阿爾茨海默病與血管性癡呆的18F-FDG PET顯像特點(diǎn)

徐書雯 高廣生 羅姝旖 向紹通 肖豪 胡方方 陳偉平 黃越冬

阿爾茨海默病與血管性癡呆的18F-FDG PET顯像特點(diǎn)

徐書雯*高廣生△羅姝旖*向紹通*肖豪*胡方方*陳偉平*黃越冬*

目的采用功能性成像正電子發(fā)射斷層顯像(positron emission computed tomography,PET)檢測阿爾茨海默病（Alzheimer Disease,AD）和血管性癡呆（vascular dementia,VD）患者的腦葡萄糖代謝，以了解AD和VD患者腦代謝改變的異同，以尋求AD早期診斷與鑒別的方法。方法收集AD和VD患者及年齡匹配的正常對照者的相關(guān)資料，用PET技術(shù)檢測入選對象腦對18氟標(biāo)記的脫氧葡萄糖(18F-2-fluoro-deoxy-D-glucose,18F-FDG)的攝取，將各腦區(qū)的平均標(biāo)準(zhǔn)化攝取值（the average standard uptake value，SUV）分別與同側(cè)小腦的SUV比較，用此比值作為評價(jià)腦局部葡萄糖代謝率的半定量指標(biāo)。結(jié)果PET結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析顯示：AD組右側(cè)頂葉小腦比值、頂顳后區(qū)小腦比值、額葉小腦比值、海馬小腦比值、顳葉小腦比值以及雙側(cè)扣帶后回小腦比值低于VD組，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P≤0.01）；AD組雙側(cè)扣帶后回小腦比值、頂顳后區(qū)小腦比值、額葉小腦比值、顳葉小腦比值均比NC組減少，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P≤0.01）；VD組右頂葉小腦比值、右扣帶后回小腦比值、右海馬小腦比值比NC組增加，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P≤0.01），VD組左側(cè)頂顳后區(qū)小腦比值、左丘腦小腦比值、左額葉小腦比值比NC組減少，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P≤0.01）。結(jié)論AD患者18F-FDG-PET具有一定特點(diǎn)，對其早期診斷及鑒別診斷有一定診斷價(jià)值。

正電子發(fā)射斷層顯像18F-FDG阿爾茨海默病 血管性癡呆

阿爾茨海默?。ˋlzheimer’s disease,AD）和血管性癡呆（vascular dementia,VD）是老年期癡呆的兩個主要類型。AD是一種漸進(jìn)性以精神行為異常為主的腦退行性疾病，被認(rèn)為是導(dǎo)致老年期癡呆的第一位原因，而VD是腦血管病變引起，被認(rèn)為是導(dǎo)致老年期癡呆的第二位原因，發(fā)病率僅次于AD。AD和VD的病因及發(fā)病機(jī)制至今尚未明確，早期診治、早期預(yù)防尤為重要。所以，研究敏感的診斷方法，發(fā)現(xiàn)和監(jiān)控患者的早期大腦改變，成為老年期癡呆研究的熱點(diǎn)。PET采用18F-FDG對葡萄糖代謝的研究已被廣泛地應(yīng)用于顯示腦結(jié)構(gòu)各部位在功能缺陷時的差異，這些差異與腦的各類疾病相關(guān)。腦細(xì)胞無糖元儲備，其代謝所用的葡萄糖基本通過血液循環(huán)進(jìn)入腦內(nèi)，因此，PET亦能間接反應(yīng)腦的血流分布情況。本研究目的是采用PET檢測AD和VD患者的腦葡萄糖代謝，以了解AD和VD患者腦代謝改變的異同，以尋求AD早期診斷與鑒別的方法。

1 對象與方法

1.1 研究對象病例選擇來源于我科在2004～2012年期間的住院和門診患者。AD組共29例，男15例，女14例，年齡65～89歲，平均(77.24±7.03)歲。VD組13例,男13例,女0例,年齡65～89歲,平均(77.46±6.12)歲。正常對照組（NC）25例，男20例,女5例,年齡66～88歲,平均（73.96±5.73）歲。

1.1.1 納入標(biāo)準(zhǔn) ①所有患者符合美國精神病協(xié)會精神障礙診斷及統(tǒng)計(jì)工作手冊第4版(DSMⅣ)[1]；②美國神經(jīng)病、語言功能障礙和卒中研究所和阿爾茨海默病及相關(guān)疾病學(xué)會(NINCDS-ADRDA)[2]中很可能AD診斷標(biāo)準(zhǔn),HIS缺血指數(shù)評分（Harkinski ischemic scale，HIS）≤4分；③VD患者符合美國國立神經(jīng)病及卒中研究所和國際神經(jīng)科學(xué)研究協(xié)會(NINCDS-AIREN)[3]中很可能VD診斷標(biāo)準(zhǔn), HIS評分≥7分；④簡易智能精神狀態(tài)檢查量表（minimummental state examination，MMSE）評分：≤17分（文盲）、≤20分（小學(xué)文化水平）、≤24分（初中以上文化），臨床癡呆評定表（clinical dementia rating，CDR）≥1分；⑤所有研究對象均進(jìn)行血、尿、生化常規(guī)、血維生素B12、葉酸濃度及甲狀腺功能、X線胸片、心電圖、頭顱CT或磁共振等檢查，均進(jìn)行漢密頓抑郁量表(Hamilton Depression Scale，HAMD）、漢密頓焦慮量表（Hamilton Anxiety Scale，HAMA）、日常生活活動量表（ADL）等評估；⑥頭顱CT或MR檢查結(jié)果是腦萎縮和（或）皮質(zhì)下動脈硬化性腦病，無其他腦器質(zhì)性變；⑦正常對照組納入標(biāo)準(zhǔn)：MMSE≥28分，HIS≤4分，無記憶障礙主訴，頭顱MR示無器質(zhì)性改變。

1.1.2 排除標(biāo)準(zhǔn) ①排除其他疾患所致的癡呆；②排除中樞系統(tǒng)感染、顱內(nèi)腫瘤、精神分裂癥、焦慮抑郁癥、頭部外傷等，體格檢查無異常發(fā)現(xiàn)。

1.2 方法

1.2.1 顯像方法 PET掃描儀為Si eme n s公司ECTA EXAT HR+型，18F-FDG為CTI公司RDS111加速器生產(chǎn)。受檢者空腹至少6 h，注射顯像劑前30 min靜躺于避光、安靜、溫度適中(20～26℃)的房間，黑色眼罩蒙眼，按5.55 MBq/kg的劑量肘靜脈注射18F-FDG，60 min后用PET掃描儀行腦斷層靜態(tài)顯像，檢查時保持環(huán)境安靜，經(jīng)計(jì)算機(jī)濾波反投影圖像，重建獲得橫斷面、冠狀面、矢狀面斷層影像。PET檢查均在我院PET室由專業(yè)技術(shù)人員操作。

1.2.2 半定量分析 平行于眶耳線(o r b i t omeat a l l i ne，OML)重建PET腦橫斷層影像，在橫斷圖像相同層面上利用感興趣區(qū)(ROI)技術(shù)，分別在額葉、頂葉、顳葉、扣帶后回、頂顳后區(qū)、基底節(jié)、丘腦、海馬和小腦勾畫出左側(cè)各結(jié)構(gòu)的邊界，然后利用鏡像法自動生成右側(cè)各結(jié)構(gòu)的邊界，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自動測定每個ROI內(nèi)的平均放射性，并獲得ROI平均標(biāo)準(zhǔn)化攝取值(SUV)。將各腦區(qū)的平均SUV分別與同側(cè)小腦的平均SUV比較，用此比值作為評價(jià)腦局部葡萄糖代謝率的半定量指標(biāo)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法應(yīng)用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析,結(jié)果用（±s）表示，多組間比較采用方差分析,若有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義差別，各組間兩兩比較采用LSD檢驗(yàn)。檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。

2 結(jié)果

AD、VD兩組患者和NC組的年齡差別無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F=1.454，P=0.233）。AD組MMSE評分7～24分，平均（18.14±4.11）,VD組MMSE評分7～24分，平均（18.77±4.15）,兩組比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（F=0.09，P＞0.05），具有可比性。

AD、VD兩組患者和NC組PET半定量分析測算了以下各部位，結(jié)果見表1；各組間比較顯示右頂葉小腦比值、雙側(cè)扣帶后回小腦比值、雙側(cè)頂顳后區(qū)小腦比值（LDNHXN比、RDNHXN比）、雙側(cè)額葉小腦比值、右海馬小腦比值、雙側(cè)顳葉小腦比值的數(shù)值均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.01），其他部位的數(shù)值均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）。將有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異的部位再進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，進(jìn)行兩兩組間比較，結(jié)果顯示AD組右側(cè)頂葉小腦比值比VD組減少，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），AD組右頂顳后區(qū)小腦比值、右額葉小腦比值、右海馬小腦比值、右顳葉小腦比值以及雙側(cè)扣帶后回小腦比值均低于VD組，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P≤0.01）；AD組右側(cè)扣帶后回小腦比值、雙頂顳后區(qū)小腦比值、雙額葉小腦比值、雙顳葉小腦比值均比NC組減少，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P≤0.01），AD組左扣帶后回小腦比值比正常組減少，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；VD組右頂葉小腦比值、右扣帶后回小腦比值比NC組增加，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），VD組右海馬小腦比值比NC組增加，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P≤0.01），VD組左側(cè)頂顳后區(qū)小腦比值、左丘腦小腦比值、左額葉小腦比值比NC組減少，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01）（見表1）。

3 討論

圖1 VD、AD及正常對照組的PET圖像

長期以來，臨床上結(jié)構(gòu)性影像技術(shù)如CT、MRI在記憶障礙疾病的診斷上一直起支持性的作用，但視覺和局域容積的評價(jià)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足臨床需要，而功能性成像技術(shù)(如SPECT、PET、功能MRI)有可能在疾病的早期就發(fā)現(xiàn)微小的病理變化，因此相對于結(jié)構(gòu)性影像技術(shù)，具有更大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

表1 AD、VD兩組患者和NC組PET半定量分析

注：左頂小腦比：左側(cè)頂葉與小腦比值；左扣小腦比：左側(cè)扣帶后回與左側(cè)小腦比值；LDNHXN比：左側(cè)頂顳后區(qū)與左側(cè)小腦比值；左丘小腦比：左側(cè)丘腦與左側(cè)小腦比值；左基小腦比：左側(cè)基底節(jié)與左側(cè)小腦比值；左額小腦比：左側(cè)額葉與左側(cè)小腦比值；左海小腦比：左側(cè)海馬與左側(cè)小腦比值；左顳小腦比：左側(cè)顳葉與左側(cè)小腦比值；右側(cè)與左側(cè)一樣，如RDNHXN比：右側(cè)頂顳后區(qū)與右側(cè)小腦比值

PET可用來研究人腦對18F-FDG的代謝性攝取和血流灌注。肖世富等[4]發(fā)現(xiàn)海馬、海馬旁回、前扣帶回、顳下回等腦區(qū)的糖代謝下降可能具有早期診斷價(jià)值。AD患者顳頂部明顯的區(qū)域性葡萄糖代謝降低，MCI患者頂葉葡萄糖代謝輕度減低，所以葡萄糖代謝減少是認(rèn)知功能進(jìn)行性降低的特點(diǎn)[5]，大部分癡呆患者的腦內(nèi)顯示出葡萄糖代謝的明顯變化，而且AD臨床的嚴(yán)重程度與葡萄糖代謝減低的程度正相關(guān)[6]。曹秋云等[7]發(fā)現(xiàn)，認(rèn)知功能改變者的局部葡萄糖代謝減低以頂葉最為敏感，其次為顳葉，再次為額葉。在本研究中，右側(cè)海馬、顳葉、頂顳后區(qū)及右頂葉均可見糖代謝降低，這與上述的研究基本一致，不同的是本研究發(fā)現(xiàn)后扣帶回的糖代謝亦降低，卻與段金海等[8]的研究結(jié)果相同。目前扣帶回糖代謝改變的研究結(jié)果不一，我們考慮AD患者的整個扣帶回糖代謝均有下降，但由于感興趣區(qū)的選取不同導(dǎo)致研究結(jié)果不同。

在我們選取的感興趣區(qū)中，基底節(jié)、丘腦及小腦的糖代謝在VD及AD中均無改變。AD患者雙側(cè)扣帶后回、頂顳后區(qū)、額葉、顳葉區(qū)域葡萄糖代謝率減低；VD患者右側(cè)頂葉、扣帶后回、海馬區(qū)域葡萄糖代謝率增加，而左側(cè)頂顳后區(qū)、丘腦、額葉區(qū)域葡萄糖代謝率減低?？梢夾D患者代謝變化區(qū)域均局限在某些特定部位，而VD患者的代謝降低部位既可在大腦皮層,也可位于皮層下，無特定規(guī)律；并且代謝存在增高及降低，考慮與患者的梗死灶部位有關(guān)（梗死側(cè)呈現(xiàn)糖代謝降低，而對側(cè)血流量及糖代謝代償性增加）。王瑞民等[9]發(fā)現(xiàn)AD組患者兩側(cè)大腦皮層頂葉、顳葉、額葉及后扣帶回等部位葡萄糖代謝明顯降低,左、右不對稱；而兩側(cè)皮層下基底節(jié)區(qū)等結(jié)構(gòu)代謝不受影響。VD組患者代謝彌漫性降低,遍及大腦皮層及皮層下結(jié)構(gòu)。因此，結(jié)合本研究結(jié)果，AD特征性的葡萄糖利用減少，以頂一顳部皮質(zhì)及額葉后部尤為明顯，在皮質(zhì)下區(qū)域、基底神經(jīng)節(jié)、丘腦、腦干及小腦卻不受影響，這一特征正是區(qū)分AD與其他癡呆的重要之處,因而PET腦顯像可有效幫助診斷AD并與VD鑒別。

目前PET利用一種靶向于β-淀粉樣蛋白斑塊的11C標(biāo)記的熒光分子顯像探針11C-OH-BTA-1 (11C-PIB)在體顯像，因其特異性成為了AD診斷研究的一個熱點(diǎn)。但Jack等[10]進(jìn)行PIB-PET縱向研究發(fā)現(xiàn)，正常組、MCI及AD組患者的PIB攝取無明顯的差異。當(dāng)AD患者的臨床癥狀進(jìn)行性加重及18F-FDG-PET中葡萄糖的代謝已有明顯的下降時，11C-PIB卻仍處于一個較高的水平[11]。所以相較于PIB-PET，F(xiàn)DG具有早期診斷的優(yōu)勢。并且結(jié)合我們目前國內(nèi)的檢查設(shè)備及熒光分子顯像探針合成和代謝的狀況及成本，F(xiàn)DG具有一定優(yōu)勢。

研究認(rèn)為葡萄糖代謝率下降是發(fā)生AD的一個危險(xiǎn)因素[12]，根據(jù)我們的研究結(jié)果，AD患者的18F-FDG-PET有其一定特點(diǎn)，所以我們認(rèn)為18F-FDG-PET對AD早期診斷及鑒別診斷有一定意義。

[1] American Psychiatric Association.Diagnostic and statistical manual of mental disorders[M].4th Ed.Washington,DC：American Psychiatric Association,1994：714-718.

[2] McKhann G,Drachman D,Folstein M,et a1.Clinical diagnosis of Alzheimer's disease：report of the NINCDS-ADRDA Work Group under the auspices of Department of Health and Human Services Task Force on A lzheimer's Disease[J].Neurology, 1984,34(7)：939-944.

[3] Roman GC,Tatemichi TK,Erkinjuntti T,et al.Vascular dementia：diagnostic criteria for research studies Repor of the NINDA AIREN International Workshop[J].Neurology,1993,43(10)： 250-260.

[4] 肖世富，曹秋云，薛海波，等.不同嚴(yán)重程度的阿爾茨海默病的正電子發(fā)射斷層顯像研究[J].中華醫(yī)學(xué)雜志，2005,85（42）：2975-2979.

[5] Landau SM，Harvey D,Madison CM,et al.Associations between cognitive,functional,and FDG-PET measures of decline in AD and MCI[J].Neurobiol Aging,2011,32(7)：1207–1218.

[6] Newberg AB,Arnold SE,Wintering N,et al.Initial clinical comparison of 18F-florbetapir and 18F-FDG PET in patients with Alzheimer disease and controls[J].J Nucl Med,2012,53(6)： 902-907.

[7] 曹秋云，江開達(dá)，張明園，等.阿爾茨海默病正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描和神經(jīng)心理測定的初步研究[J].中國神經(jīng)精神疾病雜志，2002,28（6）：431-435.

[8] 段金海,汪華僑,陳少瓊,等.阿爾茨海默病患者扣帶回后部各向異性與葡萄糖代謝關(guān)系研究[J].中風(fēng)與神經(jīng)疾病雜志,2008,25(4)：398-400.

[9] 王瑞民,田嘉禾,賈建軍,等.阿爾茨海默病與血管性癡呆的18F-FDG PET腦顯像[J].中華核醫(yī)學(xué)雜志，2004，24（1）：30-32.

[10] Jack CR Jr,Lowe VJ,SenjemML,et al.11C PiB and structural MRI provide complementary information in imaging of Alzheimer’s disease and amnestic mild cognitive impairment[J].Brain, 2008,131(3)：665-680.

[11] Engler H,Forsberg A,Almkvist O,et al.Two-year followup of amyloid deposition in patients with Alzheimer’s disease[J]. Brain,2006，129(11)：2856-2866.

[12] David S，Knopman MD.Diagnostic tests for Alzheimer disease FDG-PET imaging is a player in search of a role[J].Neurol Clin Pract,2012，2(2)：151-153.

The characteristics of PET scan in the Alzheimer disease and vascular dementia.

XU Shuwen，GAO Guangsh eng，LUO Shuyi，XIANG Shaotong，XIAO Hao，HU Fangfang，CHEN Weiping，HUANG Yuedong.Department of Neurology of Guangdong GeneralHospital,Guangdong Academy of Medical Sciences，Guangdong Geriatrics Institute,Guangdong Neuroscience Institute,Guangzhou 510080，China.TEL：020-83827812.

ObjectiveTo investigate early and differential diagnosis of Alzheimer disease and vascular dementia（VD）using FDG-PET scan.MethodsClinical data was collected fromAD，VD and normal control（NC）.18F-2-fluoro-deoxy-D-glucose（18F-FDG）PET scan was conducted to detect the cerebralFDG metabolism.The average standard uptake value(SUV)of cerebralregions was expressed as semiquantitative index relative to ipsilateralcerebellum.ResultsThere were no differences in age and the mean total scores of the mini mental status examination(MMSE)between patients with VD and those with AD.The AD group showed that the SUV was significantly decreased in the right frontal，parietal，temporallobe，hippocampus，temporo-parietal junction，and bilateralposterior cingulate cortex compared to the VD and in the bilateralposterior cingulate cortex，temporo-parietal junction，frontal and temporallobe comparing to theNC（P≤0.01）.SUV was significantly increased in the right parietal，posterior cingulate cortex and hippocampus whereas was significantly decreased in the left frontal lobe，temporo-parietal junction and thalamus in the VD compared with NC group（P≤0.01).ConclusionAD patients have typical features of18F-FDG PET which may be helpful for the diagnosis of AD in the early stage.

PET18F-FDG Alzheimer disease Vascular dementia

R742.1

A

2013-12-29）

（責(zé)任編輯：李立）

10.3936/j.issn.1002-0152.2014.08.005

☆廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目（編號：2004B33801009）；廣東省自然科學(xué)基金自由申請項(xiàng)目(編號：05001277)；廣州市科技計(jì)劃項(xiàng)目基金（編號：2010Y1-C101）

*廣東省人民醫(yī)院神經(jīng)科廣東省老年醫(yī)學(xué)研究所（廣州510080）

△泰安市中心醫(yī)院高壓氧病區(qū)