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目的：帕金森病（Parkinson’s disease,PD）是一种复杂的神经系统疾病，其病理涉及广泛的大脑区域和多种递质系统。大脑神经环路的破坏是PD发病的重要基础，其中基底节环路功能失衡是PD的核心病理机制。白质纤维是大脑中枢重要信息的传递通道，PD患者脑内路易体病理播散过程中不仅仅损害灰质，白质纤维也常受累。既往PD的影像学研究已初步揭示了患者白质纤维的受损，但传统白质分析模型过于简单，无法反映复杂的白质退变过程。本研究拟采用一种新的基于扩散张量成像（DTI）分析方法——“基于纤维束的分析（fixel-based analysis,FBA）”，寻找PD患者的脑白质宏观和微观结构退变，探讨这些白质损害与临床症状的相关性，及其与疾病发展进程的关联。
方法：本研究收集了76个健康对照（healthy control,HC）和98个PD患者，其中PD患者根据HY分期分为早期（41人）和中期（57人），所有的被试均行磁共振检查及临床量表评估。FBA分析的简要步骤如下：首先对所有DTI数据开展预处理、求解纤维方向分布（fiber orientation distribution,FOD），再通过迭代平均30位受试者（10位早期PD患者，10位中期PD患者和10位HC）的FOD图像、生成本研究被试人群的专属脑模板。最后，通过FOD引导的非线性配准，将每个受试者的FOD图像配准到人群模板，并生成个体FBA指标，其中包括：纤维密度（fiber density,FD）、纤维横截面积（fiber cross-section,FC）和纤维密度及横截面积（fiber density and cross-section,FDC）。简而言之，FD可反映纤维微观结构的改变，FD可反映纤维萎缩引起的横截面减小，为确保数据呈正态分布，计算了对数化的FC（log FC）代替FC进行统计学检验；同样的，较大的log FC值表示较大的纤维横截面积。而FDC则是一个结合了微观、宏观结构改变的指标，可反映纤维的综合退变情况。比较了三种指标在PD病人和健康对照组的差异，并分析了存在差异的脑纤维是否与临床症状、疾病进程相关。
结果：与健康对照组相比，发现PD患者胼胝体（Corpus callosum,CC）的FD降低，而皮质脊髓束（Cortical spinal tract,CST）的FD升高。还发现了PD患者上小脑束（Superior cerebellar peduncle;SCP）的FC增加。早、中期PD患者和HC组的单因素方差分析显示出有差异的纤维为CST的FD和SCP的logFC。进一步的事后分析显示，早、中期PD患者CST的FD及SCP的logFC均高于HC组。另外，相关分析显示，PD患者CC的FD值与帕金森病疾病分级量表第III部分（Unified Parkinson’s Disease Rating Scale part-III,UPDRS-III）分数（r=-0.257，p=0.032）、汉密尔顿抑郁量表17项（Hamilton Depression Rating Scale17Items,HAMD-17）分数（r=-0.230，p=0.033）和汉密尔顿焦虑量表（Hamilton Anxiety Scale,HAMA）分数（r=-0.248，p=0.032）呈负相关，SCP的log FC值（r=-0.274，p=0.028）和CST的FD值（r=0.384，p<0.001）均与UPDRS-III分数呈正相关。
结论：PD患者在大脑特定纤维束的白质完整性出现升高或降低，与其临床症状表现相关。此外，这些白质变化在疾病各个阶段之间是不同的，提示PD进展中大脑存在复杂的病理和代偿性变化。
方法：本研究收集了76个健康对照（healthy control,HC）和98个PD患者，其中PD患者根据HY分期分为早期（41人）和中期（57人），所有的被试均行磁共振检查及临床量表评估。FBA分析的简要步骤如下：首先对所有DTI数据开展预处理、求解纤维方向分布（fiber orientation distribution,FOD），再通过迭代平均30位受试者（10位早期PD患者，10位中期PD患者和10位HC）的FOD图像、生成本研究被试人群的专属脑模板。最后，通过FOD引导的非线性配准，将每个受试者的FOD图像配准到人群模板，并生成个体FBA指标，其中包括：纤维密度（fiber density,FD）、纤维横截面积（fiber cross-section,FC）和纤维密度及横截面积（fiber density and cross-section,FDC）。简而言之，FD可反映纤维微观结构的改变，FD可反映纤维萎缩引起的横截面减小，为确保数据呈正态分布，计算了对数化的FC（log FC）代替FC进行统计学检验；同样的，较大的log FC值表示较大的纤维横截面积。而FDC则是一个结合了微观、宏观结构改变的指标，可反映纤维的综合退变情况。比较了三种指标在PD病人和健康对照组的差异，并分析了存在差异的脑纤维是否与临床症状、疾病进程相关。
结果：与健康对照组相比，发现PD患者胼胝体（Corpus callosum,CC）的FD降低，而皮质脊髓束（Cortical spinal tract,CST）的FD升高。还发现了PD患者上小脑束（Superior cerebellar peduncle;SCP）的FC增加。早、中期PD患者和HC组的单因素方差分析显示出有差异的纤维为CST的FD和SCP的logFC。进一步的事后分析显示，早、中期PD患者CST的FD及SCP的logFC均高于HC组。另外，相关分析显示，PD患者CC的FD值与帕金森病疾病分级量表第III部分（Unified Parkinson’s Disease Rating Scale part-III,UPDRS-III）分数（r=-0.257，p=0.032）、汉密尔顿抑郁量表17项（Hamilton Depression Rating Scale17Items,HAMD-17）分数（r=-0.230，p=0.033）和汉密尔顿焦虑量表（Hamilton Anxiety Scale,HAMA）分数（r=-0.248，p=0.032）呈负相关，SCP的log FC值（r=-0.274，p=0.028）和CST的FD值（r=0.384，p<0.001）均与UPDRS-III分数呈正相关。
结论：PD患者在大脑特定纤维束的白质完整性出现升高或降低，与其临床症状表现相关。此外，这些白质变化在疾病各个阶段之间是不同的，提示PD进展中大脑存在复杂的病理和代偿性变化。