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帕金森病（PD）的准确诊断和对其病理机制的深入理解至关重要。研究人员利用 7T 磁共振成像（MRI），对 43 名 PD 患者和 24 名健康对照者进行研究。结果显示，患者黑质多巴胺能神经元结构瓦解、铁积累有特征性变化，且与运动症状相关。该研究为 PD 诊疗提供新视角。
帕金森病，一个让无数患者和家属备受折磨的疾病，它如同隐藏在人体中的 “幽灵”，悄无声息地破坏着大脑中的神经细胞，引发一系列令人痛苦的症状。目前，帕金森病的诊断主要依赖临床标准，常借助多巴胺系统的核成像辅助判断。虽然磁共振成像（MRI）常用于排除其他潜在诊断，但定量 MRI 技术在研究中评估帕金森病黑质病理的应用越来越多，有望成为未来辅助诊断、追踪疾病进展的生物标志物。然而，对于帕金森病中神经黑色素（NM）减少和铁浓度增加这两个关键特征在黑质中的空间分布模式、它们之间的关联以及与临床症状的关系，人们的了解还十分有限。为了深入探索这些问题，来自丹麦哥本哈根大学医院等机构的研究人员展开了一项重要研究。该研究成果发表在《npj Parkinson's Disease》上，为我们认识帕金森病打开了新的窗口。
研究人员开展的这项研究主要运用了 7T 磁共振成像技术。他们招募了 49 名帕金森病患者和 27 名年龄匹配的健康对照者，最终纳入分析的有 43 名患者和 24 名健康对照者 。在研究过程中，利用 7T 磁共振成像设备，采集了神经黑色素敏感的磁化传递加权（MTw）图像、铁敏感的R2?图和定量磁化率成像（QSM）图，并进行了一系列的数据处理和分析。
临床和成像数据
研究人员发现，帕金森病患者组和健康对照组在年龄和性别方面没有显著差异。而且，在排除低质量的扫描数据后，两组之间可用于分析的扫描数据比例也没有差异。这为后续准确分析两组之间在神经黑色素和铁含量等方面的差异奠定了基础。
组间局部神经黑色素和铁含量差异
通过体素分析发现，帕金森病患者在黑质体（nigrosomes）周围存在神经黑色素丢失和铁积累的现象。QSM 图显示，与神经黑色素图相比，患者和健康对照者之间在黑质致密部（SNc）的显著组间差异范围更广。在对应黑质体 1（N1）位置的双侧区域，神经黑色素丢失和铁积累明显重叠。此外，患者在对应 N2 和 N4 位置的区域也有神经黑色素减少或定量磁化率增加的情况。不过，R2?值虽然在 N1 和 N2 区域有所增加，但差异在多重比较校正后并不显著。这表明不同的成像模态在反映帕金森病黑质结构变化方面各有特点。
基于 MRI 的读数与疾病严重程度测量之间的关联
研究分析了疾病严重程度与 MRI 读数之间的关系，重点关注了 N1 和黑质其他部分。结果发现，铁敏感模态与残留运动严重程度之间存在显著关联。具体来说，黑质和 N1 中较高的对侧R2?值以及 N1 中较高的 QSM 值与较高的运动严重程度相关，例如，统一帕金森病评定量表 III 部分（UPDRS-III）评分越高，对应R2?值增加越明显 。然而，UPDRS-III 评分与黑质或 N1 中的神经黑色素没有显著关联。在探索 MRI 模态与左旋多巴等效剂量（LED）的关系时，发现黑质神经黑色素对比度降低与多巴胺能缺乏增加有一定趋势，但校正后不显著。而且，运动症状的不对称性与 N1 和黑质中R2?的不对称性显著相关，而与 QSM 或神经黑色素成像的不对称性在校正后无关。这说明不同的 MRI 指标与帕金森病的运动症状和多巴胺能缺乏之间的关系存在差异。
体素间模态相关性
研究人员计算了体素间 MT CNR、R2?和 QSM 之间的相关性。结果显示，在帕金森病患者和健康对照者中，MT CNR 与R2?在黑质的前内侧部分都呈强烈负相关。MT CNR 与 QSM 在患者的黑质和红核中也呈负相关，但在健康对照者中仅少数体素显著相关。R2?和 QSM 在黑质的大部分区域和红核中呈正相关。虽然帕金森病患者和健康对照者之间的相关模式在空间分布和强度上似乎有所不同，但统计分析发现这些相关性差异并不显著。这表明不同成像模态在反映组织特性方面存在一定联系，但具体情况还需要进一步研究。
在讨论部分，研究人员总结了此次研究的重要发现。疾病引起的神经黑色素和铁信号的结构变化在 N1 和 N2 区域重叠，N4 区域也有神经黑色素信号减少。R2?图虽然在检测组间铁信号差异方面不太敏感，但与残留运动症状的相关性更强，更适合用于探索患者间差异及其与运动功能障碍的关系。而 QSM 在检测黑质铁含量变化方面可能更具优势 。同时，研究也指出了存在的局限性，如未观察到图像质量的左右差异，但不排除其存在；未使用扩散加权序列，可能遗漏有关微观和宏观结构特征的信息；缺乏尸检数据，对 N1 区域的界定存在不确定性；分析临床评分与 MRI 测量之间的关系时，感兴趣区域（ROI）的定义可能存在一定问题等。
总体而言，这项研究利用 7T MRI 对帕金森病黑质进行高分辨率成像，揭示了神经黑色素丢失和铁积累的空间模式及其与运动症状的关系，为帕金森病的研究和诊疗提供了重要依据。未来研究可以针对这些局限性进一步深入探索，以更全面地了解帕金森病的病理机制，为开发更有效的诊断和治疗方法提供支持。
