黑质致密部(substantia nigra pars compacta, SNpc)神经黑色素敏感磁共振成像(Neuromelanin-sensitive MRI, NM-MRI)用于识别特发性快动眼睡眠行为障碍中多巴胺转运体显像异常风险

《Brain Imaging and Behavior》：Neuromelanin-sensitive MRI for identifying dopamine transporter imaging abnormality risk in idiopathic rapid eye movement sleep behavior disorder

　　

神经黑色素敏感磁共振成像（Neuromelanin-sensitive magnetic resonance imaging, NM-MRI）可实现黑质致密部（substantia nigra pars compacta, SNpc）的无创评估，然而其在识别特发性快动眼睡眠行为障碍（idiopathic rapid eye movement sleep behavior disorder, iRBD）中多巴胺能功能障碍方面的应用价值尚不清楚。本研究按多巴胺转运体（dopamine transporter, DaT）显像状态分层评估iRBD患者SNpc的NM-MRI改变，以评价其检测早期多巴胺能改变的性能。这项回顾性与前瞻性相结合的研究纳入66例iRBD患者（男45例，67.0±6.3岁）及30例健康对照（healthy controls, HCs）（男11例，63.6±6.5岁）。iRBD患者依据18F-FP-CIT PET结果分为DaT显像异常组（iRBD-CIT+）与正常组（iRBD-CIT?）。采用模板半自动法定量整个SNpc及其亚区（感觉运动区、联合区、边缘区）的NM指标，包括体积、信噪比（signal-to-noise ratio, SNR）及对比噪声比（contrast-to-noise ratio, CNR）。66例iRBD患者中37例（56.1%）归为iRBD-CIT+，其与HCs相比整个SNpc及各亚区的NM指标均显著降低。值得注意的是，iRBD-CIT+组联合区与边缘区的NM体积及SNR显著低于iRBD-CIT?组，其余指标无差异。ROC分析显示NM体积与SNR区分iRBD-CIT+与iRBD-CIT?具中等性能（AUC分别为0.73和0.75）。多变量回归分析确认上述指标是DaT异常的独立判别因子。NM-MRI指标特别是边缘区NM体积和SNR可作为iRBD中多巴胺能改变潜在生物标志物。上述发现支持将NM-MRI作为无辐射分诊工具，用于筛查iRBD中需行DaT显像的高危患者。

本文对发表于《Brain Imaging and Behavior》的论文《Neuromelanin-sensitive MRI for identifying dopamine transporter imaging abnormality risk in idiopathic rapid eye movement sleep behavior disorder》进行解读。特发性快动眼睡眠行为障碍（idiopathic rapid eye movement sleep behavior disorder, iRBD）是α-突触核蛋白病如帕金森病（Parkinson's disease, PD）的重要前驱标志，约半数以上最终转化为突触核蛋白病。多巴胺转运体（dopamine transporter, DaT）显像（SPECT或^{1818F-FP-CIT PET阴性/阳性）对iRBD患者分层，采用模板引导半自动定量流程测量全SNpc及感觉运动(sensorimotor)、联合(associative)、边缘(limbic)亚区的NM指标（体积、SNR、CNR），探讨NM-MRI能否识别伴DaT异常的iRBD高危人群及亚区特异性改变模式。研究结论表明，iRBD-CIT+组较HCs全SNpc及各亚区NM指标显著降低，且联合区与边缘区NM体积及SNR可进一步区分iRBD-CIT+与iRBD-CIT?，其中边缘区NM体积和SNR是DaT异常的独立预测因子（AUC 0.73–0.75），支持NM-MRI作为无辐射筛查工具筛选需进一步行DaT显像的高危iRBD患者，具有重要临床分诊价值。}

主要关键技术方法：研究设计为回顾性与前瞻性混合观察性研究，样本队列来源于2018年12月至2023年9月在三级医院经多导睡眠图确诊符合ICSD?3标准的iRBD患者（排除帕金森综合征、痴呆、继发性RBD及MRI禁忌证）共66例，以及广告招募的年龄匹配健康对照30例；iRBD患者均接受3T Philips Ingenia CX扫描获取3D T1加权像及SandwichNM序列NM?MRI，并行¹⁸F-FP-CIT PET由核医学医师判读DaT正常/异常并分组(iRBD?CIT?/iRBD?CIT+)；NM?MRI采用模板引导半自动量化流程——T1像与NM图像配准、归一化至研究专用模板、手动在模板空间勾画导水管周围灰质(PAG)参考区及SNpc掩膜、自动传播ROI至个体空间、以PAG为参考阈值提取NM高信号区并计算全SNpc及沿SNpc长轴三等分获得的感觉运动、联合、边缘亚区之体积（标准化至颅内体积）、SNR、CNR；统计学上行ANCOVA（校正年龄、性别）、Bonferroni事后比较、ROC曲线及多变量Logistic回归分析。

研究结果

Demographic characteristics（人口学特征）：66例iRBD（男45例，67.0±6.3岁），30例HCs（男11例，63.6±6.5岁），年龄无差异(p=0.10)，性别比iRBD组男性更多(p=0.007)。iRBD中37例(56.1%)为iRBD?CIT+（双侧23例，单侧14例），29例iRBD?CIT?，两组间年龄、性别、发病年龄、病程均无显著差异(p均>0.05)。说明按DaT状态分层的两组iRBD基线均衡可比。

Neuromelanin analysis of the substantia nigra（黑质神经黑色素分析）：校正年龄性别后，iRBD?CIT+组全SNpc NM体积(p=0.001)、SNR(p=0.011)、CNR(p=0.009)均显著低于HCs；iRBD?CIT+组NM体积(p=0.035)及SNR(p=0.015)显著低于iRBD?CIT?组；iRBD?CIT?与HCs各指标无显著差异。亚区分析显示iRBD?CIT+较HCs所有亚区NM体积及CNR降低，边缘及感觉运动区SNR降低；iRBD?CIT+较iRBD?CIT?联合区(p=0.047)与边缘区(p=0.031) NM体积降低，联合(p=0.023)、边缘(p=0.021)、感觉运动(p=0.037)亚区SNR降低；iRBD?CIT?与HCs各亚区无差异。结论：NM?MRI改变仅见于伴DaT异常的iRBD，且联合与边缘亚区体积和SNR可区分DaT异常与否，提示NM改变反映真实黑质多巴胺能神经元丢失程度。

Diagnostic performance of NM metrics for detecting DaT abnormalities（NM指标检测DaT异常的诊断效能）：全SNpc SNR区分iRBD?CIT+/iRBD?CIT? AUC最高(0.70–0.75)，体积AUC 0.68–0.73，CNR较低(0.62–0.66)；双侧DaT异常者诊断效能优于单侧。多变量Logistic回归校正年龄性别后，全SNpc NM体积(OR=0.24, p=0.046)与SNR(OR=0.80, p=0.027)是iRBD?CIT+的独立判别因子，CNR不显著。亚区分析中仅边缘区NM体积(OR=0.01, p=0.044)与SNR(OR=0.83, p=0.027)达显著性。结论：NM体积与SNR尤其中边缘区者可有效识别伴DaT异常的iRBD，具备一定筛查价值。

Correlation analysis with clinical parameters（与临床参数的相关性）：边缘区NM体积(ρ=-0.12, p=0.028)及SNR(ρ=-0.15, p=0.026)与病程呈弱负相关，但分层后消失；NM指标与K?MMSE及MDS?UPDRS?III评分无显著相关；随访中2例iRBD转为PD，均属基线iRBD?CIT+组。提示NM改变可能与疾病持续时间有关联但需纵向验证。

讨论与结论总结（翻译研究结论部分）：本研究表明iRBD患者尤其是伴DaT显像异常者存在可测定的NM体积及信号强度降低。NM?MRI指标特别是边缘区NM体积和SNR可作为识别伴多巴胺能功能障碍个体的有用影像生物标志物。鉴于NM?MRI较DaT显像可及性更高且成本更低，这些发现支持将NM?MRI作为策略性无辐射分诊工具，用于筛选iRBD人群中需进一步行DaT显像评估的高危患者。