MRI在帕金森氏病中的广泛应用

2021-11-15 00:29:25 来源:
分享:

癫痫氏病(Parkinson's disease,PD)的诊断主要依据临床特征而非图片学生物学标示不止物。PD常以用的图片学电子技术包括PET、SPECT,但宗教性MRI的临床应用意味着。然而,随着结构设计和机能特质图片电子技术的进步,MRI也可侦测到PD的相反,能够辨别PD和其它癫痫症候群。

脊髓图片的生物学标示不止物应可在中所枢脊髓系统会内,包括神经纤维(substantia nigra,SN)、大脑、基底节和大大脑皮层,侦测不止以前的脊髓病理相反,适度以前诊断,且与传染病程序在之外可检测传染病状态。从新MR造影剂和图片深入研究课题电子技术的提高已经可认化SN或其它大脑氘团,检测不止大大脑皮层损坏的相反(如宽度、值和白质通量)。

表征图片电子技术包括弛豫时间、微极端加权平以外扫描、高能值和微化引导扫描(magnetization transfer,MT)等。非对比MRI可评价大脑炼状态,微共振无线电波深入研究课题(MR spectroscopy,MRS)可评价大脑激素状态,大脑增生表皮示踪扫描能用以研究课题活体通到特质,血清素态机能特质MRI (resting state functional,rsfMRI)为PD病征大脑机能特质通到的相反提供者了从新认角。

近期,Ther Adv Neurol Disorders华尔街日报出版综述,回顾了结构设计特质扫描、线或承受分析报告及其它表征电子技术(如MT和高能值扫描)、炼扫描、微共振无线电波深入研究课题、结构设计和机能特质脊髓接连分析报告等从新兴MRI 电子技术及其在PD中所的应用,总结见表1和图1。

表1. MRI电子技术

方法

电子技术

接收者

PD相反

结构设计特质

T1-w, T2-w, IR, MT

基本上学观测

SN:值相反各异;大大脑皮层:值和宽度轻度攀升

脊髓红细胞

自旋回波 T1-w

内含红细胞脊髓细胞扫描

频率强度减弱

微化引导扫描

有MT脉冲的图像(MT),无MT脉冲的图像(M0)

脱神经纤维的程度,轴突通量

MT倍数攀升(MTR = M0 – MT/M0)

弛豫时间

T2/T2*

大褪黑素线或内含值

T2/T2*攀升,R2/R2*上升

微极端-加权平以外扫描

时像图像

大褪黑素线或内含值

因线或承受而上升的极端度

高能值扫描

DTI

出水在生物学民间组织内的高能值

FA攀升

增生示踪扫描

DTI

表皮束特异特质重建

通到的可能特质攀升

机能特质扫描

血清素态BOLD fMRI

大脑局域网的机能特质通到

感觉文学运动第一区FC攀升,连上大大脑皮层FC上升

MR无线电波深入研究课题

1H MRS

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

激素物有攀升的趋向

31P MRS

能值激素:ADP, PCr/ATP

中所大脑ATP攀升

ASL

rCBF

大大脑皮层攀升,基底节不定化各异

注释:1H MRS, MR质谱深入研究课题;31P MRS,MR钠谱深入研究课题;ADP,二钠酸腺苷;ASL,回旋脊柱氘标示不止炼图片;ATP,三钠酸腺苷;BOLD,血氧高度依赖特质;Cho,内含胆碱化合物;DTI,高能值物理值扫描;FA,各向异特质总分;FC,机能特质通到;Glx,氨基-谷氨酰胺;GSH,谷胱甘肽;IR,翻转趋于稳定;mIns,肌醇;MTR,微化引导倍数;NAA,N-氨基乙酰;rCBF,连续性大脑血流;PCr,钠酸肌酸;T2,T2弛豫时间;T2*,轴向回波T2驰豫时间;T1-w,T1加权平以外;T2-w,T2加权平以外;R2,T2弛豫速度;R2*,T2*弛豫速度。

图1.PD研究课题改用的MRI方法。大大脑皮层:基于体素的电子技术、大大脑皮层宽度观测和炼扫描。大脑通到特质:机能特质通到改用rs-fMRI,结构设计特质通到改用增生扫描。神经纤维(黄圈):高能值扫描电子技术(FA降低)、弛豫(R2*上升提示线或承受上升,微极端加权平以外扫描)、微化引导扫描率(攀升)和MR无线电波深入研究课题。基底节:研究课题表明FA、R2* 或MTR无相反或轻度相反。黑斑(Locus coeruleus):脊髓红细胞扫描示频率强度攀升。

一、 结构设计特质图片

1. 大脑第一区可认化和分第一区电子技术

可认化基底节和大大脑皮层的MRI多肽

宗教性的投影T1加权平以外(T1-w)多肽可吻合表明大大脑皮层灰增生的对比及部分基底节结构设计;但对PD之外结构设计(SN、下丘大脑氘团、苍白球、红氘)的对比较反之亦然。而这些PD之外结构设计因氧化线或值极高,加剧T1较较短,清晰度攀升;T2-w和 T2*-w多肽对评价线或承受有着优势,可上升清晰度。

微极端加权平以外扫描(Susceptibility-weighted imaging,SWI )电子技术提高了对大脑民间组织内营养素的极端特质和SN的可认程度。氘通量和较短TI翻转趋于稳定图像、MT电子技术(MT脉冲可上升SN与邻近增生的对比)等也可达到相似的效果。最从新的7T MRI电子技术上升了电流,提高了空间像素和清晰度,令基底节圆形格外加清晰。

宗教性投影T1-加权平以外多肽可较好表明大大脑皮层的活体,对灰增生的清晰度极高。

分第一区和值计数

识结构设计如SN,常以为手动描摹圆形和分第一区。一些大大脑皮层第一范围(如鲸鱼、纹状体和丘大脑)也能用手动分第一区,但大大脑皮层的灰增生相反同样改用不依赖操作者的自动分第一区电子技术。这些自动电子技术包括基于体素的、基于形不定的、和基于物理值的基本上学深入研究课题、大大脑皮层宽度和氘团观测。

基于体素的基本上学深入研究课题(Voxel-based morphometry,VBM)是一项国际标准的电子技术,对白质和增生的第一区别甚为极端,可提供者白质通量和值等匹配,但对民间组织不定化不有着特异特质。基于形不定的和基于物理值的基本上学深入研究课题可分别为民间组织提供者大体和连续性的接收者,全部都是软件可观测大大脑皮层宽度、外层和曲线。

2. PD病征值和基本上的相反

神经纤维

SN值的观测常以改用手动分第一区。与经常性以人群相比,PD病征SN值降低或大幅提高以外有美联社,这种各异特质可能是由于方法学的反之亦然异而致。

首先,考虑到SN是个识的结构设计,因此值观测的各异特质甚为巨大;其次,清晰度的反之亦然异也可加剧SN圆形的相反;第三,基于增生扫描和活体通到相反的电子技术完全有所不同于其它结构设计特质方法;再次,7T扫描示PD的SN值上升,可解释该第一范围内线或承受的上升。

翻转趋于稳定电子技术能用于侧SN的观测,而民间活体研究课题中所尾状氘和侧SN的氨基脊髓元极易发生退行特质不定。超高场MRI的空间像素极低。

总体来说,尽管PD病征SN值的不定化各异,研究课题的可重复特质反之亦然。

其它基底节结构设计和大脑氘团

PD病征大脑值的大体观测和衰退率、基底节大体值常以无相反。脊髓黑色感特质扫描表明,PD病征黑斑的频率强度比印证组攀升,凸显不止内含红细胞脊髓元的失去;且频率强度的攀升与快速动眼期REM的肌结构设计上偏高之外,提示该第一范围的损坏与快速动眼期行为盲点的病理表征有峡口。

大大脑皮层

轻度本质盲点广布30%的非痴呆PD病征,是进展为痴呆的风险因子。PD病征的本质盲点包括注意力、分派机能、认空间和记忆缺损。分派机能可能与皮质-大大脑皮层下第一范围氨基机能盲点有峡口;痴呆可能与后顶部和大脑大大脑皮层的最常以衰退、Lewy小体或阿尔茨海默病黑斑基岩、以及非氨基脊髓递质机能盲点(如胆碱能缺损)之外。而结构设计特质MRI可侦测PD病征的大大脑皮层相反。

本质机能完整的非痴呆PD病征的皮质大大脑皮层,或格外最常以的顶叶、大脑、小脑的基本上可为经常性以或轻度相反;额-大脑的大大脑皮层衰退可加速传染病的程序在。正因如此,轻度本质受到影响且有痴呆的PD病征,大大脑皮层衰退格外加严重,鲸鱼和顶-大脑大大脑皮层的衰退可预测本质攀升。

除了本质受到影响和痴呆,PD的其它非文学运动病症(心理盲点、尊严病症、灵敏减退和REM盲点)也与特定大脑脊髓局域网的结构设计相反之外。譬如,PD病征的抑郁与边缘系统会(下部大脑和眶额大大脑皮层)、丘大褪黑素腰侧的结构设计相反有峡口;认幻觉与边缘系统会、旁边缘第一区和从新大大脑皮层第一区的衰退之外;灵敏盲点与灵敏第一区(梨状大大脑皮层和杏仁氘)的白质衰退之外。

3. 其它癫痫病症基本上学和频率的相反

大脑桥和中所大脑的值MRI可辨别PD与其它癫痫病症如进行特质氘上抽搐(progressive supranuclear palsy,PSP)、癫痫不定异多系统会衰退(Parkinson variant of multiple system atrophy,MSA-P)。

PD的结构设计相反较为细微;而PSP则为大脑、基底节和大大脑皮层的最常以衰退,尤其是中所大脑的衰退可不止现特异特质的“企鹅征”或“蜂鸟征”,改用VBM深入研究课题,可见灰、增生的降低。而在MSA-P中所,颗粒氘(腰侧第一区低通量、边缘高通量)、大脑桥(十字征)、大脑中所脚(T2像高通量)和大脑可见衰退和频率相反。

PSP病征中所大脑不定大,大脑上部衰退;而MSA-P病征的大脑桥大幅提高,大脑中所部衰退,VBM深入研究课题表明大大脑皮层亦有衰退。

二、线或承受

线或承受可改用T2 and T2*弛豫时间及从新兴的SWI电子技术分析报告。T2弛豫时间为MRI多肽中所人造卫星脉冲扰动后出水微化平衡的时间常以数,R2弛豫时间率为1/T2,T2弛豫时间依赖于民间组织的转成分和小分子结构设计。横向弛豫时间T2*对电流大尺度和定量的不以外一甚为极端,大尺度不以外一与硬件条件过剩或民间组织交界的微极端轴向有峡口,定量不以外一与民间组织微结构设计有峡口。

一些研究课题表明,T2/R2和T2*/R2*弛豫速度可非侵入特质分析报告灵长类或进化尸体的线或内含值。最近改用的电介质脉冲多肽(T1ρ and T2ρ)可提高弛豫时间电子技术。

线或承受的相反也可加剧民间组织时相的不定化,该特特质令SWI电子技术可表征线或承受。

PD病征的线或承受上升,T2/T2*/电介质T2ρ弛豫时间攀升,R2/R2*弛豫速度上升,但也有一些研究课题观察到T2无相反。R2*相反主要广布侧SNc,此处也是细胞失去的主要部位。SN的R2*相反与UPDRS文学运动总分和每日左旋多巴等效剂值有峡口。在PSP和MSA-P病征中所,T2弛豫时间相反的第一范围格外广,包括纹状体和GP,

三、其它定假设的生物学标示不止物

除了弛豫时间和弛豫速度之外,其它的表征生物学标示不止物包括微化引导倍数(MTR)和高能值特质匹配(如各向异特质总分FA和平以外高能值度MD。

1. 微化引导

MT图片依赖于持续性结合态氘(如与大小分子通到的氘、出水等移动的氘)中所间的能力引导。与大小分子通到的持续性结合态氘可广布神经纤维等结构设计内,因此MT与神经纤维化的程度以及轴突通量之外,可引入多发特质薄片。MT的假设匹配为MTR,研究课题表明PD病征SN和基底节的MTR攀升。

2. 出水高能值

高能值MRI电子技术对生物学民间组织内的出水高能值极端,可提供者小分子位置(表观游离系数和平以外游离度)、高能值朝著(各向异特质总分)、沿主要高能值朝著的高能值特特质(轴或中轴高能值)和面上主要高能值朝著的高能值特特质(横向高能值)等匹配。在细胞高度,细胞膜、神经纤维、中轴的微丝和骨骼肌等结构设计可加剧高能值的各向异特质。轴高能值特质的相反凸显了轴索损坏,而轴向高能值特质的相反凸显不止神经纤维损坏。

PD病征的SN,高能值朝著相反(多数研究课题美联社以前PD病征的各向异特质攀升);表征非高斯出水高能值的高能值峰也有相反;相反,多数PD病征的高能值特质无相反。一些研究课题表明SN的FA攀升与临床病情程度负之外。而纹状体的高能值特质常以为经常性以,但也有研究课题表明PD病征纹状体和丘大脑的高能值特质上升。

高能值特质图片也可辨别PD与其它癫痫病症。在PSP中所,基底节、中所大脑、大脑上脚、中所央前增生和总增生的高能值特质上升;在MSA-P中所,颗粒氘、桥大脑和大脑中所脚的高能值特质上升,各向异特质攀升,颗粒氘的MTR攀升。

3. 改用表征生物学标示不止物辨别诊断癫痫病症

一些研究课题提示,R2*结合FA可格外好的辨别PD与健康老年人,总抽样略高于95%。在PSP中所,基底节、中所大脑、大脑上脚、增生的高能值特质大幅提高,T2弛豫时间攀升。在MSA-P中所,颗粒氘、桥大脑和大脑中所脚的高能值特质上升,各向异特质攀升;时相-对比微极端扫描电子技术和弛豫时间表明,颗粒氘的线或基岩上升。

4. 增生束示踪和活体通到特质

增生束示踪扫描电子技术基于出水高能值的各向异特质而重建大褪黑素表皮束结构设计,体素高能值的主要朝著提示增生表皮的方位。改用此电子技术,可计数某一特定表皮束的高能值特质观测匹配(MD、FA)和脊髓通到特质观测(如增生束的数目或两个大脑第一区间通到的可能特质),还可对SN和基底节进行分第一区。

在PD中所,SN与同侧颗粒氘、丘大脑中所间的通到特质攀升,基底节感觉文学运动相交的通到特质也攀升,SN亚第一区的自动高能值分第一区电子技术表明,PD病征的SNr和 SNc衰退。

四、炼图片

非侵入特质的回旋脊柱氘标示不止电子技术(arterial spin labelled,ASL)可评价大褪黑素炼状态,可作为PET或SPECT电子技术的替代。ASL电子技术何总,脊柱内的出水被射频辐射电子技术标示不止上电微,因此可表征评价大脑血流。

与健康印证相比,PD病征大大脑皮层的炼攀升,基底节的炼保持一致或攀升,感觉文学运动第一区的炼保持一致,且炼的方式而与PET脱氧的激素相反之外。

五、激素特质生物学标示不止物

MR质谱深入研究课题(1H MRS)可提供者大褪黑素激素物(譬如,脊髓元需求值和健康的标示不止物N-氨基乙酰、作为新陈代谢或星形增生细胞炎症的标示不止物肌醇、与大脑病理相反有峡口的三酸甘油酯、谷胱甘肽、脊髓递质如氨基/谷氨酰胺或GABA)的之外接收者。激素物的高度能用其与肌酐和钠酸肌酐总值的比值、或绝对浓度来表示。MRS对电流以外一特质和脂质伪频率(当定期检查第一范围吻合脊椎时)持续性极端。因此,由于所处位置深、形状小、氧化线或高,进化SN的MRS定期检查格外易。

改用1H-MRS,已有美联社在3T电流下激素物相反,氨基、N-氨基乙酰和谷胱甘肽有攀升的趋向,内含胆碱化合物有上升的趋向;但在极低电流4T或7T下唯PD病征SN的显著相反。MR钠谱深入研究课题(31P MRS)可检测大褪黑素的能值激素,PD病征可见极度的钠酸激素,提示中所大脑纹状体脊髓元线粒体机能极度。

六、机能特质通到

血氧高度依赖的fMRI(BOLD),最初被设计用于侦测大褪黑素任务之外频率的相反,但在有所不同大脑第一区机能特质通到中所的研究课题也逐渐增多。血清素时空间远隔第一范围的fMRI频率不稳定性可暂时之外,改用数学方法提炼不止数据深入研究课题表明,PD病征血清素大脑局域网的机能互极度:基底节和大大脑皮层、大脑中所间,STN和大大脑皮层文学运动第一区、前文学运动第一区的脊髓通到有相反,相反主要位于感觉文学运动相交,机能特质酪氨酸攀升,而机能特质通到上升。

本质无损坏的PD病征,默认方式而系统会也不止现极度的机能通到,与记忆、认空间测试中所的本质机能之外。未本品的PD病征,补充文学运动第一区全区不止频率不稳定性攀升,而左旋多巴可增强该第一范围的机能特质通到。血清素态BOLD不稳定性的相反可预测PD的不止现。

机能特质通到的相反因PD有所不同的病症而异,譬如,震颤与STN和初级感觉文学运动第一区通到的上升之外,也与基底节和大脑-丘大脑相交中所间极度的机能互之外;而情感淡漠与眶额回、补充文学运动第一区和中所皮质中所间极度的机能特质通到之外;相反,抑郁与亚属扣随身携带皮层机能特质通到的相反之外。前文学运动大大脑皮层低频BOLD频率振荡小幅度的上升可预测病征的文学运动表现。

在PSP病征中所,rsfMRI表明中所大脑被盖的腰侧和大脑、中所大脑、基底节和大大脑皮层中所间通到受扰,且与重度的机能盲点之外。另一项研究课题注意到,丘大脑和纹状体、补充文学运动第一区和大脑中所间的通到中所断。

整体而言,血清素态fMRI的研究课题提示,PD病征氨基的耗竭可引起大褪黑素通到的重建,主要影响感觉文学运动相交和感觉文学运动结合,这种脊髓通到的重建受左旋多巴的调控,与文学运动病症和非文学运动病症中所间的峡口联相异。PSP病征的rsfMRI表明大脑和丘大脑通到特质的攀升与临床机能表现之外。

七、小结

在从前十几年中所,PD图片学研究课题峡口注于开发传染病程序在生物学标示不止物的表征电子技术。高能值扫描、T2*弛豫时间和MT等多项电子技术表明不止SN的病理相反,MRI可提供者PD病征大脑活体通到和机能特质通到的相反,检测传染病进展,侦测临床前病征或有发展转成PD风险病征(如快速动眼REM期行为相反的病征)的大脑相反。

然而,上述电子技术仍发挥作用国际标准的方法(尤其便是图像中所提炼不止表征接收者的方法)和大型中轴表头研究课题的验证。

查看信源地址

编者: neuro202

分享:
365整形网 整形医院哪家好 五官整容整形 整形医院咨询 整形知识 整形医生 美容整形 整形医院排名 整形医院咨询 整形专业知识 济南整形医院 C店求购 快手买卖平台 抖音号出售 出售公众号网站 买卖小红书网站 出售快手网 出售小红书网站