王 丰 李晓陵 曹丹娜 范 越 曲 冰 赵桂君 徐佐宇 张 帆

(黑龙江中医药大学附属第一医院 CT磁共振科，黑龙江 哈尔滨 150040)

帕金森病(PD)是一种常见的神经退行性病变，严重影响患者的生活质量。功能磁共振成像(fMRI)技术的出现为PD脑功能的研究提供了新的手段。静息态 fMRI研究不需要任何任务设计，影响因素少，得到的数据量大，可反映基础状态大脑功能的病理生理变化〔1〕，通过局部一致性(ReHo)脑功能数据处理方法分析空间上相邻的多个体素在同一时间序列中血氧水平依赖(BOLD)信号波动的相似性来探测脑功能。本研究探讨静息态下PD与健康对照组比较是否存在局部一致性异常。

1 材料与方法

1.1对象 选择2012年3月至2014年3月经我院神经科医师诊断的PD患者30例。依据全国锥体外系疾病讨论会制定的PD诊断标准〔2〕，排除创伤、脑血管病、化学药物及其他病因所致的帕金森综合征。男20例，女10例，年龄39～76岁，平均(63±2)岁，病程1～10年，平均(5±2)年。同时选取30例健康体检者作为对照组，男18例，女12例，年龄35～73岁，平均(61±3)岁。

1.2MRI扫描方法 采用飞利浦公司Achieva 3.0T TX多源发射磁共振扫描仪，仰卧位16通道线圈固定头颅，扫描野包括整个头颅。所有受试者均同时采集T1WI、T2WI、FLAIR。经T1WI、T2WI、FLAIR发现异常影像学表现的受试者排出本研究。T1WI(IR-TSE)参数：轴位扫描，层数：18层，TR/TI：2 409/800 ms，TE：10 ms，翻转角:120°，FOV：240 mm×201 mm，层厚：6 mm，矩阵：320×210，体素大小:0.75 mm×0.93 mm×6.0 mm。T2WI(TSE)参数：轴位扫描，层数：18 层，TR:2224 ms，TE：80 ms，翻转角:90°，FOV：240 mm×201 mm，层厚：6 mm，矩阵：368×238，体素大小：0.65 mm×0.82 mm×6.0 mm。T2W-FLAIR参数：轴位扫描，层数：18 层，TR/TI:8 000/2 400 ms，TE：120 ms，翻转角：120°，FOV：230 mm×230 mm，层厚：6 mm，矩阵：240×162，体素大小：0.96 mm×1.2 mm×6.0 mm。3D解剖像的扫描(T1WI-3D-TFE-ref)参数：矢状位扫描，层数：231层，TR：7.3 ms，TE：3.5 ms，翻转角：8°，FOV：250 mm×162 mm，层厚：1.1 mm，矩阵：228×227，体素大小：1.1 mm×1.1 mm×0.7 mm，带宽：170 Hz/Px。静息态功能成像扫描(FE-EPI)参数：轴位扫描，层数：24层，TR：3 000 ms，TE：35 ms，翻转角：90°，FOV：230 mm×230 mm，层厚：4 mm，矩阵：96×96，体素大小：2.4 mm×2.4 mm×4 mm，带宽：2 232 Hz/Px，时间点：120个。在静息态数据扫描时，要求受试者闭目放松，不进行系统性思考，关闭扫描间所有光源。采用耳塞降低噪音的干扰，使用海绵垫尽量减少受试者头动对数据质量的影响。

1.3数据处理与分析 数据处理过程：在MATLAB平台上运行SPM5导入解剖图及功能图的原始数据，进行图像预处理，包括时间校正，头动校正，配准，标准化，平滑等，然后确定大脑皮层的激活区(ROL)，将数据匹配到空间脑图谱坐标系Talairach Client软件确定Brodmann(BA)皮层激活分区，最后与解剖图叠加。

局部一致性分析：因为 fMRI 检测到的脑活动区是由空间上相邻的多个体素组成，所以 ReHo假设所选取的体素与其相邻的体素存在暂时的相似性，存在局部一致性的体素在同一时间序列中呈现相似的变化〔3〕，用 Kendall和谐系数〔4〕(KCC)表示所选体素与相邻体素在此时间序列中的局部一致性，其值从0～1。在 REST软件上计算KCC值。因此，从每个人的fMRI数据得到此人的KCC图像，即ReHo图像。

1.4统计学分析 进行双样本t检验。多重比较校正采用AFNI的AlphaSim程序，通过Monte Carlo模拟获得。

2 结 果

PD组在右侧中央前回、右侧舌回、左侧枕中回、双侧楔前叶ReHo 值增高；在右侧额中回、左侧颞下回、右侧颞中回、左侧嗅皮层、右侧海马旁回、右侧距状皮层、左侧角回ReHo 值减低。见表1。

表1 PD组与正常对照组ReHo双样本t检验

3 讨 论

PD是一种易侵犯老年人的神经系统变性病变，主要影响病人的运动功能，并可引起痴呆，成为危害老年健康的主要疾病之一。fMRI技术已成为PD脑功能研究无侵入、无创伤、可精确定位的手段，它使神经生理学、病理生理等方面的活体实验影像研究成为现实〔5〕。静息状态下的fMRI是指受试者不需要完成特定的认知任务，是人脑处于清醒时的自发活动状态〔1〕。ReHo是一种数据后处理方法，用来分析静息态 fMRI 数据，利用活跃脑区内体素BOLD信号的相似性(或同步性)比较强的特点，可以在没有任何先验信息的情况下检测出静息状态下持续活动的脑区，属于局部脑区慢波振荡特性分析的方法之一。ReHo通过分析空间上相邻的多个体素在同一时间序列中BOLD信号波动的相似性来探测脑功能。以相似性程度反映局部脑区中神经元活动的一致性程度，而并非神经元活动的强度。局部脑区的ReHo降低可以说明其神经元活动的一致性降低，提示此脑区可能存在功能异常，有可能是神经元之间的相互联系发生紊乱。

大量文献对脑功能成像研究发现，楔前叶与许多高水平的认知功能有关，如情景记忆、自我相关的信息处理及意识的各个方面〔6〕。而左侧枕中回可能与识别记忆相关〔7〕，距状皮层则与心理意象加工相关〔8〕，中央前回主要负责运动的启动、执行。Haslinger等〔9〕的研究表明执行同样的运动任务，PD患者中央前回的激活明显高于正常对照组。这与本研究在PD组的中央前回ReHo值增高相一致。舌回被认为与做梦和视觉相关，尤其是在识别词汇中起到重要作用。既往研究已经表明PD患者存在视觉空间能力的改变〔10〕。角回在Wernicke区上方、顶-枕叶交界处，是大脑后部一个重要的联合区。若切除角回，将使单词的视觉意象与听觉意象失去联系，并引起阅读障碍，引起听-视的失语症，病人由于在看到物体和听到物名的声音之间失去联系，因而不能理解词语的意义。先前大量研究表明PD患者存在嗅觉丧失的问题〔11〕。而海马旁回等边缘系统的ReHo减低认为与PD的认知功能障碍密切相关，采用基于体素的形态测量学(VBM)得到PD患者皮层的萎缩主要出现在边缘系统和前额叶，并认为其与PD发展为PD痴呆具有密切关系〔12〕。本研究也表明了ReHo 值增高即局部神经元活动的一致性增强，可能是PD皮层损害出现后的一种代偿性反应，而ReHo值的减低即局部神经元活动一致性减低，提示此脑区可能存在功能异常，有可能是神经元之间的相互联系发生紊乱。

本研究发现PD患者在静息状态下存在异常的脑部神经活动，这些异常的脑部神经活动可能和PD认知和行为功能障碍相关。

4 参考文献

1刘 岘，郑金枝，刘 波，等.静止性震颤脑局部一致性的功能磁共振研究〔J〕.临床放射学杂志，2012;32(4)：488-91.

2刘悼霞.帕金森病诊断标准〔J〕.中华神经外科杂志，2002;18(1)：62.

3Zang Y,Jiang T,Lu Y,etal.Regional homogeneity approach to fMRI data analysis〔J〕. Neuroimage, 2004;22(1):394-400.

4Baumgartner R,Somorjai R,Summers R,etal.Assessment of cluster homogeneity in fMRI data using Kendall's coefficient of concordance〔J〕.Magn Reson Imaging,1999;17(10):1525-32.

5赵 丹，毛传万，黄建河，等.帕金森病核磁共振的研究近况〔J〕.中国老年学杂志，2010；30(10)：1462-4.

6Margulies DS,Vincent JL,Kelly C,etal.Precuneus shares intrinsic functional architecture in humans and monkeys〔J〕.Proc Natl Acad Sci USA,2009;106(47):20069-74.

7Yonelinas AP,Hopfinger JB,Buonocore MH,etal.Hippocampal,parahippocampal and occipital-temporal contributions to associative and itemrecognition memory:an fMRI study〔J〕. Neuroreport,2001;12(2):359-63.

8Klein I,Paradis AL,Poline JB,etal. Transient activity in the human calcarine cortex during visual-mental imagery:an event-related fMRI study〔J〕.J Cogn Neurosci,2000;12(12):15-23.

9Haslinger B,Erhard P,Kampfe N,etal.Event-related functional magnetic resonance imaging in Parkinson's disease before and after levodopa〔J〕. Brain,2001;124(Pt 3):558-70.

10冯结映，黄 飚.帕金森病认知障碍的静息态fMRI研究〔J〕.国际医学放射学杂志，2013;36(6)：517-9.

11Ponsen MM,Stoffers D,Twisk JW,etal.Hyposmia and executive dysfunction as pr-edictors of future Parkinson's disease:a prospective study〔J〕.Mov Disord,2009;24(7):1060-5.

12刘 虎，范国光，徐 克，等.帕金森病患者静息态下脑活动的局部一致性〔J〕.中国医学影像技术，2011;27(10)：1967-71.