《npj Parkinson's Disease》：High-resolution mapping of substantia nigra in Parkinson’s disease using 7 tesla magnetic resonance imaging
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帕金森�。≒D）的準確診斷和對其病理機制的深入理解至關重要。研究人員利用 7T 磁共振成像（MRI），對 43 名 PD 患者和 24 名健康對照者進行研究。結果顯示，患者黑質多巴胺能神經元結構瓦解、鐵積累有特征性變化，且與運動癥狀相關。該研究為 PD 診療提供新視角。
帕金森病，一個讓無數患者和家屬備受折磨的疾病，它如同隱藏在人體中的 “幽靈”，悄無聲息地破壞著大腦中的神經細胞，引發一系列令人痛苦的癥狀。目前，帕金森病的診斷主要依賴臨床標準，常借助多巴胺系統的核成像輔助判斷。雖然磁共振成像（MRI）常用于排除其他潛在診斷，但定量 MRI 技術在研究中評估帕金森病黑質病理的應用越來越多，有望成為未來輔助診斷、追蹤疾病進展的生物標志物。然而，對于帕金森病中神經黑色素（NM）減少和鐵濃度增加這兩個關鍵特征在黑質中的空間分布模式、它們之間的關聯以及與臨床癥狀的關系，人們的了解還十分有限。為了深入探索這些問題，來自丹麥哥本哈根大學醫院等機構的研究人員展開了一項重要研究。該研究成果發表在《npj Parkinson's Disease》上，為我們認識帕金森病打開了新的窗口。
研究人員開展的這項研究主要運用了 7T 磁共振成像技術。他們招募了 49 名帕金森病患者和 27 名年齡匹配的健康對照者，最終納入分析的有 43 名患者和 24 名健康對照者 。在研究過程中，利用 7T 磁共振成像設備，采集了神經黑色素敏感的磁化傳遞加權（MTw）圖像、鐵敏感的R2?圖和定量磁化率成像（QSM）圖，并進行了一系列的數據處理和分析。
臨床和成像數據
研究人員發現，帕金森病患者組和健康對照組在年齡和性別方面沒有顯著差異。而且，在排除低質量的掃描數據后，兩組之間可用于分析的掃描數據比例也沒有差異。這為后續準確分析兩組之間在神經黑色素和鐵含量等方面的差異奠定了基礎。
組間局部神經黑色素和鐵含量差異
通過體素分析發現，帕金森病患者在黑質體（nigrosomes）周圍存在神經黑色素丟失和鐵積累的現象。QSM 圖顯示，與神經黑色素圖相比，患者和健康對照者之間在黑質致密部（SNc）的顯著組間差異范圍更廣。在對應黑質體 1（N1）位置的雙側區域，神經黑色素丟失和鐵積累明顯重疊。此外，患者在對應 N2 和 N4 位置的區域也有神經黑色素減少或定量磁化率增加的情況。不過，R2?值雖然在 N1 和 N2 區域有所增加，但差異在多重比較校正后并不顯著。這表明不同的成像模態在反映帕金森病黑質結構變化方面各有特點。
基于 MRI 的讀數與疾病嚴重程度測量之間的關聯
研究分析了疾病嚴重程度與 MRI 讀數之間的關系，重點關注了 N1 和黑質其他部分。結果發現，鐵敏感模態與殘留運動嚴重程度之間存在顯著關聯。具體來說，黑質和 N1 中較高的對側R2?值以及 N1 中較高的 QSM 值與較高的運動嚴重程度相關，例如，統一帕金森病評定量表 III 部分（UPDRS-III）評分越高，對應R2?值增加越明顯 。然而，UPDRS-III 評分與黑質或 N1 中的神經黑色素沒有顯著關聯。在探索 MRI 模態與左旋多巴等效劑量（LED）的關系時，發現黑質神經黑色素對比度降低與多巴胺能缺乏增加有一定趨勢，但校正后不顯著。而且，運動癥狀的不對稱性與 N1 和黑質中R2?的不對稱性顯著相關，而與 QSM 或神經黑色素成像的不對稱性在校正后無關。這說明不同的 MRI 指標與帕金森病的運動癥狀和多巴胺能缺乏之間的關系存在差異。
體素間模態相關性
研究人員計算了體素間 MT CNR、R2?和 QSM 之間的相關性。結果顯示，在帕金森病患者和健康對照者中，MT CNR 與R2?在黑質的前內側部分都呈強烈負相關。MT CNR 與 QSM 在患者的黑質和紅核中也呈負相關，但在健康對照者中僅少數體素顯著相關。R2?和 QSM 在黑質的大部分區域和紅核中呈正相關。雖然帕金森病患者和健康對照者之間的相關模式在空間分布和強度上似乎有所不同，但統計分析發現這些相關性差異并不顯著。這表明不同成像模態在反映組織特性方面存在一定聯系，但具體情況還需要進一步研究。
在討論部分，研究人員總結了此次研究的重要發現。疾病引起的神經黑色素和鐵信號的結構變化在 N1 和 N2 區域重疊，N4 區域也有神經黑色素信號減少。R2?圖雖然在檢測組間鐵信號差異方面不太敏感，但與殘留運動癥狀的相關性更強，更適合用于探索患者間差異及其與運動功能障礙的關系。而 QSM 在檢測黑質鐵含量變化方面可能更具優勢 。同時，研究也指出了存在的局限性，如未觀察到圖像質量的左右差異，但不排除其存在；未使用擴散加權序列，可能遺漏有關微觀和宏觀結構特征的信息；缺乏尸檢數據，對 N1 區域的界定存在不確定性；分析臨床評分與 MRI 測量之間的關系時，感興趣區域（ROI）的定義可能存在一定問題等。
總體而言，這項研究利用 7T MRI 對帕金森病黑質進行高分辨率成像，揭示了神經黑色素丟失和鐵積累的空間模式及其與運動癥狀的關系，為帕金森病的研究和診療提供了重要依據。未來研究可以針對這些局限性進一步深入探索，以更全面地了解帕金森病的病理機制，為開發更有效的診斷和治療方法提供支持。
