努尔比亚·克然木，王 红（通讯作者）
（新疆医科大学第二附属医院 医学影像科，新疆 830063）
帕金森病（Parkinson’s Disease，PD）是一类非常典型的神经系统退行性病变，其临床表现多为静止性颤抖、动作迟缓或减少以及语言功能障碍等。此疾病重要病理改变为黑质致密部内的多巴胺能神经元进行性不足导致多巴胺神经介质功能下降，并通过中枢神经环路导致包括整个大脑皮层内广泛的功能和结构改变［1-3］。目前，功能与结构迅速发展的磁共振成像技术大大推动了临床上对PD病理与生理机制的研究。安静或休息状态功能磁共振成像（resting-statefunctional magnetic resonance imaging，rs-fMRI）是一项世界领先的在静止状态下检测大脑中自发神经细胞活动的技术，可以基于体素数据驱动快速计算脑功能连接密度（functional connectivity density，FCD），获取区域内和区域间的自发神经元活动和功能连接的信息［4-6］。本研究拟基于rs-fMRI方法，探讨PD患者全脑功能连接的异常脑区分布，并且分析这些异常脑区FCD值对PD的辅助诊断价值。现报道如下。
1.1 一般资料
采用回顾性分析方法，收集2022年1月至2022年7月本院收治的42例PD患者临床及MRI资料，选择同期健康体检者42例作为对照组。PD组及对照组基线资料差异无统计学意义。每位受试者被纳入研究前均签署知情同意书。
纳入标准：①符合《中国帕金森病的诊断标准（2016 版）》［7］原发性帕金森病综合征诊断标准；
②无脑血管病变、脑外伤、肿瘤、精神疾病等其他疾病史；
③临床资料完整，并可以配合完成。排除标准：①入组前正在使用或近期内使用过可能影响病患临床评估的相关药物及其他治疗方法者；
②研究对象入组前有长期酗酒史或其他药物滥用史。
1.2 检查方法及数据处理
研究对象均采用 Philips 3.0 T Ingenia磁共振仪及16通道高分辨率头线圈进行检查。PD患者应于相关药物治疗停止12 h以后再行MRI检查。扫描前嘱咐被检测者仰卧位，使用海绵垫辅助固定患者头部，尽可能保持头部静止不动。患者在检查过程中应保持全程闭目，并佩戴耳塞以降低环境噪音的影响，以保持清醒安静且不进入睡眠为最佳状态。常规MRI平扫包括横断位 T2WI、DWI序列，矢状位T1WI和冠状位FLAIR序列。rs-fMRI序列具体参数见表1。
表1 设置及具体参数
基于Matlab 2014b运行的DPABI 3.0和DPARSFA中的Degree Centrality工具箱对rs-fMRI图像和数据进行预处理并计算FCD。内容包括：①删除前10个时间点图像进行时间校正及空间校正；
②进行头动校正；
③采用蒙特利尔神经病学研究所（Montreal Neurological Institute，MNI） 标准空间，去除线性趋势；
④采用0.01-0.08 Hz带通波器进行滤波，回归协变量。预处理结束后，采用 DPARSFA软件计算全脑FCD值，提取异常脑区FCD值进行后续诊断效能分析。
1.3 统计学分析
对两组组间各脑区 FCD值行独立样本t检验（GRF 校正，单个体素 P＜0.001，校正后 P＜0.05），将长程及短程FCD图的值转换为Z分数。采用IBM SPSS 24.0软件对两组患者的临床资料进行比较，计数资料用n（%）表示，组间比较用X2检验；
计量资料用±s表示，组间比较用t检验；
受试者工作特征曲线（ROC）分析存在差异的脑区FCD值辅助诊断PD的效能，并计算曲线下面积（AUC）。以P＜0.05为差异有统计学意义。
2.1 临床资料的比较
本研究包括PD组与对照组各42人，其中PD组男性为26人，女性为16人，平均年龄为（59.9±6.8）岁；
对照组中男性为22人，女性为20人，平均年龄为（61.6±8.6）岁。两组年龄与性别的分布无显著差异（P＞0.05）。
结果见表 2。
表2 PD组与对照组基本临床资料的比较（N=42，±s，n）
表2 PD组与对照组基本临床资料的比较（N=42，±s，n）
临床特征 P D组 对照组 t/X 2值 P值年龄（岁，images/BZ_8_2087_388_2106_426.png±s）性别男 女5 9.4 3±7.4 5 6 1.8 2±6.3 7 1.5 8 0 0.1 1 8 2 6 2 2 0.7 7 8 0.5 0 9 1 6 2 0
2.2 FCD差异脑区分析
由结果可知，PD患者与对照组比较，FCD值显著降低的区域主要分布于右侧脑岛和右侧豆状核；
FCD值显著升高的脑区主要分布于左侧颞下回和左侧海马旁回；
差异脑区的峰值MIN空间坐标与体素大小详见表3。
表3 PD组与对照组FCD差异脑区的比较
2.3 差异脑区FCD值对PD的辅助诊断效能
通过ROC曲线分析差异脑区FCD值对PD的辅助诊断效能，具体结果见图1。左侧颞下回FCD值对PD的辅助诊断效能最佳，曲线下面积（AUC）最大为0.83。左侧海马旁回、右侧脑岛和右侧豆状核FCD值对PD辅助诊断的ROC曲线下面积分别为0.812、0.734和0.692。通过分析ROC曲线得出左侧颞下回FCD值的最佳临界值为1.065，使用该临界值产生的左侧颞下回FCD值诊断PD的灵敏度为90.5%，特异度为69.0%，约登指数为0.595。其他FCD差异脑区最佳临界值及灵敏度、特异度和约登指数详见表4。
图1 受试者工作特征（ROC）曲线分析显示差异脑区FCD值对PD的辅助诊断性能
表4 ROC曲线下面积
帕金森疾病损伤及发病机制十分复杂，rs-fMRI作为一种无创的有效非入侵方法，是深入其神经生理学机制的关键方法。rs-fMRI是在静止状态下检测大脑中自发神经细胞活动的技术，在癫痫疾病［8］、重 度抑 郁症［9-10］、痴呆症［11］、脑卒 中［12］以 及 帕 金 森病［13-14］等多种疾病研究中均有应用，操作简便，具备较高的可信度和可重复性。通过大量的实验，探究到PD患者局部脑区存在自发性神经元活动异常，脑网络功能连接也发生改变［15-16］。目前，PD患者脑构造、代谢以及功能方面的疾病研究已在部分rsfMRI研究中有所证实，并表明脑功能变化早于结构变化［17］。rs-fMRI不但能够通过各种理论分析方法对大脑功能变化开展深入研究，而且还能通过对不同大脑的功能网络、功能网络间作用、其他有关功能脑区结构及其不同的神经传递物质影响因素等，对PD患者的大脑功能变化作出评价，从而对PD的发生机理、诊断方法和预后等具有一定指导意义［18-19］。本研究采用rs-fMRI的FCD分析方法，比较了PD组与相匹配的对照组之间全脑的FCD差异。结果表明，PD患者右侧脑岛和右侧豆状核的FCD值显著降低，左侧颞下回和左侧海马旁回的FCD值显著升高。同时ROC曲线分析结果也表明这些差异脑区对PD患者具有相当高的辅助诊断价值。
左侧颞下回对于视觉处理至关重要，同时参与语言流畅性［20］。左侧颞下回功能发生障碍后，患者的视觉处理出现问题，将会影响患者依靠视觉输入而保持的直立姿势或其他运动功能及日常活动，导致患者出现行动缓慢、运动受阻等症状，同时语义流畅性将受到损害，更可能发展成为PD合并痴呆［21］。有研究表明，在阿尔兹海默患者中，其左侧颞下回脑血流量明显降低［22］，双侧颞下回的神经元激活显著升高［21］。海马旁回是海马发挥功能的重要结构，是人体重要的情绪调节中枢，参与情节记忆等认知功能，其结构的损伤可以引起情感和认知行为的异常［23］。有研究表明，PD可以引起患者海马旁回的结构与功能异常［24-25］。在本研究中，只有左侧颞下回FCD值异常升高，原因可能是所选患者群体症状存在一定的偏侧性以及病情严重程度不一致。以上两个脑区FCD值的异常变化可能是PD患者该脑区神经元功能连接受损后导致的代偿反应。脑岛是大脑中的情绪控制中心，可以引起道德感和共情的情绪反应例如恶心、骄傲、羞耻、内疚等，同时也是参与处理味觉信息的关键部位［26-27］。因此，脑岛的FCD值异常变化可能是PD患者出现情绪消沉、焦虑和疲劳等非运动症状的脑内表现。
在PD患者差异脑区FCD值对PD的辅助诊断效能的分析中，发现左侧颞下回的FCD值具有最高的诊断效能，其曲线下面积为0.830，约登指数可以达到0.595。其他差异脑区也均具有一定的辅助诊断价值。由此可见，PD患者左侧颞下回的全脑功能连接异常可能发生得更为早期且显著，其对运动功能与语言功能的影响更为特异，而PD患者FCD值异常脑区可作为后续辅助诊断的重要依据。
本研究存在一些局限性：纳入的研究对象数量较少，而且基于临床特征可比性的入选标准设定可能会放大选择偏倚对研究的影响；
未将PD患者按照亚型分组，也未判断患者病情的严重程度或分期，本课题组将后续开展分析不同亚型、不同严重程度PD患者FCD的差异研究。
综合以上结果，PD患者FCD存在差异的脑区主要分布于左侧海马旁回、左侧颞下回、右侧脑岛以及右侧豆状核。同时，各差异脑区FCD值均对PD具有一定的辅助诊断价值，其中左侧颞下回FCD值的诊断效能最高。
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