f-fdgpe顯像在阿爾茨海默病與額顳葉癡呆鑒別診斷中的應(yīng)用

f-fdgpe顯像在阿爾茨海默病與額顳葉癡呆鑒別診斷中的應(yīng)用

阿爾茨海默?。╝d）和額葉缺損（td）是由神經(jīng)退行性疾病引起的主要潴留類型1-2。臨床主要根據(jù)患者癥狀與體征,以及疾病進程進行診斷。由于這兩種癡呆類型的臨床表現(xiàn)存在交叉,二者鑒別診斷有時十分困難。近年來,針對阿爾茨海默病病理學基礎(chǔ)的藥物研究取得了一定成果,不斷有新藥問世,但有些藥物,如膽堿酯酶抑制藥不僅對額顳葉癡呆無效,甚至可能會加重病情［3-4］?；谛滤幣R床試驗具有針對性的研究對象、藥效評價及臨床正確治療的要求,兩種癡呆類型的鑒別診斷即顯得尤為重要,目前的研究熱點在于尋找能夠早期診斷和鑒別診斷的生物學標志。據(jù)文獻報道,18F-FDGPET顯像在不同類型癡呆病程之早期即可表現(xiàn)出不同特定腦區(qū)的代謝變化［3，5-9］,是目前較具希望的影像學標志之一。國內(nèi)關(guān)于PET顯像對癡呆診斷的應(yīng)用和臨床研究剛剛起步,筆者擬通過對北京協(xié)和醫(yī)院臨床診斷為阿爾茨海默病和額顳葉癡呆患者的18F-FDGPET顯像資料進行回顧分析,探討阿爾茨海默病和額顳葉癡呆兩種癡呆類型腦代謝圖型變化特點及差異性,以評價18F-FDGPET顯像診斷與鑒別診斷價值。數(shù)據(jù)和方法一、并發(fā)癥和病例對照1.癡呆組選擇2008年1月-2010年10月在我院就診并根據(jù)臨床癥狀和隨訪結(jié)果(28~60個月)最終臨床診斷的阿爾茨海默病和額顳葉癡呆患者各20例,均行18F-FDGPET顯像,其中5例在隨訪過程中復(fù)查PET顯像。所有患者均行頭部常規(guī)MRI檢查,以排除其他中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病和腦血管病。(1)阿爾茨海默病組:診斷符合美國國立神經(jīng)病學、語言障礙和卒中研究所-阿爾茨海默病及相關(guān)疾病協(xié)會(NINCDS-ADRDA)標準［10］。發(fā)病距PET顯像時間為1~8年,平均(4.80±2.06)年;簡易智能狀態(tài)檢查量表(MMSE)評分11~24分,平均(18.01±5.65)分。(2)額顳葉癡呆組:診斷符合1998年Neary等［11］提出的標準。發(fā)病距PET顯像時間為1~5年,平均(3.45±1.37)年;MMSE評分11~24分,平均(17.28±6.15)分。2.正常對照組(對照組)選擇同期在我院進行體格檢查、性別和年齡與癡呆組相匹配、且無神經(jīng)精神疾病的健康志愿者共20例,獲得知情同意后進行18F-FDGPET顯像。對各組受試者性別、年齡等社會人口學特征進行比較,結(jié)果顯示組間差異無統(tǒng)計學意義(均P>0.05,表1),具有可比性。二、pet圖像數(shù)據(jù)處理1.18F-FDGPET顯像(1)主要藥品來源:顯像劑18F-FDG由北京協(xié)和醫(yī)院合成,放射化學純度和標記率>95%。18F由美國CTI公司RDS111型回旋加速器生產(chǎn)。(2)儀器與設(shè)備:采用德國Siemens公司生產(chǎn)的Biograph64PET/CT掃描儀。(3)檢查方法:受試者禁食6h以上,于安靜、避光環(huán)境經(jīng)靜脈注射18F-FDG296MBq,45min后行PET顯像。先進行頭部CT掃描,用于PET數(shù)據(jù)的衰減校正,再進行10min的三維發(fā)射斷層掃描,PET數(shù)據(jù)處理采用有序子集最大似然法(OSEM)重建,分別獲得橫斷面、冠狀位和矢狀位圖像。2.SPM數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析(1)數(shù)據(jù)處理:所有圖像數(shù)據(jù)的預(yù)處理均由SPM5統(tǒng)計軟件完成。在MatlabVersion7.0平臺上,應(yīng)用SPM5軟件對PET圖像按照加拿大蒙特利爾神經(jīng)病學研究所(MNI)腦圖譜進行標準化處理,轉(zhuǎn)化為標準解剖空間圖像,再以10mm×10mm×10mm半高全寬(FWHM)對標準化后的圖像進行平滑處理,提高統(tǒng)計分析前的圖像信噪比(SNR),并獲得目標分析圖像。(2)統(tǒng)計分析:對各組受試者的PET圖像進行SPM統(tǒng)計分析(組間t檢驗),檢驗水準為未校正P≤0.05,獲得具有統(tǒng)計學意義的像素點空間坐標,應(yīng)用xjView軟件顯示代謝異常像素點對應(yīng)的功能腦區(qū),并投射到三維標準模型上(在預(yù)處理數(shù)據(jù)時,行視覺分析,即將右側(cè)降低為主的病例圖像進行左右鏡像翻轉(zhuǎn),以體現(xiàn)病變皮質(zhì)代謝降低的不對稱性)。對同一例患者不同病程中的兩次18F-FDGPET顯像變化進行定量分析,采用SPM軟件將兩次圖像標準化后,在像素水平進行圖像相減,計算各腦區(qū)的功能降低情況。結(jié)果一、皮質(zhì)代謝的變化阿爾茨海默病組患者18F-FDGPET顯像可見皮質(zhì)代謝不同程度降低,皮質(zhì)代謝降低程度和范圍與病程相關(guān),隨著病情進展,代謝降低程度和范圍呈漸進性加重(圖1,2)。于病程早期即可見顳頂葉皮質(zhì)和后扣帶回代謝降低,隨著病情進展,部分雙側(cè)額葉皮質(zhì)代謝亦降低,病情嚴重時雙側(cè)額頂顳葉皮質(zhì)和后扣帶回代謝明顯降低,但基本感覺運動皮質(zhì)和枕葉視皮質(zhì)代謝活性相對保留,基底節(jié)、丘腦代謝降低不明顯。大部分患者(18/20)雙側(cè)大腦半球代謝水平降低程度和范圍基本對稱(圖1),僅少數(shù)(2/20)皮質(zhì)代謝水平降低以單側(cè)大腦后部顯著,其中1例隨訪2.50年時皮質(zhì)代謝進一步降低,且雙側(cè)大腦半球降低程度和范圍趨于對稱(圖2)。二、皮質(zhì)代謝降低程度額顳葉癡呆組患者18F-FDGPET顯像表現(xiàn)為明顯的額葉和前顳葉皮質(zhì)代謝降低,其中病程較長者11例,部分頂葉皮質(zhì)代謝亦降低,但降低程度和范圍仍以額葉最為顯著。有16/20的患者雙側(cè)大腦半球代謝降低程度和范圍明顯不對稱,4例以右側(cè)大腦半球為主、12例則以左側(cè)大腦半球為主(圖3)。有14例患者同側(cè)皮質(zhì)下結(jié)構(gòu)(基底節(jié)、丘腦)代謝降低,甚至對側(cè)小腦皮質(zhì)也呈現(xiàn)代謝降低。三、腦區(qū)代謝降低程度采用SPM軟件進行像素水平的組間t檢驗,將有統(tǒng)計學意義的低代謝腦區(qū)投射至標準正常大腦(圖4)。與對照組相比,額顳葉癡呆組患者代謝降低腦區(qū)主要集中在額葉和前顳葉皮質(zhì),頂葉背外側(cè)皮質(zhì)呈輕度局灶性減低,低代謝以前部腦皮質(zhì)為主,且雙側(cè)大腦半球代謝降低程度與范圍不對稱;阿爾茨海默病組患者代謝降低腦區(qū)以顳頂葉皮質(zhì)為主,額葉皮質(zhì)呈局灶性輕度降低,病變主要集中在大腦后部,且雙側(cè)大腦半球同時受累、大致對稱,基本感覺運動皮質(zhì)、枕葉視皮質(zhì)基本不受累。腦糖代謝變化阿爾茨海默病為臨床常見的老年期癡呆［1］,其病理學基礎(chǔ)為神經(jīng)元內(nèi)神經(jīng)原纖維纏結(jié)(NFTs)形成,以及神經(jīng)元外神經(jīng)炎性斑[NPs,又稱老年斑(SPs)]和β-淀粉樣蛋白(Aβ)沉積,伴隨神經(jīng)元和突觸缺失、特定腦區(qū)萎縮,早期表現(xiàn)為情景記憶缺失。額顳葉癡呆則為累及前額葉和前顳葉的一組病理異質(zhì)性神經(jīng)變性疾病,是僅次于阿爾茨海默病的臨床常見神經(jīng)變性疾病性癡呆［2］,以疾病早期出現(xiàn)人格和社會行為異常為主要癥狀,并貫穿病程始終。在實際醫(yī)療過程中,阿爾茨海默病與額顳葉癡呆臨床表現(xiàn)之間存在明顯交叉,額顳葉癡呆患者在病程早期也可存在記憶力減退等認知功能障礙,易被誤診為阿爾茨海默病,而許多阿爾茨海默病患者也因出現(xiàn)一些行為異常、情感精神癥狀而與額顳葉癡呆相混淆［11］。由于二者病理學機制不同,治療方法亦不盡相同［3-4，12］,基于臨床藥物試驗的納入標準及具有針對性或特異性藥物的臨床應(yīng)用,均對這兩種癡呆類型的診斷與鑒別診斷提出了更高的要求,以免貽誤診斷和治療。例如,用于治療阿爾茨海默病的膽堿酯酶抑制藥對額顳葉癡呆無效,甚至有可能加重患者病情［3-4］。葡萄糖是大腦的主要能量物質(zhì),18F-FDG為葡萄糖類似物,以之為顯像劑的PET顯像方法,通過測定腦葡萄糖代謝率(CMRGlu)觀察神經(jīng)功能變化。前期研究表明,腦組織葡萄糖代謝與神經(jīng)元活性相耦聯(lián),以18F-FDG為顯像劑的PET顯像所顯示的大腦皮質(zhì)能量代謝變化,可以反映突觸功能和密度,代表神經(jīng)元功能狀態(tài)［13-15］。國內(nèi)關(guān)于這方面的研究剛剛開始,鮮見文獻報道。在本研究中,我們對阿爾茨海默病和額顳葉癡呆進行18F-FDGPET顯像,通過與正常對照組的對比,總結(jié)這兩種癡呆類型的腦代謝降低特點。本研究所納入病例雖無病理結(jié)果,但均嚴格依據(jù)臨床診斷標準［10-11］獲得明確診斷,并通過頭部MRI檢查排除其他中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病和腦血管病。鑒于此,本研究入組病例均為較典型的阿爾茨海默病或額顳葉癡呆,行18F-FDGPET顯像時,阿爾茨海默病患者平均病程為4.80年、額顳葉癡呆為3.50年,兩組患者皮質(zhì)代謝降低程度均不屬于疾病早期,雖然二者PET顯像均表現(xiàn)為不同程度代謝降低,但阿爾茨海默病與額顳葉癡呆患者18F-FDGPET所顯示的腦代謝降低圖型存在明顯差異。首先,皮質(zhì)代謝降低部位不同。阿爾茨海默病低代謝腦區(qū)以大腦后部皮質(zhì)為主,表現(xiàn)為明顯的雙側(cè)頂顳葉皮質(zhì)代謝降低,其程度和范圍與癥狀嚴重性呈正相關(guān)(圖1,2);由于處于病程較晚期,部分病例雙側(cè)額葉亦可見不同程度降低,但不如大腦后部顳頂葉皮質(zhì)范圍廣泛、程度嚴重(圖4),與相關(guān)文獻報道基本一致［16-17］。額顳葉癡呆低代謝腦區(qū)主要集中在大腦前部,以額葉和前顳葉皮質(zhì)為主,與文獻報道相同［18-20］,但也有與文獻不同之處:本研究有部分病例頂葉亦同時受累,其頂葉背外側(cè)皮質(zhì)呈現(xiàn)低代謝,且不局限于與顳葉相鄰的頂下區(qū),可能與本研究所納入病例病程較長有關(guān)。一項針對額顳葉癡呆患者開展的為期19.50個月的縱向隨訪研究顯示,隨著病情進展,額葉和前顳葉皮質(zhì)代謝降低,并逐漸累及頂葉［21］。近期也有文獻報道,額顳葉癡呆患者顳頂葉皮質(zhì)代謝降低也較常見［22］。其次,雙側(cè)大腦半球皮質(zhì)受累不對稱程度不同。有18/20的患者雙側(cè)皮質(zhì)受累程度和范圍基本對稱,僅2例表現(xiàn)為雙側(cè)不對稱,但其中1例患者發(fā)病后32個月隨訪時低代謝腦區(qū)趨于對稱(圖2)。提示部分患者在病程進展過程中可存在雙側(cè)不平衡現(xiàn)象,但受累程度基本相同。大部分患者(16/20)額顳葉癡呆皮質(zhì)低代謝腦區(qū)雙側(cè)不對稱,以左側(cè)更為顯著。盡管有文獻報道,部分病例表現(xiàn)為雙側(cè)受累大致相同［21］,但大多數(shù)研究認為雙側(cè)大腦半球不對稱現(xiàn)象更常見［18-20］。在Diehl-Schmid等［21］報告的一組額顳葉癡呆患者中,雙側(cè)大腦半球低代謝腦區(qū)不對稱者約占90%。第三,基底節(jié)和丘腦等皮質(zhì)下結(jié)構(gòu)受累程度不同。一般而言,病變同側(cè)基底節(jié)、丘腦和(或)對側(cè)小腦代謝降低在腦血管病和癲患者中更為常見,推測是由于皮質(zhì)神經(jīng)元損傷,引起神經(jīng)投射路徑和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳導(dǎo)部位繼發(fā)性功能異常所致。本研究部分額顳葉癡呆患者低代謝腦區(qū)同側(cè)皮質(zhì)下核團(基底節(jié)和丘腦)亦表現(xiàn)為代謝降低,而阿爾茨海默病患者則無明顯變化?？赡苁怯捎陬~顳葉癡呆的病理學基礎(chǔ)為葉性萎縮,其萎縮