摘要
目的探究基于神经黑色素成像(NMMRI)、动脉自旋标记成像(ASL)、定量磁敏感成像(QSM)、3DT1加权成像(3DT1WI)的多模态磁共振(MRI)成像对帕金森病(PD)的诊断价值,并评价其与PD相关非运动症状之间的关系;同时评估全自动分割技术与手动勾画对NMMRI的图像预处理的优劣。 方法收集2021年6月至2023年6月就诊于宁夏医科大学总医院神经内科门诊或住院部符合入选条件并自愿参加的48名PD患者以及46名年龄、性别、教育程度相匹配的健康对照者(HC)作为本课题的研究对象。对所有受试者进行人口学等相关资料收集,并对所有PD患者进行相关临床量表的测评。对所有受试者进行NMMRI、ASL、QSM、3DT1WI序列的图像采集。并将采集到的图像进行图像后处理,分别提取黑质神经黑色素面积(SN-area)、同层黑质与中脑面积比值(SN/MB)、脑血流值(rCBF)、磁化率、灰质密度等MRI指标进行组间对比和相关性分析,使用受试者工作特征曲线(ROC曲线)评价各序列指标诊断性能;探究各脑区rCBF与灰质皮层磁化率、灰质密度之间的关系。同时使用深度学习模型算法对NMMRI图像进行自动分割,对比自动分割与手动勾画的效果。 结果SN-area、SN/MB、rCBF、磁化率、灰质密度五项指标的ROC曲线下面积(AUC)分别为0.703、0.684、0.941、0.979、0.624;PD患者统一PD评分量表Ⅱ评分与双侧楔叶的rCBF呈负相关,匹兹堡睡眠质量指数(PSQI)评分与左侧颞中回、右侧枕中回的rCBF值呈负相关;汉密尔顿抑郁(HAMD)评分与右侧辅助运动区的QSM值呈正相关,阿根廷嗅觉减退评定(AHRS)评分与右侧辅助运动区的量表评分呈负相关,病程与右内侧旁扣带回的QSM值呈正相关,PSQI评分与左内侧旁扣带回的QSM值呈正相关,疲劳严重度(FSS)的评分与左内侧旁扣带回的QSM值呈正相关;左侧颞下回的灰质皮层萎缩与PD认知障碍有关;左侧颞下回的灰质密度与左侧楔前叶的rCBF呈负相关。基于SA-U2-Net模型自动分割的NMMRI图像的NMMRI-area(p<0.001)、SN/MB(p<0.001)指标与手动勾画(NMMRI-area:p<0.001;SN/MB:p=0.001)类似,均能有效区分PD与HC。 结论1、ASL、QSM对PD具有较高的诊断价值,双侧楔叶、左侧颞叶和右侧枕叶皮层灌注的下降与其日常活动能力下降和睡眠障碍有关;额叶、顶叶部分皮层的磁化率增高与其发生抑郁、睡眠障碍和疲劳有关;左侧颞下回的灰质皮层萎缩与其认知功能受损有关。2、左侧颞下回体积萎缩可能与部分脑区灰质皮层灌注下降有关。3、SA-U2-Net神经网络模型能有望替代手动勾画进行NMMRI图像的自动分割。