阿尔茨海默病与血管性痴呆的18F-FDG PET显像特点

徐书雯 高广生 罗姝旖 向绍通 肖豪 胡方方 陈伟平 黄越冬

阿尔茨海默病与血管性痴呆的18F-FDG PET显像特点

徐书雯*高广生△罗姝旖*向绍通*肖豪*胡方方*陈伟平*黄越冬*

目的采用功能性成像正电子发射断层显像(positron emission computed tomography,PET)检测阿尔茨海默病（Alzheimer Disease,AD）和血管性痴呆（vascular dementia,VD）患者的脑葡萄糖代谢，以了解AD和VD患者脑代谢改变的异同，以寻求AD早期诊断与鉴别的方法。方法收集AD和VD患者及年龄匹配的正常对照者的相关资料，用PET技术检测入选对象脑对18氟标记的脱氧葡萄糖(18F-2-fluoro-deoxy-D-glucose,18F-FDG)的摄取，将各脑区的平均标准化摄取值（the average standard uptake value，SUV）分别与同侧小脑的SUV比较，用此比值作为评价脑局部葡萄糖代谢率的半定量指标。结果PET结果统计分析显示：AD组右侧顶叶小脑比值、顶颞后区小脑比值、额叶小脑比值、海马小脑比值、颞叶小脑比值以及双侧扣带后回小脑比值低于VD组，具有统计学差异（P≤0.01）；AD组双侧扣带后回小脑比值、顶颞后区小脑比值、额叶小脑比值、颞叶小脑比值均比NC组减少，具有统计学差异（P≤0.01）；VD组右顶叶小脑比值、右扣带后回小脑比值、右海马小脑比值比NC组增加，差异有统计学意义（P≤0.01），VD组左侧顶颞后区小脑比值、左丘脑小脑比值、左额叶小脑比值比NC组减少，差异具有统计学意义（P≤0.01）。结论AD患者18F-FDG-PET具有一定特点，对其早期诊断及鉴别诊断有一定诊断价值。

正电子发射断层显像18F-FDG阿尔茨海默病 血管性痴呆

阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease,AD）和血管性痴呆（vascular dementia,VD）是老年期痴呆的两个主要类型。AD是一种渐进性以精神行为异常为主的脑退行性疾病，被认为是导致老年期痴呆的第一位原因，而VD是脑血管病变引起，被认为是导致老年期痴呆的第二位原因，发病率仅次于AD。AD和VD的病因及发病机制至今尚未明确，早期诊治、早期预防尤为重要。所以，研究敏感的诊断方法，发现和监控患者的早期大脑改变，成为老年期痴呆研究的热点。PET采用18F-FDG对葡萄糖代谢的研究已被广泛地应用于显示脑结构各部位在功能缺陷时的差异，这些差异与脑的各类疾病相关。脑细胞无糖元储备，其代谢所用的葡萄糖基本通过血液循环进入脑内，因此，PET亦能间接反应脑的血流分布情况。本研究目的是采用PET检测AD和VD患者的脑葡萄糖代谢，以了解AD和VD患者脑代谢改变的异同，以寻求AD早期诊断与鉴别的方法。

1 对象与方法

1.1 研究对象病例选择来源于我科在2004～2012年期间的住院和门诊患者。AD组共29例，男15例，女14例，年龄65～89岁，平均(77.24±7.03)岁。VD组13例,男13例,女0例,年龄65～89岁,平均(77.46±6.12)岁。正常对照组（NC）25例，男20例,女5例,年龄66～88岁,平均（73.96±5.73）岁。

1.1.1 纳入标准 ①所有患者符合美国精神病协会精神障碍诊断及统计工作手册第4版(DSMⅣ)[1]；②美国神经病、语言功能障碍和卒中研究所和阿尔茨海默病及相关疾病学会(NINCDS-ADRDA)[2]中很可能AD诊断标准,HIS缺血指数评分（Harkinski ischemic scale，HIS）≤4分；③VD患者符合美国国立神经病及卒中研究所和国际神经科学研究协会(NINCDS-AIREN)[3]中很可能VD诊断标准, HIS评分≥7分；④简易智能精神状态检查量表（minimummental state examination，MMSE）评分：≤17分（文盲）、≤20分（小学文化水平）、≤24分（初中以上文化），临床痴呆评定表（clinical dementia rating，CDR）≥1分；⑤所有研究对象均进行血、尿、生化常规、血维生素B12、叶酸浓度及甲状腺功能、X线胸片、心电图、头颅CT或磁共振等检查，均进行汉密顿抑郁量表(Hamilton Depression Scale，HAMD）、汉密顿焦虑量表（Hamilton Anxiety Scale，HAMA）、日常生活活动量表（ADL）等评估；⑥头颅CT或MR检查结果是脑萎缩和（或）皮质下动脉硬化性脑病，无其他脑器质性变；⑦正常对照组纳入标准：MMSE≥28分，HIS≤4分，无记忆障碍主诉，头颅MR示无器质性改变。

1.1.2 排除标准 ①排除其他疾患所致的痴呆；②排除中枢系统感染、颅内肿瘤、精神分裂症、焦虑抑郁症、头部外伤等，体格检查无异常发现。

1.2 方法

1.2.1 显像方法 PET扫描仪为Si eme n s公司ECTA EXAT HR+型，18F-FDG为CTI公司RDS111加速器生产。受检者空腹至少6 h，注射显像剂前30 min静躺于避光、安静、温度适中(20～26℃)的房间，黑色眼罩蒙眼，按5.55 MBq/kg的剂量肘静脉注射18F-FDG，60 min后用PET扫描仪行脑断层静态显像，检查时保持环境安静，经计算机滤波反投影图像，重建获得横断面、冠状面、矢状面断层影像。PET检查均在我院PET室由专业技术人员操作。

1.2.2 半定量分析 平行于眶耳线(o r b i t omeat a l l i ne，OML)重建PET脑横断层影像，在横断图像相同层面上利用感兴趣区(ROI)技术，分别在额叶、顶叶、颞叶、扣带后回、顶颞后区、基底节、丘脑、海马和小脑勾画出左侧各结构的边界，然后利用镜像法自动生成右侧各结构的边界，计算机系统自动测定每个ROI内的平均放射性，并获得ROI平均标准化摄取值(SUV)。将各脑区的平均SUV分别与同侧小脑的平均SUV比较，用此比值作为评价脑局部葡萄糖代谢率的半定量指标。

1.3 统计学方法应用SPSS13.0统计软件进行分析,结果用（±s）表示，多组间比较采用方差分析,若有统计学意义差别，各组间两两比较采用LSD检验。检验水准α=0.05。

2 结果

AD、VD两组患者和NC组的年龄差别无统计学意义（F=1.454，P=0.233）。AD组MMSE评分7～24分，平均（18.14±4.11）,VD组MMSE评分7～24分，平均（18.77±4.15）,两组比较无统计学差异（F=0.09，P＞0.05），具有可比性。

AD、VD两组患者和NC组PET半定量分析测算了以下各部位，结果见表1；各组间比较显示右顶叶小脑比值、双侧扣带后回小脑比值、双侧顶颞后区小脑比值（LDNHXN比、RDNHXN比）、双侧额叶小脑比值、右海马小脑比值、双侧颞叶小脑比值的数值均有统计学差异（P＜0.01），其他部位的数值均无统计学差异（P＞0.05）。将有显著统计学差异的部位再进行独立样本t检验，进行两两组间比较，结果显示AD组右侧顶叶小脑比值比VD组减少，差异有统计学意义（P＜0.05），AD组右顶颞后区小脑比值、右额叶小脑比值、右海马小脑比值、右颞叶小脑比值以及双侧扣带后回小脑比值均低于VD组，具有统计学差异（P≤0.01）；AD组右侧扣带后回小脑比值、双顶颞后区小脑比值、双额叶小脑比值、双颞叶小脑比值均比NC组减少，具有统计学差异（P≤0.01），AD组左扣带后回小脑比值比正常组减少，差异有统计学意义（P＜0.05）；VD组右顶叶小脑比值、右扣带后回小脑比值比NC组增加，差异有统计学意义（P＜0.05），VD组右海马小脑比值比NC组增加，差异有统计学意义（P≤0.01），VD组左侧顶颞后区小脑比值、左丘脑小脑比值、左额叶小脑比值比NC组减少，差异具有统计学意义（P＜0.01）（见表1）。

3 讨论

图1 VD、AD及正常对照组的PET图像

长期以来，临床上结构性影像技术如CT、MRI在记忆障碍疾病的诊断上一直起支持性的作用，但视觉和局域容积的评价远远不能满足临床需要，而功能性成像技术(如SPECT、PET、功能MRI)有可能在疾病的早期就发现微小的病理变化，因此相对于结构性影像技术，具有更大的发展潜力。

表1 AD、VD两组患者和NC组PET半定量分析

注：左顶小脑比：左侧顶叶与小脑比值；左扣小脑比：左侧扣带后回与左侧小脑比值；LDNHXN比：左侧顶颞后区与左侧小脑比值；左丘小脑比：左侧丘脑与左侧小脑比值；左基小脑比：左侧基底节与左侧小脑比值；左额小脑比：左侧额叶与左侧小脑比值；左海小脑比：左侧海马与左侧小脑比值；左颞小脑比：左侧颞叶与左侧小脑比值；右侧与左侧一样，如RDNHXN比：右侧顶颞后区与右侧小脑比值

PET可用来研究人脑对18F-FDG的代谢性摄取和血流灌注。肖世富等[4]发现海马、海马旁回、前扣带回、颞下回等脑区的糖代谢下降可能具有早期诊断价值。AD患者颞顶部明显的区域性葡萄糖代谢降低，MCI患者顶叶葡萄糖代谢轻度减低，所以葡萄糖代谢减少是认知功能进行性降低的特点[5]，大部分痴呆患者的脑内显示出葡萄糖代谢的明显变化，而且AD临床的严重程度与葡萄糖代谢减低的程度正相关[6]。曹秋云等[7]发现，认知功能改变者的局部葡萄糖代谢减低以顶叶最为敏感，其次为颞叶，再次为额叶。在本研究中，右侧海马、颞叶、顶颞后区及右顶叶均可见糖代谢降低，这与上述的研究基本一致，不同的是本研究发现后扣带回的糖代谢亦降低，却与段金海等[8]的研究结果相同。目前扣带回糖代谢改变的研究结果不一，我们考虑AD患者的整个扣带回糖代谢均有下降，但由于感兴趣区的选取不同导致研究结果不同。

在我们选取的感兴趣区中，基底节、丘脑及小脑的糖代谢在VD及AD中均无改变。AD患者双侧扣带后回、顶颞后区、额叶、颞叶区域葡萄糖代谢率减低；VD患者右侧顶叶、扣带后回、海马区域葡萄糖代谢率增加，而左侧顶颞后区、丘脑、额叶区域葡萄糖代谢率减低。可见AD患者代谢变化区域均局限在某些特定部位，而VD患者的代谢降低部位既可在大脑皮层,也可位于皮层下，无特定规律；并且代谢存在增高及降低，考虑与患者的梗死灶部位有关（梗死侧呈现糖代谢降低，而对侧血流量及糖代谢代偿性增加）。王瑞民等[9]发现AD组患者两侧大脑皮层顶叶、颞叶、额叶及后扣带回等部位葡萄糖代谢明显降低,左、右不对称；而两侧皮层下基底节区等结构代谢不受影响。VD组患者代谢弥漫性降低,遍及大脑皮层及皮层下结构。因此，结合本研究结果，AD特征性的葡萄糖利用减少，以顶一颞部皮质及额叶后部尤为明显，在皮质下区域、基底神经节、丘脑、脑干及小脑却不受影响，这一特征正是区分AD与其他痴呆的重要之处,因而PET脑显像可有效帮助诊断AD并与VD鉴别。

目前PET利用一种靶向于β-淀粉样蛋白斑块的11C标记的荧光分子显像探针11C-OH-BTA-1 (11C-PIB)在体显像，因其特异性成为了AD诊断研究的一个热点。但Jack等[10]进行PIB-PET纵向研究发现，正常组、MCI及AD组患者的PIB摄取无明显的差异。当AD患者的临床症状进行性加重及18F-FDG-PET中葡萄糖的代谢已有明显的下降时，11C-PIB却仍处于一个较高的水平[11]。所以相较于PIB-PET，FDG具有早期诊断的优势。并且结合我们目前国内的检查设备及荧光分子显像探针合成和代谢的状况及成本，FDG具有一定优势。

研究认为葡萄糖代谢率下降是发生AD的一个危险因素[12]，根据我们的研究结果，AD患者的18F-FDG-PET有其一定特点，所以我们认为18F-FDG-PET对AD早期诊断及鉴别诊断有一定意义。

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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）

（责任编辑：李立）

10.3936/j.issn.1002-0152.2014.08.005

☆广东省科技计划项目（编号：2004B33801009）；广东省自然科学基金自由申请项目(编号：05001277)；广州市科技计划项目基金（编号：2010Y1-C101）

*广东省人民医院神经科广东省老年医学研究所（广州510080）

△泰安市中心医院高压氧病区