作者：宜宾市第二人民医院医学影像中心（范 敏、邱丽华）；宜宾市第四人民医院放射科（邓杰）
目前国内外的研究多认为非
目前，对PD 不同亚型的神经解剖和神经功能差异尚不清楚。因此，运用
1. 3D-T1 WI 及DKI 成像简介
MRI 是用于研究脑结构的重要技术，其信号取决于组织的许多亚体素级信息，因此能够发现低于图像分辨率的微观结构变化。通过定量数据分析，它可以发现临床难以识别的微结构特征，被广泛用于PD 等诸多神经退行性疾病的脑结构研究。sMRI 能对脑组织白质及灰质的体积、皮层厚度和表面积等结构方面的信息做出全面分析，主要包含3D-T1 WI、DKI、扩散张量成像(diffusion-tensor imaging，DTI)、磁敏感定量成像和自由水成像等。
3D-T1 WI 能清晰地显示脑结构并进行定量分析，是目前用于研究PD 脑灰质体积、厚度及表面积等细微结构的重要序列。目前国内外常用的分析方法主要有基于感兴趣区(regions of interest，ROI)、基于体素的形态学分析(voxel-based morphometry，VBM)以及基于表面的形态学分析(sur-face- based morphometry，SBM)。
ROI 仅对目标区域进行研究，而VBM 能在体素水平对全脑结构进行自动分析。VBM评估脑灰质改变更全面，虽然容易受脑皮质下结构解剖变异的影响，但目前它仍作为研究脑灰质形态最常用的分析方法之一。
近年来，SBM 作为一种更准确的分析方法，在识别脑结构差异方面，它较VBM 更有效和全面地识别脑结构的细微差别，并能提供更详细的组间差异，已经被广泛用于PD等神经退行性疾病的研究中。DKI 技术于2005 年由纽约大学医学院Jensen 教授首次提出。作为DTI 技术的延伸，DKI 引入峰度概念量化水分子扩散偏离高斯分布的程度，即主要描述水分子非高斯分布的情况，更符合组织结构的真实情况。
相比于DTI，DKI 能对脑灰质及脑白质做出定量分析，为PD 诊断提供分子生物学证据，极大提高了PD 诊断的准确率。并且在进行DKI 扫描时，既能获得DTI 相关参数，如各向异性分数(fractional anisotropy，FA)、轴向扩散系数(axial diffusivity，AD)、径向扩散系数(radial diffusivity，RD)和平均扩散系数(mean diffusivity，MD)，又有其独特的峰度相关参数，如常用的平均扩散峰度(mean kurtosis，MK)、峰度各向异性(kurto-sis fractional anisotropy，KFA)、轴向扩散峰度(axial kurtosis，AK)和径向扩散峰度(radial kurtosis，RK)，它能准确和定量地检测PD 脑部神经核和神经纤维束的完整性，从而检测脑部组织的微结构变化。本文主要综述基于3D-T1 WI 和DKI 在不同运动亚型PD 中的研究进展。
2. 基于3D-T1 WI 在不同运动亚型PD 的研究
胼胝体是脑内最大的连合纤维，既往多项研究发现胼胝体的退变与认知功能下降相关。Goldman 等将胼胝体进行分段研究，发现胼胝体的萎缩与PD 认知功能下降显著相关，对胼胝体不同亚段的分析发现不同区域胼胝体的萎缩可以预测不同认知领域的退行性表现。冷一峻等的研究发现，与TD 组比较，PIGD 组患者胼胝体前部的体积更小，这可能与PIGD 型PD 患者有更严重的认知功能损害相关。
海马结构的改变也被认为与PD 认知及运动功能相关。比如，Luo 等将海马的各个亚区作为ROI 进行研究，结果显示与健康对照(healthy control，HC)组相比，TD 组及PIGD组患者海马亚区体积减小，并且PIGD 组体积减小更明显，海马体积与PD 患者的认知能力呈正相关。这与任基刚等的研究相似，他还发现PD 合并
而在Nyberg 等的研究中，TD 组及PIGD组患者的双侧海马体积显著增加，且海马体积的增加与世界运动障碍学会统一帕金森病评定量表(movement disorder so-ciety unified Parkinson’s disease rating scale，MDS-UPDRS)运动评分降低之间存在相关趋势(P =0. 06)，这提示海马体积与运动功能之间可能存在联系；若增大样本量(原文仅纳入12 例TD 患者，9 例PIGD 患者)，可能会得到阳性结果。
研究还发现，相比于TD 组和HC 组，PIGD 组左侧脑岛灰质体积和表面积显著缩小，而脑岛与语言和情绪等非运动症状有关；当脑岛退变时，患者会出现语言流畅性异常等非运动症状。在一项关于不同运动亚型PD 皮层下体积与不同症状下病理生理学基础的研究中提出，与TD 组相比，PIGD组的杏仁核灰质体积明显降低。
杏仁核是边缘系统的重要组成部分，主要负责学习记忆、注意和情感调节。病理研究证实PD 患者杏仁核萎缩和路易小体形成是其非运动症状发生的病理基础。上述结论指出PIGD 组患者非运动症状更严重的病理生理学基础可能与部分边缘系统结构的萎缩密切相关。小脑作为运动调节中枢，其前叶(小叶IV 和V)和后叶(小叶VI 和VIII) 主要参与精细运动的调控。
Lopez等对PD 患者小脑体积的研究发现，小脑前叶体积与静息震颤及震颤严重程度呈正相关。当PD 患者震颤时，双侧小脑第IV 小叶被激活，壳核和第IV 小叶之间的功能连接增加，从而引起该小叶的相对肥大；因此推测PD 患者的震颤行为会导致小脑前叶体积的增加，并且第IV 小叶活动的增加可能起到降低静息性震颤的幅度和严重程度的作用。
另外，在一项随访四年的纵向研究中也发现，PD 患者除苍白球体积增加外，其余皮层下结构普遍萎缩，并且丘脑体积减少和苍白球体积增加可能与运动功能下降有关。同样，Rosenberg-Katz 等也发现，与PIGD 组相比，TD 组的苍白球灰质体积明显增大，且苍白球变性与PIGD 评分之间存在负相关。上述研究表明小脑、丘脑、壳核和苍白球参与了TD的发生，这支持小脑-丘脑-皮质投射调控TD 型PD 震颤的结论。近期一项关于PD 患者姿势不稳症状的研究显示，在全脑区域，PIGD 患者双侧额颞叶灰质体积明显缩小，这表明这些脑区可能在PIGD 型PD 的病理生理机制中发挥作用。
综上，基于3D-T1 WI 的研究发现不同运动亚型PD 脑灰质的细微结构改变及差异，涉及边缘系统和小脑-丘脑-皮质回路，这对于探索其不同的病理生理学基础具有重要意义。
3. 基于DKI 在不同运动亚型PD 的研究
3. 1 DKI 各参数值的意义
脑组织的环境具有非高斯扩散的特征，为了量化水分子扩散的非高斯分布，发展了DKI 技术，并引入了多个参数。其中，MK 是最常用的参数值，被认为是神经退化过程的早期生物标志物，主要反映了组织结构的复杂性。异常蛋白质增多和神经胶质增生等导致局部组织微观结构复杂性增加，相应区域MK 增大。
神经元的凋亡等会导致组织结构稀疏，相应区域MK 减低。MK 虽然不依赖于组织结构的空间定向，但它忽略了扩散运动的方向性，AK 和RK 刚好弥补了这一不足。AK 是指沿轴突方向的平均峰度，因为水分子主要沿脑白质方向扩散，偏离高斯分布的程度最小，因此AK 一般较小，并且AK 变化主要反映轴突变性；RK描述垂直轴突方向的平均峰度，水分子扩散受限于径向，显著偏离高斯分析，因此值一般较大，其减低提示了细微结构存在脱髓鞘改变。
3. 2 DKI 在不同运动亚型PD 患者灰白质中的研究
目前，基于DKI 技术对PD 的研究主要集中在基底节区，且该区的MK 值被认为可能成为PD 精确诊断的无创性标志物。比如，胡达等采用ROI 方法对TD 型PD 患者的灰质核团进行研究显示，与HC 组对比，TD 组的壳核、苍白球、黑质网状带及致密部的MK 值和AK 值增高，
在他们的研究中还发现，即使在无症状侧也发现了结构的峰度参数改变，这提示PD 在亚临床阶段各灰质核团已经出现了组织微观结构改变。在戴凯峰等的研究中也发现PD 的DKI 参数改变出现在与前述研究相似的区域，但变化的模式不同，分析原因可能与是否对研究对象进行运动亚型分组有关。除上述研究外，对于尾状核的改变，有研究显示其MK 值及RK 值减小，或仅发现MK 值下降，并且发生在nTD 型PD 患者中。
总之，上述的研究在MK 值改变上一致，但在RK 值改变上存在不同。最近的一项研究发现，尾状核头的RK值对区分TD 型PD 患者和健康人群最有意义。然而，近期的一项研究显示，尾状核参与构成皮层-纹状体-苍白球-丘脑情绪调控环路，其改变可能是PD 患者非运动症状产生的重要原因之一。因此，尾状核RK 值在TD 型PD 和PIGD型PD 之间是否存在显著差异还需要进一步分型研究。
司海娜等的研究还发现，PD 患者丘脑MK 值增高，以TD 组患者表现更显著，且震颤评分与丘脑MK 值呈正相关，这与Meng 等的结论一致，它可能与小脑-丘脑-皮质回路相关，这揭示丘脑可能参与了TD 型PD 患者震颤行为的发生，与前文关于小脑和丘脑的形态学研究结果一致。PD 最重要的病理变化是中脑黑质多巴胺能神经元的变性和死亡。
既往关于黑质DKI 的研究结果并不一致，与HC组比较，PD 患者黑质MK 值增加、降低或无差异均有报道。在Huang 等的一项大样本meta 分析中发现，黑质作为PD 病理改变的主要部位，但在该研究中其DKI 各参数并没有表现出与HC 组的差异，作者认为可能与黑质中铁含量增加相关。基于铁沉积对灰质核团微结构变化的影响，一项联合定量磁敏感图和DKI 技术研究铁沉积对早晚期PD患者脑组织微结构变化影响的研究显示，PD 患者双侧黑质的铁沉积显著增加，且黑质磁化率与其MK 值和RK 值呈正相关，与AK 值呈负相关，这表明铁沉积可能是PD 患者黑质微观结构改变的重要机制。
该研究还发现，与HC 组对比，PD 患者黑质MK 值增加，并且与疾病的严重程度呈正相关，这与Wang 等的研究一致，但也有研究显示两者间呈现负相关。而最近的一篇纵向研究发现，PD 组的壳核、苍白球和丘脑在随访两年后MK 值显著增加，但黑质MK值并未随着时间发生显著变化。
另一研究认为，MK 值仅反映PD 的病理改变而非疾病的进展。因此，关于黑质MK值与疾病严重程度的关系未来还需要进一步的纵向研究分析。近期的一项研究通过运用DKI 直方图方法评估不同运动亚型PD 的诊断效能，该研究显示，黑质网状部的MK 和黑质致密部的AK 及RK 对区分PIGD 型PD 和HC 最有意义，黑质致密部的MK 及AK 和尾状核头的RK 对区分TD 型PD 和HC 最有意义，壳核的MK 与双侧红核的AK 相结合区分PIGD 型PD 和TD 型PD 具有最高的诊断效能。
上述研究展示了DKI 技术在诊断及鉴别PD 分型上的重要作用，但目前的研究极少，未来还需要进行大量的研究论证。综上，目前基于DKI 技术的研究主要集中在基底节区。虽然它在不同运动亚型中部分基底节区域结构已经表现出了差异，但对TD 型PD 和PIGD 型PD 的比较研究还明显不足，尤其是基于DKI 技术对PD 脑白质的分型研究目前尚缺乏。
4. 小结与展望
PD 被认为是一种涉及多巴胺能和非多巴胺能通路的多系统神经退行性疾病，不同运动亚型PD 存在不同的病理生理机制。SMRI 如3D-T1 WI、DTI 和DKI 是目前研究PD 最常用的序列，已经发现了TD 和nTD 多个脑区灰白质微观结构的变化，并且能为临床诊断、个体化治疗和预后提供证据。比如，在大多数研究中PIGD 型PD 的胼胝体及海马较TD 型PD 萎缩更严重，这提示其更可能进展为
同时，目前基于DKI 的研究主要集中在基底节区域，尤其是黑质MK 的变化，对其他各峰度参数和脑区的研究缺乏，其潜在的价值有待进一步发掘；其次，当前极少有研究对PD 进行分型分组比较，针对不同运动亚型PD 的DKI 参数差异及其提示意义尚未可知。因此，未来研究可着重于以下方面：
(1)目前的研究多是小样本和横断面研究，导致部分研究结果存在争议，未来可开展多中心和大样本的纵向研究，在扩大样本量的基础上对患者进行随访追踪，更有助于观察PD 患者随病情变化其脑结构的演变过程；
(2)基于DKI 技术对PIGD 型PD 和TD 型PD进行全脑的比较研究，有助于进一步探索不同运动亚型PD的潜在病理机制；
(3)sMRI 的结果并不完全一致，未来可结合功能MRI 和血清学标志物等进行多参数和多维度探讨，通过对PD 患者脑结构、功能及诸多血清学指标的综合比较，分析三者之间是否存在相关性及是否对PD 的病情严重程度和PD 的分型存在提示意义，从而为PD 的诊断和治疗提供更加详实的影像学和生物学标志物。
来源：范敏，邓杰，邱丽华.不同运动亚型帕金森病的磁共振3D-T1WI及DKI成像研究进展[J].临床放射学杂志，2025，44(04)：774-778.DOI：10.13437/j.cnki.jcr.2025.04.015.
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