磁共振波谱（MR spectroscopy，MRS）是目前唯一能无创伤地探测活体组织器官能量代谢、生化改变和特定化合物定量分析的唯一方法。在许多疾病中，代谢改变先于病理形态改变，而MRS对这种代谢改变的潜在敏感性很高，故能提供信息以早期检测病变，因此，MRS广泛应用于肿瘤、缺血性脑卒中、脑出血、老年性痴呆、新生儿重症监护、脑外伤的预后、脑白质病变、感染性疾病以及艾滋病的临床和基础研究中。磁共振波谱mRS）通过研究人体细胞代谢的病理生理改变，从而对帕金森病的早期诊断、鉴别诊断及疗效观察具有十分重要的意义。
1.MRS的原理
磁共振信号的共振频率由旋磁比r和核所处位置的磁场强度决定，同时也与核外电子云及邻近原子的原子云有关，电子云的作用会屏蔽主磁场的作用，使着核所受的磁场强度小于外加主磁场，因此，对于给定的外磁场，不同核所处的化学环境不一样，从而产生共振频率的微小差别，导致磁共振谱峰的差别，从而识别不同代谢产物及其浓度。MRS可检测许多重要化合物的浓度，根据这些代谢物含量的多少可以分析组织代谢的改变，1H-MRS可测定 12种脑代谢产物和神经递质的共振峰，N-乙酸门冬氨酸（NAA）、肌酸（Cr）磷酸肌酸（PCr）胆碱（cho）肌醇（MI）谷氨酸胺（Gln）谷氨酸盐（Glu）乳酸（Lac）等，通过检测相关指标或比值对临床具有重要价值。
2.MRS的临床应用
2.1正常人的脑MRS
MR波谱变化可反映神经元生长分化，脑能量代谢和髓鞘分化瓦解过程改变。NAA是哺乳动物神经系统中普遍存在的化合物，几乎所有的NAA均存在于神经对内，目前将NAA作为反映神经元功能的内标物。正常人有很高的NAA／Cr）值，NAA下降提示神经元的缺失和破坏。Cho和 Cr在神经元和神经胶质细胞内均被发现，但细胞研究证明，星形胶质和少突胶质细胞内Cho和Cr含量明显高于神经元，故Cho和 Cr增加提示有神经胶质增生。由于NAA减少或Cho、Cr增加，导致了 NAA／（Cho＋Cr）上值降低，上值常作为反映神经元功能的指标。此外，1H-MAS发现NAA在人出生后一年内增加近两倍，肌酸信号也相应增加，NAA／Cr及Giu-n/Cr随年龄增长而上升，MI/Cr随年龄的增长而下降，31P-MRS研究也发现，磷酸一脂（PME）的信号相对于其他代谢产物来说随年龄增加衰减，磷酸肌酸则相反，这说明定量分析脑组织代谢产物的MRS，可了解脑组织发育成熟度，同时提示在观察病理性波谱时，应考虑到年龄相关性变化。
2.2MRS在帕金森病中的应用
近年研究表明MRS在帕金森病的早期诊断、鉴别诊断、疗效监测及病变程度等方面均有较大的作用，是一项很好的无创检测技术，值得临床推广。
2.2.1基底节区中感兴趣区MRS改变
25名IPDUS（侧症状的原发性帕金森患者）豆状核区的磁共振波谱研究发现症状侧及对侧豆状核区NAA/（Cho+Cr）较对照组下降，且症状对侧下降更为明显，与Choe结果大致相同，提示在IPD早期其豆状核区MRS就可能存在改变。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆我国陈微对Ⅰ-Ⅱ级（H-Y分级）亚临床相的帕金森患者进行1H-MRS检测，发现双侧纹状体NAA、NAA/Cr、NAA/Cho显著减少，Cho、Cr显著增加；双侧黑质区NAA、NAA/Cr、NAA/Cho显著减少，而美国OzG利用单体素磁共振波谱检测单侧黑质区，发现黑质区γ-氨基丁酸/谷氨酸盐（GABA/Glu）比值与皮质区相比有四倍升高，与神经生理变化一致，故MRS能较客观反映早期PD患者病理、生化改变，可成为PD早期诊断的依据之一。
2.2.2皮质运动区中感兴趣区MRS改变
Clarke、Lucetti用单体素H-MRS发现PD患者运动皮层区NAA/Cr比值明显下降，并认为其值下降反映了由于丘脑皮层兴奋性传入缺损而导致神经元功能的改变，因而可作为PD诊断的体内标记物。2004年Camicioli等对12位轻至中度的无认知障碍PD患者及10位对照组的扣带回后部进行MRS研究，发现PD患者的扣带回区也存在代谢改变，NAA/Cr比值下降。侯中煜[1]等人对帕金森病大鼠模型额叶皮质进行MRS、免疫组织化学和电镜研究，证实帕金森病大鼠模型毁损侧额叶皮质内存在神经元缺失或突触数量的减少，神经细胞与突触功能降低，突触结构异常，这与以上研究相一致，进一步提示磁共振波谱可客观反映帕金森病病理生理改变。
2.2.3鉴别诊断
进行性核上性麻痹（PSP）、脑血管性帕金森综合征（VPD）、多系统萎缩（MSA），后者又分为纹状体黑质色素变性（SND）、橄榄桥小脑萎缩（OPCA）和Shy-Drager综合征，是主要的帕金森综合征及帕金森叠加综合征，临床上常与IPD难以区别，。Davie研究不同帕金森综合征豆状核区代谢改变，发现SND的NAA/Cr比值及Cho/Cr比值较正常人降低，OPCA的NAA/Cr也降低，但Cho/Cr无明显变化，而IPD的NAA/Cr和Cho/Cr都正常。Federico等发现MSA和PSP患者壳核和苍白球NAA/Cho比值和NAA/Cr比值明显下降，而IPD正常人无改变。贾楠婕[2]等通过对有震颤症状的40例患者行双侧基底节区单体素 H‐MRS扫描研究对帕金森病、帕金森综合征早期鉴别诊断有重要价值。
2.2.4疗效监测
Baika研究治疗药物无法控制的震颤的丘脑切除术的术前术后基底节区、丘脑及壳核区代谢改变。发现术后临床症状改善的患者基底节区（80%）和丘脑（67%）NAA/Cho比值明显下降。作者认为NAA/Cho的比值也许可成为PD丘脑切除术后临床症状改善的判断标准，同时根据NAA/Cho比值的改变，HMRS可成为更好理解帕金森病病理生理过程的辅助工具。
3.展望和前景
许多人尤其是65岁以上老年病人，往往存在着轻到中度黑质纹状体功能减退，一般没有任何临床表现，被称为临床前PD，这种临床前PD通过在活体上检测黑质纹状体功能的方法可以得到证实。大量研究表明MRS是一种无创性的检测手段，在临床前PD、帕金森病的诊断、鉴别诊断及疗效观察过程中具有非常重要的临床应用价值。目前帕金森患者除了主要四大临床症状，越来越多的其他症状被人类所认识，如智能障碍、视觉异常、感觉异常、油脂面、嗅觉障碍等等；且越来越多的非主要症状常发生于临床前期，为了更早期以及更客观的诊断帕金森病及其综合征，可通过联合症状检测评分和影像学检查辅助诊断了解病理生理改变。目前嗅觉障碍作为帕金森患者早期症状研究越来越多，在帕金森患者鉴别诊断方面也有研究报道。目前有研究在嗅觉检测评定帕金森患者的嗅觉功能后用常规MRI测量嗅球体积，以探求帕金森患者的嗅觉减退病理生理机制，研究结果未发现明显嗅球体积减少，从而认为帕金森患者嗅觉障碍是中枢性改变的结果。我们可以利用MRS从代谢解剖功能方面联合各种症状指标，从而探索各种临床表现及其病理生理机制，因此MRS已成为帕金森病诊断、病理生理及功能代谢的一大新领域。
参考文献：
[1]候中煜.刘树伟.，等雷皓.帕金森病大鼠模型额叶皮质MR波谱、免疫组织化学和电镜研究.中华放射学杂志.2005，39（2）：131-135
[2] 贾楠婕?华小霞?屈华宝. 基底节波谱成像对帕金森病及帕金森综合征的鉴别诊断价值[J]. 中国实用神经病学杂志，2015[8]：109-109
论文作者:袁云华,邓楠
论文发表刊物:《中国医学人文》(学术版)2018年6月下第12期
论文发表时间:2018/11/27
标签：帕金森论文; 波谱论文; 比值论文; 患者论文; 磁共振论文; 神经元论文; 病理论文; 《中国医学人文》(学术版)2018年6月下第12期论文;