朱思颖,张洪英,吕 翔,陈兰兰,尚松安,傅剑雄*

(1.苏北人民医院医学影像中心,2.神经内科,江苏 扬州 225001)

帕金森病(Parkinson disease,PD)是以运动功能损伤为主要表现的神经退行性疾病,其主要病理改变为多巴胺能神经元进行性坏死及路易小体递进性播散[1-2]。近年脑网络研究[3-4]将PD定义为连接障碍综合征。有学者[5]基于弥散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)从白质纤维角度分析PD脑结构网络异常改变,但该技术用于测定灰质、交叉纤维等复杂微环境中水分子运动时存在局限性。弥散峰度成像(diffusion kurtosis imaging,DKI)可较好地弥补DTI的不足,且其峰度参数可用于评估PD患者深部灰质核团微结构复杂性损伤[6]。本研究观察基于DKI构建的灰质结构网络评估PD患者拓扑学损伤的价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象 前瞻性纳入2021年8月—2023年8月苏北人民医院76例PD患者(PD组),男45例、女31例,年龄41～83岁、平均(64.7±10.7)岁;受教育年限9.0(9.0,12.0)年,病程3.5(2.0,9.8)年;均符合国际运动障碍学会诊断PD标准[7],Hoehn-Yahr(H-Y)分期为Ⅰ～Ⅱ期,并接受4周及以上稳定抗PD治疗。排除标准:①合并其他神经、精神或全身性疾病;②存在主观认知损伤,且简易精神状态检查(mini-mental state examination,MMSE)评分<27分;③MR禁忌证或无法配合扫描。同期招募80名与PD组基本资料相匹配的健康受试者作为正常对照(normal control,NC)组,男40名、女40名,年龄50～81岁、平均(62.9±7.0)岁;受教育年限12.0(9.0,16.0)年。本研究获得院伦理委员会批准,检查前所有受试者均签署知情同意书。对全部受试者行MMSE;对PD患者进行统一PD综合评分量表第三部分(unified PD rating scale-Ⅲ,UPDRS-Ⅲ)评分及H-Y分期。嘱PD患者停药24 h以上接受安排于量表评分当日的颅脑MR扫描。

1.2 仪器与方法 采用GE MR750 3.0T MR仪、8通道头部线圈。嘱受试者仰卧,佩戴眼罩及降噪耳塞,平静状态下保持清醒、闭目;以海绵软垫固定其头部;扫描参数:DKI,TR 5 800 ms,TE 100 ms,FOV 240 mm×240 mm,矩阵100×100,b值=0、1 250和2 500 s/mm2,弥散梯度方向3个0,层数35,扫描时间5 min 30 s;三维T1WI,TR 12.0 ms,TE 5.1 ms,TI 450 ms,FA 15°,FOV 240 mm×240 mm,矩阵256×256,层厚1 mm,层数172,层间距0,扫描时间5 min 20 s。

1.3 数据处理及拓扑分析 采用Diffusion Kurtosis Estimator(DKE,http://www.nitrc.org/projects/dke)软件、Matlab 2018a软件对DKI数据进行预处理:①行涡流校正,并控制头动范围平移<2 mm或旋转<2°;②以DKE软件中以线性最小二乘法[8]解算平均峰度(mean kurtosis,MK);③依据自动解剖标记模板选取90个脑区(左、右侧各45个),针对个体T1数据进行空间变换和图像配准,将各脑区映射至个体空间,以个体脑区作为网络节点;④采用DKE软件中的纤维追踪模块进行追踪,设定角度<35°或各向异性分数<0.1,以每对节点之间的平均MK值作为网络的边,获得90×90加权矩阵,随后设定网络稀疏度为10%～30%、步长为1%[9],对每个脑相关性矩阵行二值网络分析。

以GRETNA 2.0软件包(http://www.nitrc.org/projects/gretna/)分析网络的拓扑属性,包括全局属性[小世界网络属性(γ、λ、σ)、聚类系数、特征路径长度、全局效率及局部效率]和节点属性[介数中心度、度中心性(degree centrality,DC)及节点效率]。……