《Parkinsonism & Related Disorders》:Amplitude of low-frequency fluctuation differences in resting-state functional magnetic resonance imaging between Parkinson's disease and multiple system atrophy-parkinsonian type
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李斌|周娇娇|朱旭东|陈燕|陈雷|张如梦|张超|朱晓伟|钟平|苏亚涛|刘世华安徽省医科大学苏州医院放射科,中国安徽省苏州市,234000摘要背景帕金森病(PD)和多系统萎缩-帕金森型(MSA-P)都属于α-突触核蛋白病。这两种疾病的临床表现有重叠,常常导致误诊。本研究旨在寻找客观
李斌|周娇娇|朱旭东|陈燕|陈雷|张如梦|张超|朱晓伟|钟平|苏亚涛|刘世华
安徽省医科大学苏州医院放射科,中国安徽省苏州市,234000
摘要
背景
帕金森病(PD)和多系统萎缩-帕金森型(MSA-P)都属于α-突触核蛋白病。这两种疾病的临床表现有重叠,常常导致误诊。本研究旨在寻找客观的神经影像学生物标志物,以区分PD和MSA-P。
方法
研究纳入了25名PD患者、20名MSA-P患者和20名健康对照组(HC)。所有参与者均接受了静息态功能性磁共振成像(rs-fMRI)检查。分析了PD组和MSA-P组之间不同脑区低频波动(ALFF)幅度的差异,并评估了ALFF变化的鉴别能力。
结果
与MSA-P患者相比,PD患者在双侧小脑、左侧枕叶、双侧扣带回皮层和右侧海马区的ALFF显著降低(所有P<0.05)。接收者操作特征(ROC)曲线分析显示,右侧小脑亚区(Cerebellum_3_4_5_R/Cerebellum_10_R)的ALFF变化在区分PD和MSA-P时的曲线下面积(AUC)为0.900。
结论
本研究利用rs-fMRI揭示了PD和MSA-P患者特定脑区的ALFF变化,为探索其不同的神经机制提供了理论基础。此外,我们发现右侧小脑亚区的ALFF变化可作为区分PD和MSA-P的潜在影像学生物标志物。
引言
帕金森病(PD)和多系统萎缩-帕金森型(MSA-P)是两种常见的神经退行性疾病,都属于α-突触核蛋白病范畴。它们的病理特征是中枢神经系统内错误折叠的α-突触核蛋白异常聚集[1,2]。尽管这两种疾病在病理机制上具有相似性,并且在临床表现(如运动迟缓、僵硬、姿势不稳)上有显著重叠,但它们在疾病进展速度、治疗反应和预后方面存在根本差异[3,4]。PD通常进展较慢,对左旋多巴治疗反应良好;而MSA-P进展迅速,对左旋多巴的反应较差或无法持续,且在疾病早期就表现出明显的自主神经功能障碍和小脑症状[5,6]。然而,在疾病早期仅凭临床症状进行准确鉴别诊断仍然具有挑战性,误诊率较高[7,8]。这种误诊不仅影响患者对疾病进展的预期和心理准备,更可能导致不适当的治疗策略,从而延误最佳干预时机或引发不必要的副作用。因此,迫切需要客观、早期且准确的生物标志物来区分PD和MSA-P。
神经影像技术,特别是非侵入性的磁共振成像(MRI),在揭示神经系统结构和功能变化方面具有巨大潜力,有助于识别疾病特异性的神经影像学生物标志物[9,10]。静息态功能性磁共振成像(rs-fMRI)通过检测休息状态下血氧水平依赖性(BOLD)信号的自发波动来无创评估大脑功能活动[11, [12], [13]]。低频波动的幅度(ALFF)是分析rs-fMRI数据的关键指标,它量化了特定频率带(通常为0.01-0.08 Hz)内BOLD信号波动的强度,直接反映了局部脑区的自发性神经活动水平[14]。先前的研究已经显示PD及相关疾病中ALFF模式存在特征性变化[15, [16], [17], [18];然而,其作为区分PD和MSA-P的特异性指标仍需进一步探索和验证。
因此,本研究旨在利用rs-fMRI系统地分析PD和MSA-P患者静息状态下特定脑区的ALFF变化特征,并探讨它们之间的显著差异。我们特别关注这些差异性ALFF变化作为客观影像学生物标志物的潜力,并评估其在区分PD和MSA-P中的诊断效果。预计本研究将为理解PD和MSA-P的不同神经病理生理机制提供新的功能性神经影像学证据,并为早期临床鉴别诊断提供有价值的客观支持。
章节摘录
参与者
本研究在2022年1月至2025年6月期间招募了85名PD患者和24名MSA-P患者。其中4名MSA-P患者因功能性MRI扫描时头部运动过度(>3 mm)而被排除,最终纳入20名MSA-P患者。为减少混杂因素,最终选择了25名PD患者,他们在性别、年龄、统一帕金森病评分量表第三部分(UPDRS-III)得分和Hoehn和Yahr(H-Y)分期方面与MSA-P组相匹配。
PD组、MSA-P组和健康对照组在性别或年龄上均无统计学显著差异(所有P>0.05)。同样,PD组和MSA-P组在UPDRS-III评分、H-Y分期、疾病持续时间或LEDD方面也无显著差异(所有P>0.05;表1)。
ANCOVA分析显示,PD组、MSA-P组和健康对照组在以下脑区的ALFF值存在显著差异:Cerebellum_8_L/R、Cerebellum_9_R、Cerebellum_4_5_6_9_L
讨论
本研究利用rs-fMRI系统地分析了PD患者和MSA-P患者静息状态下特定脑区ALFF变化的特征模式。主要发现包括:1)PD患者在双侧小脑、左侧枕叶、双侧扣带回和右侧海马区的ALFF显著降低;2)右侧小脑Crus I(Cerebellum_3_4_5_R)和右侧小脑叶X的ALFF发生变化
结论
本研究通过基于rs-fMRI的ALFF分析,系统地研究了PD患者和MSA-P患者的局部自发性神经活动模式。我们的发现不仅为理解PD和MSA-P的不同神经病理生理机制提供了新的神经影像学证据,还证实了小脑ALFF是一个极具前景的非侵入性神经影像学生物标志物,有助于区分MSA-P和PD
数据集/数据可用性声明
本研究的数据可向通讯作者索取。由于隐私或伦理限制,数据不对外公开。
资金来源
本研究得到了安徽省教育厅科学研究项目(项目编号:2025AHGXZK30400)的支持。
CRediT作者贡献声明
李斌:概念构思、数据管理、项目协调、资源提供、监督、撰写及审稿编辑。周娇娇:概念构思、数据管理、正式分析、资源提供、初稿撰写。朱旭东:研究实施、初稿撰写。陈燕:研究实施、初稿撰写。陈雷:研究实施、初稿撰写。张如梦:研究实施、初稿撰写。张超:研究实施、初稿撰写。朱晓伟:
作者声明他们没有已知的可能会影响本文研究的财务利益或个人关系。