帕金森病(Parkinson’s disease,PD)是一种常见于老年人群中的神经系统变性疾病,临床以静止性震颤、运动迟缓、肌强直和姿势平衡障碍为主要表现。据统计,我国65岁以上老年人群中PD的患病率约为1.7%,与国际患病率水平相当。当前,我国正逐步进入人口老龄化,PD发病率也在随之增加。PD发病率的增加不仅严重影响患者的工作、生活及社会活动,也给其照料者及社会带来沉重的负担。既往研究显示,PD病理特征为黑质多巴胺神经元缺失和纹状体功能异常,这种病理改变导致了PD患者的运动症状,近年来发现PD患者往往合并有睡眠障碍、疼痛、嗅觉障碍和抑郁等非运动症状(non-motor symptoms,NMS),这些症状正受到临床医生和研究者们的关注,提示PD的病理改变可能波及范围更为广泛。为此,中华医学会神经病学分会帕金森病及运动障碍学组在2016年中国帕金森病的诊断标准中把NMS(包括感觉障碍、自主神经功能障碍和精神障碍等)纳入PD的诊断标准中,并强调NMS在PD诊断过程中的重要性,尤其对PD的早期诊断。研究发现,早期PD不仅累及黑质纹状体系统,还涉及脑白质系统及其他脑区,这些区域的功能异常,可能成为PD的早期诊断和病程监测客观的生物学标志物。正电子发射断层摄影术(positron emissions tomography,PET)、单光子发射计算机断层成像(single-photon emission computed tomography,SPECT)检查,可反映脑内多巴胺转运体功能等,是较为可靠的神经影像生物学标志物。但常因其昂贵的检查费用、设备的未广泛普及、且需要注射放射性核素示踪剂等,而限制了其应用。近年来,功能磁共振影像和分子生物学技术的不断突破,也促使一系列PD的生物学标志物被研究者们发现,为PD的早期诊断、病程监测、个体化管理提供了可能。不断有学者采用扩散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)勾划出感兴趣区(region of interest,ROI),对PD的脑白质微结构进行研究,但由于勾划ROI存在个体化差异,导致研究结果的重复性较差,学者们不再推崇。另外,有学者采用基于体素的分析(voxel based analysis,VBA)显示差异脑区的位置和体积大小。但VBA后处理步骤中涉及采用高斯平滑对DTI图像进行处理,对图像的原始数据造成一定失真。因此,寻找新的、可能的影像学生物标志物的研究仍在探索中。研究发现,基于纤维束示踪的空间统计分析(tract-based spatial statistics,TBSS)方法由于提取了人群中较为一致的最核心白质骨架,骨架化时已经去掉了配准误差较大的脑区,因此不用为了解决配准误差而做平滑,极大地优化了分析结果,准确性、敏感性大幅度提高,对脑白质微结构异常区域的监测更可靠。因此,本研究应用TBSS方法对不同病程PD患者的脑白质微结构进行分析,探索TBSS方法是否可能作为PD诊断及病情监测的影像学生物标志物。方法:(1)本研究以2015年9月至2017年12月来我院就诊的30例PD患者(其中早期组16例,中晚期组14例)及15例性别年龄匹配的健康志愿者为研究对象,对PD患者进行H-Y分期及UPDRS评分。(2)采用GE公司1.5T TWIN SPEED双梯度MR扫描仪(最大梯度场强40m T/m,梯度切换率150T/m/s)和8通道正交头部线圈,获得全脑T1结构图像和DTI功能图像。(3)应用数据分析软件PANDA对DTI数据进行预处理,分别对早期和正常对照组,中晚期和正常对照组,以及早期组和中晚期组行TBSS分析,矩阵设计为两独立样本T检验比较组间差异。(4)用PANDA软件子工具对差异有统计学意义脑区的各向异性分数(fractional anisotropy,FA)值提取,得到相应的FA值,将早期差异脑区的FA值和中晚期差异脑区的FA值分别与UPDRS量表评分做相关分析。用早期差异脑区的FA值与早期组H-Y分级做相关分析,同样,中晚期差异脑区的FA值与中晚期组H-Y分级做相关分析。结果:(1)与正常对照组相比,早期PD患者FA值下降的纤维束包括胼胝体体部、胼胝体压部、小脑中脚、左侧丘脑后辐射、右侧前放射冠、胼胝体膝部、右侧丘脑后辐射、右侧后放射冠、左侧前放射冠、右侧上放射冠、右侧外囊、右侧内囊前肢左侧内囊前肢、右侧上纵束(P<0.05,FWE校正,体素>500)。(2)与正常对照组相比,中晚期PD患者FA值下降的纤维束包括胼胝体膝部、胼胝体体部、右侧前放射冠、左侧前放射冠、右侧丘脑后辐射、右侧上放射冠、右侧后放射冠、右侧内囊前肢、右侧外囊、左侧上放射冠、左侧内囊前肢、左侧丘脑后辐射(P<0.05,FWE校正,体素>500)。(3)与早期组相比,中晚期PD患者FA值下降的纤维束包括右侧上放射冠、右侧前放射冠、胼胝体体部、左侧丘脑后辐射、左侧后放射冠、左侧上放射冠、左侧前放射冠、胼胝体膝部(P<0.05,FWE校正)。(4)Pearson相关分析发现,早期PD患者FA值的下降与UPDRS-Ⅰ和UPDRS-Ⅲ量表评分无相关性(P>0.05);中晚期PD患者FA值的下降与UPDRS-Ⅰ和UPDRS-Ⅲ量表评分无相关性(P>0.05)。Spearman相关分析发现早期PD患者FA值的下降与H-Y分级呈负相关(r=0.96,P<0.05),中晚期PD患者FA值的下降与H-Y分级呈负相关(r=0.92,P<0.05)。结论:(1)PD患者存在广泛白质纤维束受损,且中晚期PD患者白质纤维束受损较早期严重,提示PD患者在早期就存在白质纤维受损,且随着病情的进展受损范围增加。(2)PD患者白质纤维束受损的FA值与H-Y分级呈负相关,表明随着病情进展,白质受损程度增加,提示TBSS可能为评估PD病情进展的影像学生物标志物。(3)PD患者白质纤维束受损的FA值与UPDRS-Ⅰ和UPDRS-Ⅲ量表评分无相关性,提示PD患者白质受损的严重程度不能用UPDRS量表评分来评估。