帕金森氏病（Parkinson's disease，PD）的确诊首要依据临床特征而非印象学生物符号物。PD常用的印象学技能包含PET、SPECT，但传统MRI的临床使用完成。但是，跟着结构和功用性印象技能的前进，MRI也可检测到PD的改动，可以辨别PD和其它帕金森综合征。
神经印象的生物符号物应可在中枢神经体系内，包含黑质（substantia nigra，SN）、脑干、基底节和皮质，检测出前期的神经病理改动，有助于前期确诊，且与疾病进程相关可监测疾病状况。新MR造影剂和印象剖析技能的改进现已可视化SN或其它脑干核团，监测出皮质危害的改动（如厚度、容量和灰质密度）。
定量印象技能包含弛豫时刻、磁灵敏加权成像、弥散和磁化传递成像（magnetization transfer，MT）等。非比照MRI可点评脑灌注状况，磁共振波谱剖析（MR spectroscopy，MRS）可点评脑代谢状况，脑白质纤维示踪成像可用以研讨解剖衔接性，静息态功用性MRI （resting state functional，rsfMRI）为PD患者脑功用性衔接的改动供给了新视角。
近期，Ther Adv Neurol Disorders杂志宣布总述，回忆了结构性成像、铁负荷点评及其它定量技能（如MT和弥散成像）、灌注成像、磁共振波谱剖析、结构和功用性神经连续点评等新式MRI 技能及其在PD中的使用，总结见表1和图1。
表1. MRI技能
办法
技能
信息
PD改动
结构性
T1-w, T2-w, IR, MT
形状学丈量
SN：容量改动各异；皮质：容量和厚度轻度下降
神经黑色素
自旋回波 T1-w
含黑色素神经细胞成像
信号强度削弱
磁化传递成像
有MT脉冲的图画（MT），无MT脉冲的图画（M0）
脱髓鞘的程度，轴突密度
MT比率下降（MTR = M0 – MT/M0）
弛豫时刻
T2/T2*
脑内铁含量
T2/T2*下降，R2/R2*添加
磁灵敏-加权成像
时像图画
脑内铁含量
因铁负荷而添加的灵敏度
弥散成像
DTI
水在生物安排内的弥散
FA下降
白质示踪成像
DTI
纤维束特异性重建
衔接的可能性下降
功用性成像
静息态BOLD fMRI
脑网络的功用性衔接
感觉运动区FC下降，联络皮质FC添加
MR波谱剖析
1H MRS
NAA, Cho, mIns, GABA, Glx, GSH, lactate
代谢物有下降的趋势
31P MRS
能量代谢：ADP, PCr/ATP
中脑ATP下降
灌注
ASL
rCBF
皮质下降，基底节改动各异
注释：1H MRS， MR质谱剖析；31P MRS，MR磷谱剖析；ADP，二磷酸腺苷；ASL，回旋动脉质子符号灌注印象；ATP，三磷酸腺苷；BOLD，血氧水平依靠性；Cho，含胆碱化合物；DTI，弥散张量成像；FA，各向异性分数；FC，功用性衔接；Glx，谷氨酸-谷氨酰胺；GSH，谷胱甘肽；IR，翻转康复；mIns，肌醇；MTR，磁化传递比率；NAA，N-乙酰天冬氨酸；rCBF，部分脑血流；PCr，磷酸肌酸；T2，T2弛豫时刻；T2*，梯度回波T2驰豫时刻；T1-w，T1加权；T2-w，T2加权；R2，T2弛豫速率；R2*，T2*弛豫速率。
图1.PD研讨选用的MRI办法。皮质：根据体素的技能、皮质厚度丈量和灌注成像。脑衔接性：功用性衔接选用rs-fMRI，结构性衔接选用白质追寻成像。黑质（黄圈）：弥散成像技能（FA下降）、弛豫（R2*添加提示铁负荷添加，磁灵敏加权成像）、磁化传递成像率（下降）和MR波谱剖析。基底节：研讨显现FA、R2* 或MTR无改动或轻度改动。蓝斑（Locus coeruleus）：神经黑色素成像示信号强度下降。
一、 结构性印象
1. 脑区可视化和分区技能
可视化基底节和皮质的MRI序列
传统的三维T1加权（T1-w）序列可清楚显现皮质灰白质的比照及部分基底节结构；但对PD相关结构（SN、下丘脑核团、苍白球、红核）的比照较差。而这些PD相关结构因含铁量较高，导致T1较短，比照度下降；T2-w和 T2*-w序列对点评铁负荷具有优势，可添加比照度。
磁灵敏加权成像（Susceptibility-weighted imaging，SWI ）技能改进了对脑安排内矿物质的灵敏性和SN的可视程度。质子密度和短TI翻转康复图画、MT技能（MT脉冲可添加SN与附近白质的比照）等也可到达类似的作用。最新的7T MRI技能添加了磁场，改进了空间分辨率和比照度，令基底节概括更为明晰。
传统三维T1-加权序列可较好显现皮质的解剖，对灰白质的比照度较高。
分区和容量核算
微细结构如SN，常为手动勾勒概括和分区。一些皮质区域（如海马、纹状体和丘脑）也可用手动分区，但皮质的灰白质改动最好选用不依靠操作者的主动分区技能。这些主动技能包含根据体素的、根据形变的、和根据张量的形状学剖析、皮质厚度和核团丈量。
根据体素的形状学剖析（Voxel-based morphometry，VBM）是一项标准化的技能，对灰质和白质的差异非常灵敏，可供给灰质密度和容量等参数，但对安排改动不具有特异性。根据形变的和根据张量的形状学剖析可分别为安排供给大体和部分的信息，还有软件可丈量皮质厚度、外表和曲线。
2. PD患者容量和形状的改动
黑质
SN容量的丈量常选用手动分区。与正常人群比较，PD患者SN容量下降或增高均有报导，这种各异性可能是因为办法学的差异而致。
首要，考虑到SN是个微细的结构，因而容量丈量的各异性非常巨大；其次，比照度的差异也可导致SN概括的改动；第三，根据白质追寻成像和解剖衔接改动的技能彻底不同于其它结构性办法；最终，7T成像示PD的SN容量添加，可解释该区域内铁负荷的添加。
翻转康复技能可用于外侧SN的丈量，而安排学研讨中尾状核和外侧SN的多巴胺神经元易发作退行性变。超高场MRI的空间分辨率更高。
整体来说，虽然PD患者SN容量的改动各异，研讨的可重复性差。
其它基底节结构和脑干核团
PD患者脑干容量的大体丈量和萎缩率、基底节大体容量常无改动。神经黑色素灵敏性成像显现，PD患者蓝斑的信号强度比对照组下降，反映出含黑色素神经元的损失；且信号强度的下降与快速动眼期睡觉的肌张力低下相关，提示该区域的危害与快速动眼期行为妨碍的病理生理有关。
皮质
轻度认知妨碍见于30%的非发呆PD患者，是开展为发呆的危险因子。PD患者的认知妨碍包含注意力、履行功用、视空间和回忆残缺。履行功用可能与额叶-皮质下区域多巴胺功用妨碍有关；发呆可能与后顶部和颞叶皮质的广泛萎缩、Lewy小体或阿尔茨海默病斑块堆积、以及非多巴胺神经递质功用妨碍（如胆碱能残缺）相关。而结构性MRI可检测PD患者的皮质改动。
认知功用完好的非发呆PD患者的额叶皮质，或更广泛的顶叶、颞叶、枕叶的形状可为正常或轻度改动；额-颞叶的皮质萎缩可加快疾病的进程。与此相反，轻度认知危害且有发呆的PD患者，皮质萎缩更为严重，海马和顶-颞叶皮质的萎缩可猜测认知下降。
除了认知危害和发呆，PD的其它非运动症状（心情妨碍、精力症状、嗅觉减退和睡觉妨碍）也与特定脑部神经网络的结构改动相关。比如，PD患者的郁闷与边际体系（内侧颞叶和眶额皮质）、丘脑内背侧的结构改动有关；视错觉与边际体系、旁边际区和新皮质区的萎缩相关；嗅觉妨碍与嗅觉区（梨状皮质和杏仁核）的灰质萎缩相关。
3. 其它帕金森综合症形状学和信号的改动
脑桥和中脑的容量MRI可辨别PD与其它帕金森综合症如进行性核上瘫（progressive supranuclear palsy，PSP）、帕金森变异多体系萎缩（Parkinson variant of multiple system atrophy，MSA-P）。
PD的结构改动较为纤细；而PSP则为脑干、基底节和皮质的广泛萎缩，尤其是中脑的萎缩可呈现特异性的“企鹅征”或“蜂鸟征”，选用VBM剖析，可见灰、白质的下降。而在MSA-P中，壳核（背外侧区低密度、边际高密度）、脑桥（十字征）、小脑中脚（T2像高密度）和小脑可见萎缩和信号改动。
PSP患者中脑变大，小脑上部萎缩；而MSA-P患者的脑桥增大，小脑中部萎缩，VBM剖析显现皮质亦有萎缩。
二、铁负荷
铁负荷可选用T2 and T2*弛豫时刻及新式的SWI技能点评。T2弛豫时刻为MRI序列中发射脉冲扰动后水磁化平衡的时刻常数，R2弛豫时刻率为1/T2，T2弛豫时刻依靠于安排的成分和分子结构。横向弛豫时刻T2*对磁场微观和微观的不均一非常灵敏，微观不均一与硬件条件缺乏或安排接壤的磁灵敏梯度有关，微观不均一与安排微结构有关。
一些研讨显现，T2/R2和T2*/R2*弛豫速率可非侵入性点评灵长类或人类尸身的铁含量。最近选用的绝热脉冲序列（T1ρ and T2ρ）可改进弛豫时刻技能。
铁负荷的改动也可导致安排时相的改动，该特性令SWI技能可定量铁负荷。
PD患者的铁负荷添加，T2/T2*/绝热T2ρ弛豫时刻下降，R2/R2*弛豫速率添加，但也有一些研讨观察到T2无改动。R2*改动首要见于外侧SNc，此处也是细胞损失的首要部位。SN的R2*改动与UPDRS运动分数和每日左旋多巴等效剂量有关。在PSP和MSA-P患者中，T2弛豫时刻改动的区域更广，包含纹状体和GP，
三、其它定量化的生物符号物
除了弛豫时刻和弛豫速率之外，其它的定量生物符号物包含磁化传递比率（MTR）和弥散性参数（如各向异性分数FA和均匀弥散度MD。
1. 磁化传递
MT印象依靠于高度结合态质子（如与大分子衔接的质子、水等移动的质子）之间的才能传递。与大分子衔接的高度结合态质子可见于髓鞘等结构内，因而MT与髓鞘化的程度以及轴突密度相关，可使用于多发性硬化。MT的量化参数为MTR，研讨标明PD患者SN和基底节的MTR下降。
2. 水弥散
弥散MRI技能对生物安排内的水弥散灵敏，可供给分子方位（表观分散系数和均匀分散度）、弥散方向（各向异性分数）、沿首要弥散方向的弥散特性（轴向或纵向弥散）和垂直于首要弥散方向的弥散特性（横向弥散）等参数。在细胞水平，细胞膜、髓鞘、纵向的微丝和细胞骨架等结构可导致弥散的各向异性。轴向弥散性的改动反映了轴索危害，而径向弥散性的改动反映出髓鞘危害。
PD患者的SN，弥散方向改动（大都研讨报导前期PD患者的各向异性下降）；定量非高斯水弥散的弥散峰也有改动；相反，大都PD患者的弥散性无改动。一些研讨标明SN的FA下降与临床病况程度负相关。而纹状体的弥散性常为正常，但也有研讨显现PD患者纹状体和丘脑的弥散性添加。
弥散性印象也可辨别PD与其它帕金森综合症。在PSP中，基底节、中脑、小脑上脚、中心前白质和总白质的弥散性添加；在MSA-P中，壳核、桥脑和小脑中脚的弥散性添加，各向异性下降，壳核的MTR下降。
3. 选用定量生物符号物辨别确诊帕金森综合症
一些研讨提示，R2*结合FA可更好的辨别PD与健康老年人，总准确率高于95%。在PSP中，基底节、中脑、小脑上脚、白质的弥散性增高，T2弛豫时刻下降。在MSA-P中，壳核、桥脑和小脑中脚的弥散性添加，各向异性下降；时相-比照磁灵敏成像技能和弛豫时刻显现，壳核的铁堆积添加。
4. 白质束示踪和解剖衔接性
白质束示踪成像技能根据水弥散的各向异性而重建脑内纤维束结构，体素弥散的首要方向提示白质纤维的方位。选用此技能，可核算某一特定纤维束的弥散性丈量参数（MD、FA）和神经衔接性丈量（如白质束的数目或两个脑区间衔接的可能性），还可对SN和基底节进行分区。
在PD中，SN与同侧壳核、丘脑之间的衔接性下降，基底节感觉运动环路的衔接性也下降，SN亚区的主动弥散分区技能显现，PD患者的SNr和 SNc萎缩。
四、灌注印象
非侵入性的回旋动脉质子符号技能（arterial spin labelled，ASL）可点评脑内灌注状况，可作为PET或SPECT技能的代替。ASL技能何总，动脉内的水被射频辐射技能符号上电磁，因而可定量点评脑血流。
与健康对照比较，PD患者皮质的灌注下降，基底节的灌注保存或下降，感觉运动区的灌注保存，且灌注的形式与PET脱氧葡萄糖的代谢改动相关。
五、代谢性生物符号物
MR质谱剖析（1H MRS）可供给脑内代谢物（比如，神经元数量和健康的符号物N-乙酰天冬氨酸、作为渗透压或星形胶质细胞增生的符号物肌醇、与脑病理改动有关的乳酸、谷胱甘肽、神经递质如谷氨酸/谷氨酰胺或GABA）的相关信息。代谢物的水平可用其与肌酐和磷酸肌酐总量的比值、或肯定浓度来表明。MRS对磁场均一性和脂质伪信号（当查看区域挨近颅骨时）高度灵敏。因而，因为所在方位深、形状小、含铁高，人类SN的MRS查看较难。
选用1H-MRS，已有报导在3T磁场下代谢物改动，谷氨酸、N-乙酰天冬氨酸和谷胱甘肽有下降的趋势，含胆碱化合物有添加的趋势；但在更高磁场4T或7T下未见PD患者SN的明显改动。MR磷谱剖析（31P MRS）可监测脑内的能量代谢，PD患者可见反常的磷酸代谢，提示中脑纹状体神经元线粒体功用反常。
六、功用性衔接
血氧水平依靠的fMRI（BOLD），开始被规划用于检测脑内使命相关信号的改动，但在不同脑区功用性衔接中的研讨也逐步增多。静息时空间远隔区域的fMRI信号动摇可暂时相关，选用数学办法提取数据剖析显现，PD患者静息脑网络的功用性交互反常：基底节和皮质、小脑之间，STN和皮质运动区、前运动区的神经衔接有改动，改动首要坐落感觉运动环路，功用性偶联下降，而功用性衔接添加。
认知无危害的PD患者，默许形式体系也呈现反常的功用衔接，与回忆、视空间测验中的认知功用相关。未用药的PD患者，弥补运动区县市出信号动摇下降，而左旋多巴可增强该区域的功用性衔接。静息态BOLD动摇的改动可猜测PD的呈现。
功用性衔接的改动因PD不同的症状而异，比如，震颤与STN和初级感觉运动区衔接的添加相关，也与基底节和小脑-丘脑环路之间反常的功用性交互相关；而情感淡漠与眶额回、弥补运动区和中额叶之间反常的功用性衔接相关；相反，郁闷与亚属扣带皮层功用性衔接的改动相关。前运动皮质低频BOLD信号振动起伏的添加可猜测患者的运动体现。
在PSP患者中，rsfMRI显现中脑被盖的背侧和小脑、中脑、基底节和皮质之间衔承受扰，且与重度的功用妨碍相关。另一项研讨发现，丘脑和纹状体、弥补运动区和小脑之间的衔接中止。
整体而言，静息态fMRI的研讨提示，PD患者多巴胺的耗竭可引起脑内衔接的重建，首要影响感觉运动环路和感觉运动整合，这种神经衔接的重建受左旋多巴的调理，与运动症状和非运动症状之间的相关并不相同。PSP患者的rsfMRI显现脑干和丘脑衔接性的下降与临床功用体现相关。
七、小结
在曩昔十几年中，PD印象学研讨重视于开发疾病进程生物符号物的定量技能。弥散成像、T2*弛豫时刻和MT等多项技能显现出SN的病理改动，MRI可供给PD患者脑部解剖衔接和功用性衔接的改动，监测疾病开展，检测临床前患者或有开展成PD危险患者（如快速动眼睡觉期行为改动的患者）的脑部改动。
但是，上述技能仍短少标准化的办法（尤其是从图画中提取定量信息的办法）和大型纵向行列研讨的验证。
