癡呆患者腦代謝圖型特點的研究

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(xiàn)。然而，由不同原因引起的癱瘓的臨床表現(xiàn)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(fā)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(guān)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(jīng)元活性相耦聯(lián),是反映神經(jīng)功能的重要指標。多項研究表明,神經(jīng)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(guān)研究開展較晚,筆者擬根據(jù)北京協(xié)和醫(yī)院核醫(yī)學臨床工作經(jīng)驗,介紹臨床常見癡呆類型的典型腦代謝異常表現(xiàn),以促進我國18F-FDGPET顯像用于神經(jīng)變性疾病的研究和臨床應(yīng)用。數(shù)據(jù)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(jīng)變性疾病皮質(zhì)和皮質(zhì)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(jīng)變性疾病皮質(zhì)和皮質(zhì)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(qū)域主要分布在雙側(cè)顳頂葉皮質(zhì)、部分額葉皮質(zhì),后者降低程度小于前者,雙側(cè)基本感覺運動皮質(zhì)、視皮質(zhì)、基底節(jié)和丘腦代謝活性基本保留。額顳葉癡呆組低代謝區(qū)域分布在雙側(cè)額顳葉皮質(zhì)且雙側(cè)明顯不對稱,雙側(cè)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(cè)頂葉皮質(zhì)呈現(xiàn)輕度代謝減低。路易體癡呆組雙側(cè)頂枕葉皮質(zhì)、顳上回前部代謝明顯降低,前扣帶回、中央溝鄰近皮質(zhì)代謝呈局灶性輕度降低。進行性核上性麻痹組表現(xiàn)為雙側(cè)額葉、顳葉前外側(cè)皮質(zhì)彌漫性代謝降低,以及基底節(jié)、中腦代謝減低。本組3例原發(fā)性進行性失語患者均呈現(xiàn)雙側(cè)顳葉皮質(zhì)代謝明顯降低,以左側(cè)顯著,左側(cè)顳葉外側(cè)皮質(zhì)除顳上回后部代謝活性保留外,均代謝降低,左側(cè)額葉Broca區(qū)(BA47區(qū))亦呈低代謝變化。皮質(zhì)基底節(jié)變性患者(1例)以左側(cè)肢體運動障礙為主要臨床表現(xiàn),右側(cè)中央溝鄰近皮質(zhì)代謝明顯降低,尤以額下回顯著,同側(cè)基底節(jié)殼核代謝亦降低,同時左側(cè)相應(yīng)中央溝鄰近皮質(zhì)也代謝降低,但其程度和范圍不如右側(cè)明顯。多系統(tǒng)萎縮患者(1例)呈現(xiàn)雙側(cè)小腦背外側(cè)皮質(zhì)代謝降低,盡管SPM分析僅發(fā)現(xiàn)左側(cè)殼核代謝降低,右側(cè)殼核未呈現(xiàn)差異具有統(tǒng)計學意義的減低區(qū)域,但視覺分析顯示雙側(cè)殼核后部代謝顯著減低(圖1,2)。神經(jīng)變性疾病引起認知功能障礙在臨床表現(xiàn)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(yù)后轉(zhuǎn)歸不盡相同。結(jié)構(gòu)影像學如CT、MRI所顯示的腦萎縮特異性較差,待神經(jīng)元減少至一定程度才出現(xiàn)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(shù)如18F-FDGPET顯像可以反映神經(jīng)元突觸功能,于疾病早期腦結(jié)構(gòu)發(fā)生異常之前即已顯示出明顯的皮質(zhì)代謝改變。前期研究結(jié)果表明,在神經(jīng)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(qū)域以顳頂葉最為明顯,且表現(xiàn)為雙側(cè)基本對稱受累;后者則以額顳葉皮質(zhì)代謝降低為主,且雙側(cè)明顯不對稱,皮質(zhì)下核團多受累。據(jù)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(zhì)代謝降低為特征性表現(xiàn),可能與此類患者多出現(xiàn)幻視有關(guān)。本組路易體癡呆患者18F-FDGPET顯像尚可見雙側(cè)顳上回代謝降低,而顳葉內(nèi)側(cè)海馬區(qū)活性相對保留,此與文獻報道的顳葉內(nèi)側(cè)海馬區(qū)代謝相對增高的結(jié)果相一致。根據(jù)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(tǒng)萎縮和皮質(zhì)基底節(jié)變性患者均表現(xiàn)為錐體外系癥狀與體征,進行性核上性麻痹和皮質(zhì)基底節(jié)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(shù)病例在病程早期行常規(guī)MRI檢查并未發(fā)現(xiàn)典型的圖像變化,隨著病程進展才逐漸出現(xiàn)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(xiàn)明顯的低代謝區(qū)域,其中進行性核上性麻痹患者顯示雙側(cè)額葉、前顳葉、尾狀核頭、中腦代謝降低;多系統(tǒng)萎縮患者表現(xiàn)為雙側(cè)小腦和基底節(jié)代謝降低;1例皮質(zhì)基底節(jié)變性患者則以右側(cè)皮質(zhì)和基底節(jié)代謝明顯降低(臨床癥狀為左側(cè)肢體運動障礙)為特征,與文獻報道一致,但其左側(cè)中央溝鄰近皮質(zhì)也可見輕度代謝降低區(qū)域,與以往文獻報道的單側(cè)額頂葉皮質(zhì)廣泛性代謝降低有所不同,該例患者低代謝區(qū)域與大體標本所見的中央溝周圍皮質(zhì)不對稱性萎縮相符,可能與患者病程和臨床表現(xiàn)異質(zhì)性有關(guān)。原發(fā)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(xiàn)為言語障礙、進行性失語,疾病進展至終末期才出現(xiàn)癡呆癥狀,主要病變部位在顳葉。本研究3例原發(fā)性進行性失語患者主要表現(xiàn)為雙側(cè)顳葉皮質(zhì)代謝明顯降低,以左側(cè)顯著,但左側(cè)顳上回后部代謝活性保留,左側(cè)額葉Broca區(qū)也呈現(xiàn)代謝降低。本研究所納入的病例僅根據(jù)臨床診斷,未經(jīng)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(guī)MRI檢查以排除其他中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病和顱內(nèi)大血管病。另外,本研究進行性核上性麻痹、皮質(zhì)基底節(jié)和多系統(tǒng)萎縮病例數(shù)較少,尚待繼續(xù)增加樣本量以全面描述疾病的皮質(zhì)代謝特征。綜上所述,18F-FDGPET顯像在不同類型癡呆中表現(xiàn)為不同的皮質(zhì)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(shù)在臨床的普及,推廣應(yīng)用18F-FDGPET顯像對癡呆進行診斷與鑒別診斷,有助于預(yù)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(xié)和醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科就診,并根據(jù)臨床癥狀、影像學檢查及隨訪結(jié)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(jīng)系統(tǒng)疾病和顱內(nèi)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(fā)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(zhì)基底節(jié)變性(CBD)組:1例男性患者,年齡45歲,病程1.50年。(7)多系統(tǒng)萎縮(MSA)組:1例女性患者,年齡68歲,病程2年。選擇無神經(jīng)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(chǎn)的Biograph64PET/CT掃描儀進行檢查,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)。受試者處于安靜、避光環(huán)境,禁食6h以上后經(jīng)靜脈注射18F-FDG296MBq,45min后行頭部CT掃描,用于PET數(shù)據(jù)的衰減校正,行三維發(fā)射斷層掃描10min,PET數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)處理:采用SPM5軟件完成數(shù)據(jù)預(yù)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(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,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(tǒng)計分析:對各組受試者PET圖像進行像素水平的SPM