癡呆患者腦代謝圖型特點的研究

目前，癲癇的診斷主要基于患者的臨床表現。然而，由不同原因引起的癱瘓的臨床表現是交替的，50.90%的患者無法正確診斷，這嚴重限制了早期治療和藥物臨床研究的發展。鑒于此,目前有許多學者都致力于對癡呆生物學標志的研究,以期提供敏感而且特異的客觀診斷方法。目前對癡呆18F-FDGPET顯像的研究為關注焦點,由于以18F-FDG為顯像劑的PET顯像可以反映腦組織能量代謝,早期研究表明,能量代謝與神經元活性相耦聯,是反映神經功能的重要指標。多項研究表明,神經變性疾病所致癡呆的18F-FDGPET顯像有其特征性代謝改變。我國這方面的相關研究開展較晚,筆者擬根據北京協和醫院核醫學臨床工作經驗,介紹臨床常見癡呆類型的典型腦代謝異常表現,以促進我國18F-FDGPET顯像用于神經變性疾病的研究和臨床應用。數據和方法一、研究主題1.感覺疲勞組2.正常對照組對照組二、神經變性疾病皮質和皮質下代謝降低的比較對各組患者18F-FDGPET顯像資料進行回顧分析,并分別與對照組受試者進行比較,分析神經變性疾病皮質和皮質下代謝降低分布范圍和程度。1.18f-fd偏移成像2.病理組織學檢測與對照組相比,阿爾茨海默病組代謝明顯降低區域主要分布在雙側顳頂葉皮質、部分額葉皮質,后者降低程度小于前者,雙側基本感覺運動皮質、視皮質、基底節和丘腦代謝活性基本保留。額顳葉癡呆組低代謝區域分布在雙側額顳葉皮質且雙側明顯不對稱,雙側尾狀核頭代謝呈不對稱性降低;由于本組病例病程較長(平均3.50年),雙側頂葉皮質呈現輕度代謝減低。路易體癡呆組雙側頂枕葉皮質、顳上回前部代謝明顯降低,前扣帶回、中央溝鄰近皮質代謝呈局灶性輕度降低。進行性核上性麻痹組表現為雙側額葉、顳葉前外側皮質彌漫性代謝降低,以及基底節、中腦代謝減低。本組3例原發性進行性失語患者均呈現雙側顳葉皮質代謝明顯降低,以左側顯著,左側顳葉外側皮質除顳上回后部代謝活性保留外,均代謝降低,左側額葉Broca區(BA47區)亦呈低代謝變化。皮質基底節變性患者(1例)以左側肢體運動障礙為主要臨床表現,右側中央溝鄰近皮質代謝明顯降低,尤以額下回顯著,同側基底節殼核代謝亦降低,同時左側相應中央溝鄰近皮質也代謝降低,但其程度和范圍不如右側明顯。多系統萎縮患者(1例)呈現雙側小腦背外側皮質代謝降低,盡管SPM分析僅發現左側殼核代謝降低,右側殼核未呈現差異具有統計學意義的減低區域,但視覺分析顯示雙側殼核后部代謝顯著減低(圖1,2)。神經變性疾病引起認知功能障礙在臨床表現上存在交叉與重疊,尤其是在疾病早期單純憑借癥狀與體征很難鑒別疾病類型,而不同病變的治療方法和預后轉歸不盡相同。結構影像學如CT、MRI所顯示的腦萎縮特異性較差,待神經元減少至一定程度才出現腦體積的異常變化,對疾病早期診斷與鑒別診斷無明顯臨床意義。功能影像學檢查技術如18F-FDGPET顯像可以反映神經元突觸功能,于疾病早期腦結構發生異常之前即已顯示出明顯的皮質代謝改變。前期研究結果表明,在神經變性疾病之早期18F-FDGPET顯像即可顯示特征性的腦代謝改變,對本研究各種類型癡呆患者的觀察亦顯示,不同病因引起的癡呆在18F-FDGPET圖像中均有其特征性的代謝改變圖型。阿爾茨海默病和額顳葉癡呆為臨床最常見的兩種癡呆類型,疾病早期易混淆,本研究兩組患者代謝降低情況與文獻報道基本相似,二者代謝改變圖型明顯不同,前者代謝降低區域以顳頂葉最為明顯,且表現為雙側基本對稱受累;后者則以額顳葉皮質代謝降低為主,且雙側明顯不對稱,皮質下核團多受累。據文獻報道,18F-FDGPET顯像可以提高二者鑒別診斷的準確性。路易體癡呆是另一臨床常見的癡呆類型,以枕葉視皮質代謝降低為特征性表現,可能與此類患者多出現幻視有關。本組路易體癡呆患者18F-FDGPET顯像尚可見雙側顳上回代謝降低,而顳葉內側海馬區活性相對保留,此與文獻報道的顳葉內側海馬區代謝相對增高的結果相一致。根據上述特征,PET顯像對阿爾茨海默病鑒別診斷的靈敏度和特異度均可達到92%。進行性核上性麻痹、多系統萎縮和皮質基底節變性患者均表現為錐體外系癥狀與體征,進行性核上性麻痹和皮質基底節變性同屬tau蛋白病,臨床甚至病理學檢查很難鑒別。本研究大多數病例在病程早期行常規MRI檢查并未發現典型的圖像變化,隨著病程進展才逐漸出現典型的臨床癥狀與體征,但這些病例在疾病早期癥狀不明顯時18F-FDGPET顯像腦代謝改變圖型即已出現明顯的低代謝區域,其中進行性核上性麻痹患者顯示雙側額葉、前顳葉、尾狀核頭、中腦代謝降低;多系統萎縮患者表現為雙側小腦和基底節代謝降低;1例皮質基底節變性患者則以右側皮質和基底節代謝明顯降低(臨床癥狀為左側肢體運動障礙)為特征,與文獻報道一致,但其左側中央溝鄰近皮質也可見輕度代謝降低區域,與以往文獻報道的單側額頂葉皮質廣泛性代謝降低有所不同,該例患者低代謝區域與大體標本所見的中央溝周圍皮質不對稱性萎縮相符,可能與患者病程和臨床表現異質性有關。原發性進行性失語雖屬廣義的額顳葉變性疾病,但與額顳葉癡呆不同,其臨床主要表現為言語障礙、進行性失語,疾病進展至終末期才出現癡呆癥狀,主要病變部位在顳葉。本研究3例原發性進行性失語患者主要表現為雙側顳葉皮質代謝明顯降低,以左側顯著,但左側顳上回后部代謝活性保留,左側額葉Broca區也呈現代謝降低。本研究所納入的病例僅根據臨床診斷,未經病理檢查證實,臨床隨訪可使診斷準確度提高,而且所有患者均接受頭部常規MRI檢查以排除其他中樞神經系統疾病和顱內大血管病。另外,本研究進行性核上性麻痹、皮質基底節和多系統萎縮病例數較少,尚待繼續增加樣本量以全面描述疾病的皮質代謝特征。綜上所述,18F-FDGPET顯像在不同類型癡呆中表現為不同的皮質代謝特征,對于癡呆的鑒別診斷是一種良好的輔助檢查手段,隨著該項技術在臨床的普及,推廣應用18F-FDGPET顯像對癡呆進行診斷與鑒別診斷,有助于預測癡呆患者臨床進程、選擇個體化治療方案、篩查診斷更準確的患者進行針對性研究和臨床藥物試驗,有助于提高我國癡呆的臨床研究水平。選擇2008年1月-2010年10月在北京協和醫院神經內科就診,并根據臨床癥狀、影像學檢查及隨訪結果(28~60個月)最終臨床診斷為很可能認知功能障礙患者共62例,均于就診期間行18F-FDGPET顯像,同期行頭部MRI檢查以排除其他中樞神經系統疾病和顱內大血管病變。(1)阿爾茨海默病(AD)組:20例患者,男性7例,女性13例;年齡56~78歲,平均年齡65.70歲;病程1~8年,平均病程4.80年。(2)額顳葉癡呆(FTD)組:20例患者,男性9例,女性11例;年齡48~74歲,平均為61歲;病程1~5年,平均3.50年。(3)路易體癡呆(DLB)組:10例患者,男性7例,女性3例;年齡65~78歲,平均72歲;病程2~5年,平均2.70年。(4)進行性核上性麻痹(PSP)組:7例患者,男性4例,女性3例;年齡50~68歲,平均59歲;病程2~5年,平均3.50年。(5)原發性進行性失語(PPA)組:3例,男性2例,女性1例;年齡65~75歲,平均71.50歲;病程3~5年,平均4年。(6)皮質基底節變性(CBD)組:1例男性患者,年齡45歲,病程1.50年。(7)多系統萎縮(MSA)組:1例女性患者,年齡68歲,病程2年。選擇無神經精神疾病病史、同期在我院接受查體的健康志愿者共20例,男性8例,女性12例;年齡55~75歲,平均63歲。獲得知情同意后行18F-FDGPET顯像。采用德國Siemens公司生產的Biograph64PET/CT掃描儀進行檢查,18F-FDG由北京協和醫院合成,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。受試者處于安靜、避光環境,禁食6h以上后經靜脈注射18F-FDG296MBq,45min后行頭部CT掃描,用于PET數據的衰減校正,行三維發射斷層掃描10min,PET數據處理采用有序子集最大似然法(OSEM)重建,獲得橫斷面、冠狀位和矢狀位圖像。(1)數據處理:采用SPM5軟件完成數據預處理。于MatlabVersion7.0平臺上,通過SPM5軟件將圖像按照加拿大蒙特利爾神經病學研究所(MNI)腦圖譜進行標準化處理,轉化為標準解剖空間圖像,采用10mm×10mm×10mm半高全寬(FWHM)對標準化后的圖像進行平滑處理,提高圖像信噪比(SNR),并獲得目標分析圖像。(2)統計分析:對各組受試者PET圖像進行像素水平的SPM