意坏动的病坏）的亦非网膜部坏动。

然而，上述运经常用仍缺乏系统设计化的原理（偏爱是从投影中的提取定用量分析讯息的原理）和大型两端队列科学研究的验证。

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