帕金森病的神经影像学.ppt

帕金森病神帕金森病神经影像学影像学南京市第一医院神经科田有勇1.前 言n第二大常见神经变性病。n缺乏简便、经济、客观的早期诊断指标。n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。2.病 理n黑质纹状体系统多巴胺能神经元变性及 Lewy小体形成。n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。3.n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4.瑞典:ALPHONSE PROBST传统的的观点点: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.nDA神经元起源于中脑黑质A9和中脑大脑脚被盖部腹侧区A10n黑质（A9）纹状体通路：控制运动n中脑边缘系统（A10）：投射到杏仁核、隔核、扣带回n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5.临床特征：运动迟缓肌僵直震颤姿势反射障碍临床特征：床特征：抑郁执行功能障碍痴呆、精神症状黑黑质纹状体通路状体通路中中脑边缘及皮及皮质通路通路Monograph by James Parkinson18176.Heiko Braak认为：nPD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。病理学的新认识7.The pathological process in PD starting in medulla and olfactory bulb ,then spreading upwards to substantia nigra ,then finally into neocortexModified from Braak et al.Cell Tissue Res.2004 Oct;318(1):121-34constipationolfactionRBDdysautonomiaAnxiety/depressionDEMENTIA2134565,613n多巴胺能神经原(黑质致密区)n胆碱能神经原(杏仁核)n去甲肾上腺素能神经原 central(蓝斑),n五羟色胺能神经原(中缝核)n其他：-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)8.帕金森病病理帕金森病病理并非始于黑并非始于黑质致密部致密部NEUROLOGY 2007;68:948952Braak病理分病理分级1期期(延髓延髓):嗅觉障碍2期期(桥脑被盖被盖):睡眠，头痛，运动减少，情感等3期期(中中脑):体温调节，认知，抑郁，背疼等4期期(纹状体状体)：四主症(震颤,强直,运动迟缓,平衡障碍)5期期(新皮新皮层):运动波动，频发疲劳6期期(新皮新皮层):错乱，视幻觉，痴呆，精神症状9.Application of different biomarkers for the diagnosis of PDTolosa E et al,Lancet Neurology 2006;5:7510.PD 影影像像学学检测流流程程11.MRInMRI结构成像n弥散加权MR成像n弥散张量成像n静息态功能MRIn功能MRInMR波谱分析12.MR结构成像n常规MR结构成像对帕金森病诊断意义有限；n主要用于与帕金森综合症的鉴别诊断；n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。13.尾尾状状核核和和壳壳核核体体积缩小小14.高高场强MRI检查可能有提示作用可能有提示作用黑黑质致密部正常致密部正常宽度度4毫米，而毫米，而PD的平均的平均宽度度为2.7毫米毫米15.鉴别诊断断进行性核上性麻痹（行性核上性麻痹（PSP）16.鉴别诊断断纹状体黑状体黑质变性（性（SND）17.鉴别诊断断皮皮质基底基底节变性（性（CGD）18.鉴别诊断断路易体痴呆（路易体痴呆（LBD）19.鉴别诊断断橄橄榄桥脑小小脑萎萎缩（OPCA）20.-上上图为正常正常对照照-中中图PD患者可患者可见中中脑腹腹外外侧信号信号较弱弱-下下图PSP患者中患者中脑中中线区域信号区域信号较弱。弱。分段性自分段性自转回波磁共振成像回波磁共振成像利用利用脑组织在磁在磁场参数参数发生特定生特定变化化情况下，使中情况下，使中脑黑黑质从周从周围脑组织中中被区分被区分显示出。示出。特异性不高，主要特异性不高，主要可用于可用于PD和和PSP的的鉴别。Michael Hutchinson，200321.Color-coded diffusion weighted MR images of healthy subject,patient with PD,and patient with atypical parkinsonian syndrome multiplesystematrophy.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.弥散加弥散加权MR成像成像（DWI）22.弥散弥散张量成像（量成像（DTI）nDTI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各向异性分数（FA）n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；n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；nFA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。nDTI用于PD的诊断还处于探索阶段。23.帕金森病：黑质区R2值显著增加；黑黑质和丘和丘脑区区FA（各向异性分数）（各向异性分数）下降下降；壳核和尾状核平均弥散率（mean diffusivity)上升24.功能磁共振功能磁共振（fMRI）n功能磁共振（fMRI）通常分静息态MRI和功能诱导的fMRI;n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；nfMR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酚氧位甲基转移酶（COMT）活性下降。nfMR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。25.功能功能MR(静息静息态)纹状体纤维种子区及投射cortico-striatal connectivity26.功能功能MR（静息（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 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).27.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。28.常用指标NAA：2.02-2.05ppmCreatine：3.03ppmCholine：3.2ppmMyo-Inositol：3.56ppmLactate：1.32ppmLipid：0.8、1.2、1.5、6.0ppmGlutamate：2.1-2.5ppmAlanine：1.3-1.4ppm磁共振波磁共振波谱分析（分析（MRS）29.疾病 NAA Cr Cho Lac Lip aa肿瘤 -脓肿 梗死 -MS -PD？?？磁共振波磁共振波谱分析分析（MRS）30.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。磁共振波磁共振波谱分析（分析（MRS）31.NAA/tCr (p=0.05)and Glx/tCr (p=0.03).32.经颅超声(TCS)用于PD的早期和鉴别诊断nTCS在在90%的的PD患者的黒患者的黒质区可区可见到其增到其增强的回声的回声信号信号,在非典型或帕金森在非典型或帕金森综合症中很少合症中很少见到。到。nTCS回声信号的增回声信号的增强在健康人群出在健康人群出现是黒是黒质纹状体易状体易于于损伤的生物信号。的生物信号。nTCS是是锥体外系疾病的生物体外系疾病的生物标志。志。n回声高信号有助于回声高信号有助于PD早期早期诊断和断和鉴别诊断。断。n原原发性肌性肌张力障碍回声高信号常力障碍回声高信号常见于豆状核于豆状核,亨廷亨廷顿在在尾状核。尾状核。第16届国际帕金森病与相关疾病会议，2006，东京德国德国tubingen大学大学Berg Daniela教授：教授：33.经颅多多谱勒超声勒超声诊断断1、多、多谱勒探勒探头应置于患者置于患者颞部骨窗；部骨窗；2、正常人中、正常人中脑黑黑质为低回声区，低回声区，PD患者在患者在该区出区出现 部分高回声区，可能与部分高回声区，可能与该区大量的区大量的铁沉沉积有关；有关；3、该技技术特异性不高，正常老年人黑特异性不高，正常老年人黑质区也可能有区也可能有 铁质沉沉积导致回声异常。致回声异常。正常人中正常人中脑部位部位为低回低回声区声区(红箭箭头)90%PD患者患者黑黑质区有高回区有高回声，同声，同时夹杂有低回声区有低回声区(红箭箭头所示所示)Georg Becker，200134.Transcranial sonography for Parkinson diseaseHagenah et al,Neurology,2006;66:195135.36.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37.SPECT和和PET（多巴胺功能成像）（多巴胺功能成像）n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n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）n其它：葡萄糖代谢、5-HT2等38.突触前功能成像突触前功能成像-3种种标记途径（途径（VMAT2，DAT，18F-DA）39.常常用用多多巴巴胺胺能能神神经传递示示踪踪剂及及临床床应用用40.目前只有很少的医学中心可以进行这项工作。41.健康被试Hoehn-Yahr 1级PD患者 DAT成像成像-SPECTCourtesy of KL Marek.42.99mTc-TRODAT-1 SPECT显像示随像示随H-Y分分级增加增加DATDAT逐逐渐下降（下降（A为正常正常对照，照，B-F为H-Y的的1-5级）DAT成像成像-SPECT严重程度比重程度比较43.123I-CIT SPECT images show progressive decline of nigro-striatal DAT function in patients with Parkinsons diseaseDAT成像成像SPECT：动态随随访44.DAT-SPECT：PD与与ET的比的比较45.DAT-SPECT：PD与与AD、DLB的的比比较46.男,44岁,进行性左上肢颤，僵硬,乏力1年DATPET CT scan47.DATPET：PD与与ET的比的比较48.18F-Dopa成像成像49.18F-DA-显像像50.Progression of loss of 18F-dopa18F-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-：单卵双胎无症状卵双胎无症状PD5年随年随访51.对SND、PD患患者者分分别进行行18F-DG PET检测，可可见SND的双的双侧基底基底节区糖代区糖代谢下降，而下降，而PD患者患者则无无变化。化。18F-DA-：与：与SND比比较52.VMAT2，DAT，18F-DA成像比成像比较53.多巴胺D2受体标记显像54.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55.DAT及D2受体标记比较-PD，MSA，PSP56.功能活性及代谢（葡萄糖代谢）57.功能活性及代谢比较（葡萄糖代谢）58.PET-功能活性及代谢比较（葡萄糖代谢）59.PET-淀粉样蛋白：PD痴呆与DLB比较60.PET-小胶小胶质细胞活性胞活性61.PD伴痴呆患者的多模成像伴痴呆患者的多模成像结果果62.小 结n常规的CT或MRI结构成像对PD诊断价值有限，但对鉴别诊断有一定意义；n功能成像研究为PD脑功能连接、神经生化及病理改变提供了具有广阔前景的检测手段；n功能成像技术的发展将有利于PD临床前检测、疾病进展及治疗监测，并加深对疾病机制及其与治疗相关并发症的理解。63.谢 谢！64.5/26/202465.