MRI在帕金森氏病中的广泛应用

2022-01-31 04:26:07 来源:
分享:

神经系统衰弱氏病(Parkinson's disease,PD)的病因主要依据诊疗特从征而非视觉学脊椎动物标记物。PD不常用的视觉学技术开发最主要PET、SPECT,但现代MRI的诊疗相当多理应用做到。然而,随着构件和功用视觉技术开发的进步,MRI也可检测到PD的扭转,能够筛选PD和其它神经系统衰弱综合从征。

神经系统视觉的脊椎动物标记物理应可在之前所枢神经系统系统内,最主要骨骼肌(substantia nigra,SN)、小之前所枢神经系统系统、基底节和神经系统节,检测显现出最初的神经系统诊疗扭转,有助于最初病因,且与哮喘进程系统性可受控哮喘稳定状可逆。原先MR造影剂和视觉归纳技术开发的改善已经建模SN或其它小之前所枢神经系统系统核分裂团,受控显现出神经系统节伤害的扭转(如截面积、容使用量大和大脑皮质国家主义速度)。

归纳方式视觉技术开发最主要弛豫整整、磁场引人注意标准差超声、星体和带电发送至超声(magnetization transfer,MT)等。非对比MRI可赞扬脑洗涤稳定状可逆,放射无线电波归纳(MR spectroscopy,MRS)可赞扬脑人体内稳定状可逆,脑神经系统节树脂示踪超声只用以科学研究解剖学相在先连接功能性,有规律可逆功用MRI (resting state functional,rsfMRI)为PD病患脑功用相在先连接的扭转获取了原先视角。

近期,Ther Adv Neurol Disorders月刊公开发此表概述,回顾了构件功能性超声、铁质承受评量及其它归纳方式技术开发(如MT和星体超声)、洗涤超声、放射无线电波归纳、构件和功用神经系统接连评量等原先兴MRI 技术开发及其在PD之前所的相当多理应用,总结见此表1和图1。

此表1. MRI技术开发

方式

技术开发

讯息

PD扭转

构件功能性

T1-w, T2-w, IR, MT

形可逆学精确测使用量

SN:容使用量大扭转各异;神经系统节:容使用量大和截面积轻度减少

神经系统肌肉组织

自旋回声 T1-w

另有肌肉组织神经系统核超声

接收器强度西飘移

带电发送至超声

有MT正弦波的图片(MT),无MT正弦波的图片(M0)

脱机械性的往往,轴突国家主义速度

MT最低值减少(MTR = M0 – MT/M0)

弛豫整整

T2/T2*

激活铁质另有使用量

T2/T2*减少,R2/R2*减低

磁场引人注意-标准差超声

时像图片

激活铁质另有使用量

因铁质承受而减低的引人注意度

星体超声

DTI

井水体脊椎动物该组织内的星体

FA减少

神经系统节示踪超声

DTI

树脂束特异功能性重修

相在先连接的可能功能性减少

功用超声

有规律可逆BOLD fMRI

脑网络的功用相在先连接

感觉国家主义区外FC减少,联络神经系统节FC减低

MR无线电波归纳

1H MRS

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

人体内物有减少的趋向

31P MRS

能使用量人体内:ADP, PCr/ATP

大脑皮质ATP减少

洗涤

ASL

rCBF

神经系统节减少,基底节大变化各异

批注:1H MRS, MR质谱归纳;31P MRS,MR钾谱归纳;ADP,二钾酸核分裂糖;ASL,回旋脊柱氢标记洗涤视觉;ATP,三钾酸核分裂糖;BOLD,血氧井素质贫乏功能性;Cho,另有胆碱锂;DTI,星体物理使用量超声;FA,各向异功能性总分;FC,功用相在先连接;Glx,胺类-谷氨酰胺;GSH,谷氨酸;IR,倒转完全恢复;mIns,脊髓醇;MTR,带电发送至最低值;NAA,N-甲基丝氨酸;rCBF,全局脑血流;PCr,钾酸脊髓酸;T2,T2弛豫整整;T2*,位移回声T2驰豫整整;T1-w,T1标准差;T2-w,T2标准差;R2,T2弛豫相对速度;R2*,T2*弛豫相对速度。

图1.PD科学研究引入的MRI方式。神经系统节:基于体素的技术开发、神经系统节截面积精确测使用量和洗涤超声。脑相在先连接功能性:功用相在先连接引入rs-fMRI,构件功能性相在先连接引入神经系统节超声。骨骼肌(黄圈):星体超声技术开发(FA减少)、弛豫(R2*减低查看铁质承受减低,磁场引人注意标准差超声)、带电发送至超声所部(减少)和MR无线电波归纳。基底节:科学研究标示出FA、R2* 或MTR无扭转或轻度扭转。蓝斑(Locus coeruleus):神经系统肌肉组织超声示接收器强度减少。

一、 构件功能性视觉

1. 人脑外建模和之前所区外技术开发

建模基底节和神经系统节的MRI数列

现代的三维T1标准差(T1-w)数列可似乎标示出神经系统节灰神经系统节的对比及部分基底节构件;但对PD系统性构件(SN、下丘脑核分裂团、苍白球、红核分裂)的对比较差。而这些PD系统性构件因另有铁质使用量较高,加剧T1较稍短,灵敏度减少;T2-w和 T2*-w数列对赞扬铁质承受不具备优势,可减低灵敏度。

磁场引人注意标准差超声(Susceptibility-weighted imaging,SWI )技术开发改善了对脑该组织内矿物质的引人注意功能性和SN的一般来说往往。氢国家主义速度和稍短TI倒转完全恢复图片、MT技术开发(MT正弦波可减低SN与邻近神经系统节的对比)等也可达到相同的效果。最原先的7T MRI技术开发减低了线圈,改善了空间解析度和灵敏度,不致基底节外形相当清晰。

现代三维T1-标准差数列可极好标示出神经系统节的解剖学,对灰神经系统节的灵敏度较高。

之前所区外和容使用量大计算出来

微小构件如SN,不常为手动勾勒外形和之前所区外。一些神经系统节区外域(如白海豚、纹状体和丘脑)也只用手动之前所区外,但神经系统节的灰神经系统节扭转同样引入不贫乏操作者的自动之前所区外技术开发。这些自动技术开发最主要基于体素的、基于形大变的、和基于物理使用量的形可逆学归纳、神经系统节截面积和核分裂团精确测使用量。

基于体素的形可逆学归纳(Voxel-based morphometry,VBM)是一项标准化的技术开发,对大脑皮质和神经系统节的区外别非不常引人注意,可获取大脑皮质国家主义速度和容使用量大等大变使用量,但对该组织大变化不不具备特异功能性。基于形大变的和基于物理使用量的形可逆学归纳可大致相同该组织获取大体和全局的讯息,另有应用软件可精确测使用量神经系统节截面积、此表面和弧线。

2. PD病患容使用量大和形可逆的扭转

骨骼肌

SN容使用量大的精确测使用量不常引入手动之前所区外。与但会人群相比之下,PD病患SN容使用量大减少或增加外有刊文,这种各异功能性可能是由于方式学的差别而致。

首先,显然SN是个微小的构件,因此容使用量大精确测使用量的各异功能性非不常非不常大;其次,灵敏度的差别也可加剧SN外形的扭转;第三,基于神经系统节超声和解剖学相在先连接扭转的技术开发完全并不相同于其它构件功能性方式;最后,7T超声示PD的SN容使用量大减低,可解释该区外域内铁质承受的减低。

倒转完全恢复技术开发只用于下方SN的精确测使用量,而该此表从征科学研究之前所尾状核分裂和下方SN的色氨酸小脑易发生退行功能性大变。超高场MRI的空间解析度更高。

基本上来说,尽管PD病患SN容使用量大的大变化各异,科学研究的可重复功能性差。

其它基底节构件和小之前所枢神经系统系统核分裂团

PD病患小之前所枢神经系统系统容使用量大的大体精确测使用量和加速增长所部、基底节大体容使用量大不常无扭转。神经系统黑色感功能性超声标示出,PD病患蓝斑的接收器强度比实验组减少,说明了显现出另有肌肉组织小脑的无法控制;且接收器强度的减少与加速动眼期失眠的脊髓表现力偏高系统性,查看该区外域的伤害与加速动眼期不当障碍的诊疗生理有关。

神经系统节

轻度思维障碍可考30%的非痴呆PD病患,是进展为痴呆的危险性因子。PD病患的思维障碍最主要注意力、督导机能、视空间和记忆腰椎。督导机能可能与丘脑-神经系统节下区外域色氨酸失不常有关;痴呆可能与后悬部和颞叶神经系统节的相当多加速增长、Lewy小体或阿尔茨海默病斑块沉积物、以及非色氨酸胆碱失不常(如胆碱能腰椎)系统性。而构件功能性MRI可检测PD病患的神经系统节扭转。

思维机能完整的非痴呆PD病患的丘脑神经系统节,或更相当多的悬叶、颞叶、枕叶的形可逆可为但会或轻度扭转;额-颞叶的神经系统节加速增长可加快哮喘的进程。与此相反,轻度思维受到影响且有痴呆的PD病患,神经系统节加速增长相当严重,白海豚和悬-颞叶神经系统节的加速增长可假设思维减少。

除了思维受到影响和痴呆,PD的其它非国家主义疼痛(情绪障碍、精神疼痛、感受器变差和失眠障碍)也与特定脑部神经系统网络的构件扭转系统性。譬如,PD病患的抑郁与边沿系统(下侧颞叶和眶额神经系统节)、丘激活腹侧的构件扭转有关;视幻觉与边沿系统、河边边沿区外和原先神经系统节区外的加速增长系统性;感受器障碍与感受器区外(梨状神经系统节和小脑分裂)的大脑皮质加速增长系统性。

3. 其它神经系统衰弱综合症形可逆学和接收器的扭转

脑桥和大脑皮质的容使用量大MRI可筛选PD与其它神经系统衰弱综合症如进行功能性核分裂上胃痛(progressive supranuclear palsy,PSP)、神经系统衰弱大变异多系统加速增长(Parkinson variant of multiple system atrophy,MSA-P)。

PD的构件扭转颇为结构上;而PSP则为小之前所枢神经系统系统、基底节和神经系统节的相当多加速增长,偏爱是大脑皮质的加速增长可显现用到特异功能性的“企鹅从征”或“蜂鸟从征”,引入VBM归纳,可见灰、神经系统节的减少。而在MSA-P之前所,颗粒核分裂(腹下方区外低国家主义速度、边沿高国家主义速度)、脑桥(十字从征)、小脑之前所脚(T2像高国家主义速度)和小脑可见加速增长和接收器扭转。

PSP病患大脑皮质大变大,小脑上部加速增长;而MSA-P病患的脑桥缩小,小脑之前所部加速增长,VBM归纳标示出神经系统节亦有加速增长。

二、铁质承受

铁质承受可引入T2 and T2*弛豫整整及原先兴的SWI技术开发评量。T2弛豫整整为MRI数列之前所升空正弦波扰动后井水带电连续性的整整不常数,R2弛豫整整所部为1/T2,T2弛豫整整贫乏于该组织的成分和分子结构构件。横向弛豫整整T2*对线圈大尺度和微观的外匀一非不常引人注意,大尺度外匀一与硬件必需不足或该组织交界的磁场引人注意位移有关,微观外匀一与该组织微构件有关。

一些科学研究标示出,T2/R2和T2*/R2*弛豫相对速度可非侵入功能性评量灵长目或人类尸体的铁质另有使用量。最近引入的绝热正弦波数列(T1ρ and T2ρ)可改善弛豫整整技术开发。

铁质承受的扭转也可加剧该组织时相的大变化,该特功能性不致SWI技术开发可归纳方式铁质承受。

PD病患的铁质承受减低,T2/T2*/绝热T2ρ弛豫整整减少,R2/R2*弛豫相对速度减低,但也有一些科学研究观察到T2无扭转。R2*扭转主要可考下方SNc,此处也是细胞核无法控制的主要部位。SN的R2*扭转与UPDRS国家主义总分和每日左旋多巴等效剂使用量有关。在PSP和MSA-P病患之前所,T2弛豫整整扭转的区外域更广,最主要纹状体和GP,

三、其它归纳方式化的脊椎动物标记物

除了弛豫整整和弛豫相对速度均,其它的归纳方式脊椎动物标记物最主要带电发送至最低值(MTR)和星体功能性大变使用量(如各向异功能性总分FA和最低星体度MD。

1. 带电发送至

MT视觉贫乏于倾斜度结合可逆氢(如与赖氨酸核糖核酸结构相在先连接的氢、井水等飘移的氢)错综复杂的能力发送至。与赖氨酸核糖核酸结构相在先连接的倾斜度结合可逆氢可可考机械性等构件内,因此MT与机械性化的往往以及轴突国家主义速度系统性,可相当多理应用于多发功能性愈合。MT的使用分析方法大变使用量为MTR,科学研究此确实PD病患SN和基底节的MTR减少。

2. 井水星体

星体MRI技术开发对脊椎动物该组织内的井水星体引人注意,可获取分子结构方位(此各部位外摩尔和最低外扩散度)、星体朝著(各向异功能性总分)、沿主要星体朝著的星体特功能性(侧向或平行星体)和垂直于主要星体朝著的星体特功能性(横向星体)等大变使用量。在细胞核井素质,细胞核膜、机械性、平行的微丝和细胞核骨架等构件可加剧星体的各向异功能性。侧向星体功能性的扭转说明了了轴索伤害,而径向星体功能性的扭转说明了显现出机械性伤害。

PD病患的SN,星体朝著扭转(极少科学研究刊文最初PD病患的各向异功能性减少);归纳方式非高斯井水星体的星体山岭也有扭转;相反,极少PD病患的星体功能性无扭转。一些科学研究此确实SN的FA减少与诊疗病情往往负系统性。而纹状体的星体功能性不常为但会,但也有科学研究标示出PD病患纹状体和丘脑的星体功能性减低。

星体功能性视觉也可筛选PD与其它神经系统衰弱综合症。在PSP之前所,基底节、大脑皮质、小脑上脚、之前所央前所神经系统节和总神经系统节的星体功能性减低;在MSA-P之前所,颗粒核分裂、桥脑和小脑之前所脚的星体功能性减低,各向异功能性减少,颗粒核分裂的MTR减少。

3. 引入归纳方式脊椎动物标记物筛选病因神经系统衰弱综合症

一些科学研究查看,R2*结合FA可好处的筛选PD与肥胖低收入,总准确所部高于95%。在PSP之前所,基底节、大脑皮质、小脑上脚、神经系统节的星体功能性增加,T2弛豫整整减少。在MSA-P之前所,颗粒核分裂、桥脑和小脑之前所脚的星体功能性减低,各向异功能性减少;时相-对比磁场引人注意超声技术开发和弛豫整整标示出,颗粒核分裂的铁质沉积物减低。

4. 神经系统节束示踪和解剖学相在先连接功能性

神经系统节束示踪超声技术开发基于井水星体的各向异功能性而重修激活树脂束构件,体素星体的主要朝著查看神经系统节树脂的方位。引入此技术开发,可计算出来某一特定树脂束的星体功能性精确测使用量大变使用量(MD、FA)和神经系统相在先连接功能性精确测使用量(如神经系统节束的数目或两个人脑外间相在先连接的可能功能性),还可对SN和基底节进行之前所区外。

在PD之前所,SN与同侧颗粒核分裂、丘脑错综复杂的相在先连接功能性减少,基底节感觉国家主义外环的相在先连接功能性也减少,SN亚区外的自动星体之前所区外技术开发标示出,PD病患的SNr和 SNc加速增长。

四、洗涤视觉

非侵入功能性的回旋脊柱氢标记技术开发(arterial spin labelled,ASL)可赞扬激活洗涤稳定状可逆,可作为PET或SPECT技术开发的替代。ASL技术开发何总,脊柱内的井水被收发器放射技术开发标记上飞轮场,因此可归纳方式赞扬脑血流。

与肥胖对照相比之下,PD病患神经系统节的洗涤减少,基底节的洗涤保有或减少,感觉国家主义区外的洗涤保有,且洗涤的方式而与PET赖氨酸的人体内扭转系统性。

五、人体内功能性脊椎动物标记物

MR质谱归纳(1H MRS)可获取激活人体内物(譬如,小脑使用量和肥胖的标记物N-甲基丝氨酸、作为渗透压或星形胶质细胞核增生的标记物脊髓醇、与脑诊疗扭转有关的乳酸、谷氨酸、胆碱如胺类/谷氨酰胺或GABA)的系统性讯息。人体内物的井素质只用其与脊髓酐和钾酸脊髓酐总使用量的之比、或毕竟含量来此表示。MRS对线圈外一功能性和人体内伪接收器(当检测区外域接近颅骨时)倾斜度引人注意。因此,由于所处方位深、大小小、另有铁质高,人类SN的MRS检测较难。

引入1H-MRS,就有刊文在3T线圈下人体内物扭转,胺类、N-甲基丝氨酸和谷氨酸有减少的趋向,另有胆碱锂有减低的趋向;但在更高线圈4T或7T下未见PD病患SN的显著扭转。MR钾谱归纳(31P MRS)可受控激活的能使用量人体内,PD病患可见极度的钾酸人体内,查看大脑皮质纹状体小脑细胞内机能极度。

六、功用相在先连接

血氧井素质贫乏的fMRI(BOLD),在此之后被外观设计用于检测激活目标系统性接收器的扭转,但在并不相同人脑外功用相在先连接之前所的科学研究也逐渐增高。有规律时空间远隔区外域的fMRI接收器涨落可暂时系统性,引入数学方式分离出来数据归纳标示出,PD病患有规律脑网络的机能在先极度:基底节和神经系统节、小脑错综复杂,STN和神经系统节国家主义区外、前所国家主义区外的神经系统相在先连接有扭转,扭转主要毗邻感觉国家主义外环,功用偶联减少,而功用相在先连接减低。

思维无伤害的PD病患,当前所方式而系统也显现用到极度的机能相在先连接,与记忆、视空间测试之前所的思维机能系统性。未处方的PD病患,补足国家主义区外县市显现出接收器涨落减少,而左旋多巴可进一步提高该区外域的功用相在先连接。有规律可逆BOLD涨落的扭转可假设PD的显现用到。

功用相在先连接的扭转因PD并不相同的疼痛而异,譬如,震颤与STN和初级感觉国家主义区外相在先连接的减低系统性,也与基底节和小脑-丘脑外环错综复杂极度的机能在先系统性;而情感淡漠与眶额回、补足国家主义区外和之前所丘脑错综复杂极度的功用相在先连接系统性;相反,抑郁与亚属扣带脑功用相在先连接的扭转系统性。前所国家主义神经系统节低频BOLD接收器振荡幅度的减低可假设病患的国家主义此乏善可陈。

在PSP病患之前所,rsfMRI标示出大脑皮质被铁环的腹侧和小脑、大脑皮质、基底节和神经系统节错综复杂相在先连接受扰,且与重度的失不常系统性。另一项科学研究发现,丘脑和纹状体、补足国家主义区外和小脑错综复杂的相在先连接之前所断。

仅管,有规律可逆fMRI的科学研究查看,PD病患色氨酸的贫乏可造成激活相在先连接的重修,主要影响感觉国家主义外环和感觉国家主义建构,这种神经系统相在先连接的重修受左旋多巴的缓冲,与国家主义疼痛和非国家主义疼痛错综复杂的关联并不相同。PSP病患的rsfMRI标示出小之前所枢神经系统系统和丘脑相在先连接功能性的减少与诊疗机能此乏善可陈系统性。

七、小结

在即使如此十几年之前所,PD视觉学科学研究关注于开发哮喘进程脊椎动物标记物的归纳方式技术开发。星体超声、T2*弛豫整整和MT等多项技术开发标示出显现出SN的诊疗扭转,MRI可获取PD病患脑部解剖学相在先连接和功用相在先连接的扭转,受控哮喘进展,检测诊疗前所病患或有发展成PD危险性病患(如加速动眼失眠期不当扭转的病患)的脑部扭转。

然而,上述技术开发仍缺失标准化的方式(偏爱都从图片之前所分离出来归纳方式讯息的方式)和大型平行队列科学研究的有效性。

查看信源地址

主笔: neuro202

分享:
劳力士手表维修 卡地亚手表维修点 劳力士维修服务 欧米茄手表维修 百达翡丽维修 劳力士维修网点 整形医院排名 整形医院咨询 整形专业知识 济南整形医院 淘宝店铺买卖平台 快手买卖平台 抖音号出售 出售小红书网站 求购公众号途径 出售快手网 买卖小红书网站 小红书账号售卖 公众号过户网