帕金森氏病18F-FDG、11C-CFT及11C-RAC PET/CT显像的临床价值研究

那孜木古丽·木塔尔别克， 张奇洲， 秦永德， 李毓斌， 李肖红， 阿米娜·依不拉音

(新疆医科大学第一附属医院核医学科, 乌鲁木齐 830054)

帕金森病(Parkinson′s Disease，PD)是一种中枢神经系统变性疾病，在60岁以上的人群中占1%[1]，其重要的神经病学特征是脑多巴胺(DA)的丢失而引起的运动症状，如静止性震颤、运动迟缓、肌张力增高和姿势平衡障碍[2]，临床把上述可作为PD的早期症状，但缺乏这些早期症状，如体征表现为步态异常、幻觉、痴呆、自主神经症状和共济失调等其他帕金森综合征时，很难根据临床表现诊断为PD，故目前缺乏一个硬性的、真实客观的诊断标准。正电子发射计算机断层扫描(positron emission tomography，PET)具有较高的敏感性和分辨率，有助于帕金森病的诊断、鉴别诊断以及病情的评估，分子影像模式能够从纳米水平辨认微小变化，这是了解大脑活动微妙变化的前提条件[3]。而PD病理变化与葡萄糖代谢、多巴胺转运体及多巴胺D2受体变化密切相关。本研究通过分析3种示踪剂显像特点，进行PD的病情评估、协助诊断以及脑损伤部位的评价。

1 资料与方法

1.1研究对象选择2015年6月-2017年7月在新疆医科大学第一附属医院检查18F-FDG、11C-CFT及11C-RAC PET检查的22例帕金森氏病患者(PD组)及23例健康对照组(HC组)作为研究对象。所有受试者均在本院行头部MRI，以排除其他中枢性神经系统疾病。检查前对所有受试者均作解释说明。

1.1.1 PD组 22例患者分别行18F-FDG、11C-CFT及11C-RAC PET显像，男性8例，女性14例，年龄43～79岁，平均(61±36)岁，均来自于本院神经内科住院诊断为PD的患者，具有不同的PD相关临床症状。

1.1.2 HC组 23例健康对照组，其中男性8例，女性15例，来自于神经内科门诊及体检中心健康中老年人，年龄与性别比与观察组相比差异无统计学意义。

PD入选标准：所有PD患者均符合2006年中国PD诊断标准[4]。PD排除标准：(1)各种继发性帕金森综合征；(2)具有头颅外伤、脑卒中及手术等中枢神经疾病。

1.2方法

1.2.1 示踪剂的合成18F-FDG、11C-CFT及11C-RAC 均为本科室采用GE回旋加速器和合成器自主合成，最终产品放射化学纯度>95%，内毒素及细菌检测均为阴性，符合放射性药品要求。

1.2.2 PET/CT扫描方法 显像设备为美国GE公司的discovers VCT64 PET-CT行脑部断层显像。脑部18F-FDG与11C-CFT PET显像分别于2015年6-12月进行，11C-RAC PET显像于2016年11月-2017年7月进行，扫描受试者分别注射18F-FDG、11C-CFT及11C-RAC(平均185～370 MBq)。18F-FDG与11C-CFT注射 1 h后安静闭目状态下行CT扫描，11C-RAC 静坐 20 min后行CT扫描，对扫描数据进行校正后再行PET三维模式采集，经过后处理后获得脑横断面、冠状面、矢状面及三维图像。

1.2.3 基本方法 分别分析PD与HC组18F-FDG、11C-CFT及11C-RAC PET显像特点，进一步根据11C-CFT PET显像特点把PD组分为轻、中、重度组，分析不同情况相对应的PD组18F-FDG及11C-RAC PET显像，进行PD脑损伤部位的评价及病情分析。

1.3图像处理及分析方法18F-FDG、11C-CF及11C-RAC PET显像：以小脑(CB)为本底标准，在CT图像上选择双侧尾状核及壳核较清晰的几幅图像，测量双侧基底节区放射性分布较大者，按公式获得示踪剂分布的半定量值，即摄取值=ROI-CB/CB,半定量反映该部位的显像剂密度和功能[5]。

2 结果

2.1脑葡萄糖代谢及脑多巴胺转运体显像18F-FDG PET显像：PD组双侧尾状核、双侧壳核前、中、后部放射性分布低于同侧对照组，随着病情的发展，可以看出双侧顶叶、颞叶及枕叶呈不均匀性FDG代谢减低，提示存在继发性PD表现，并发现壳核代谢高于尾状核，以壳核中部明显,脑皮质和基底节区代谢减低程度与临床表现及严重程度相关[6],PD广泛的结构变化可能提示脑皮质功能的变化与纹状体退变有关[7]，见图1。11C-CFT PET显像：双侧尾状核、壳核前、中、后部放射性分布不同程度地低于同侧对照组，早期PD组双侧壳核中、后部DAT分布呈双侧不对称性减低，中期PD组双侧壳核中、后部较早期更进一步减低或接近缺损，到晚期时PD组双侧基底节区DAT分布呈双侧较对称性减低，与早期相比，DAT逐渐发展至双侧尾状核进一步减低。既然DAT显像对疾病进展有一定的预后价值，但它在区分PD退行性病因方面价值有限[8],见图2。

2.2脑多巴胺D2受体显像按年龄配对的11C-RAC PET 显像：PD组于双侧壳核中、后部可见放射性分布高于对照组(见图3),因双侧尾状核及壳核有丰富的D2R受体，故相应位置RAC分布较高，而D2R含量少的顶叶、额叶、颞枕叶及小脑放射性分布较少或无放射性分布，见表1。

PD组双侧壳核中、后部放射性摄取值高于对照组， 22例PD组中有帕金森病Hoehn-Yahr分级为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级患者(Ⅰ、Ⅱ级患者例数较多),既有不同时间段的服用多巴胺替代治疗的患者,其临床症状各异,但研究中发现,PD会存在较长时间的双侧壳核中、后部上调显像。

表1 22例按年龄配对的PD患者与对照组双侧基底节区11C-RAC摄取值

2.2.1 根据11C-CFT显像分为轻、中、重度的PD组相对应18F-FDG显像特点18F-FDG PET显像中可见轻、中度PD组双侧尾状核、单侧壳核前部、双侧壳核中部、单侧壳核后部放射性摄取值低于对照组，重度的PD组仅于双侧尾状核放射性摄取值低于对照组(见图1)，不同阶段的PD组尾状核18F-FDG摄取值较对照组低，但随着病情的发展有增高的趋势,见表2。

表2 根据11C-CFT显像分为轻、中、重度的PD组双侧基底节区18F-FDG摄取值对比

2.2.2 根据11C-CFT显像分为轻、中、重度的PD组相对应11C-RAC显像特点11C-RAC PET显像中可见轻、中、重度PD组双侧壳核中、后部放射性摄取值高于同侧对照组，轻、中、重度PD组双侧壳核中、后部出现上调显像，主要位于壳核中后部，而尾状核和壳核前部无明显变化(见图3)，左右侧呈不对称性代谢，考虑与PD症状不同有关。本研究中尽管PD组症状各异，但放射性摄取值仍高于对照组，说明PD有很长时间的D2受体上调显像。本研究中重度PD患者仅有4例，故RAC下调显像不明显。随着PD病情的加重，双侧壳核中、后部的放射性分布逐渐增加，并与D2受体活性呈负相关,见表3。

表3 根据11C-CFT显像分为轻、中、重度的PD组双侧基底节区11C-RAC摄取值对比

a: 正常：双侧基底节区放射性分布均匀、对称； b: 轻度PD：双侧尾状核及壳核中部放射性分布减低；c: 中度PD：双侧尾状核放射性分布减低；d: 重度PD：双侧尾状核放射性分布减低；e: 中度PD：左侧顶叶FDG代谢减低，为继发性改变。

图118F-FDGPET显像图

a: 正常：双侧基底节区放射性分布均匀、对称； b: 轻度PD：双侧壳核后部放射性分布减低； c: 中度PD：双侧壳核中、后部放射性分布减低，且双侧尾状核放射性分布较轻度减低明显； d: 重度PD：双侧尾状核放射性分布明显减低，双侧壳核放射性分布缺损。

图211C-CFTPET显像图

a: 正常：双侧尾状核及壳核放射性分布均匀、对称； b: 轻度PD：双侧壳核放射性分布增高，以壳核中、后部明显，为上调显像； c: 中度PD：双侧壳核中、后部放射性分布增高，仍见上调显像； d: 重度：双侧壳核放射性分布较对照组有所减低，考虑为下调显像。

图311C-RACPET显像图

3 讨论

近期研究发现，多巴胺仍是控制PD运动症状的金标准[3]。18F-FDG作为目前PET显像较为成熟的显像剂，可以通过PDRP(帕金森病相关脑代谢网络模式)对PD做出诊断和鉴别诊断。黑质多巴胺能神经元缺失是PD患者的主要病理生理特征之一[9]。脑多巴胺转运体(DAT)是多巴胺能神经末梢的转运蛋白，由于其显像不容易受药物的影响，成为PD早期诊断的研究热点，而PET能表达多巴胺神经末梢中多巴胺转运体(DAT)的密度[10]，较其他多巴类物质及多巴胺受体显像更加直接、敏感；而11C-RAC PET可以较敏感地显示多巴胺D2的密度及其变化情况，对PD的发生机制研究等具有重要的意义，为中枢神经系统多巴胺D2受体分布的理想示踪剂。

单纯用11F-FDG PET显像诊断神经系统退行性病变虽然可发挥特殊的作用，但鉴别诊断复杂的神经系统疾病缺乏特异性，如联合应用2～3种药物可提高诊断准确率，对PD损伤部位的评价、病情分析及早期诊断具有重要的意义。尽管16F-FDG PET广泛应用于临床实践及研究中，但仍有其局限性，有研究表明，18F-FDG 是一种鉴别特发性PD,多系统萎缩型PD和痴呆相关的非典型PD临床有价值的成像生物标志物[11-12]。本研究显示18F-FDG PET显像在双侧基底节区摄取减低外，随诊病情的发展，在双侧顶叶、颞叶及枕叶出现代谢减低情况，这与冯涛等[13]研究结果一致；本研究还发现壳核代谢高于尾状核，以壳核中部明显。但18F-FDG在早期PD中具有自限性，不能完全表达病情严重程度，因此利用11C-CFT及11C-RAC可给予病情评估、早期诊断及发病机制的分析。11C-CFT 为反映DAT较敏感的显像剂，在黑质纹状体通路中因神经元变性，导致多巴胺降低，因此11C-CFT 摄取减低，故能评价PD严重程度。11C-CFT PET显像能反映PD患者神经元损害是从壳核后部、壳核中部到壳核前部，在进一步到尾状核的顺序发展[5]。但单纯利用11C-CFT PET显像，很难鉴别多系统萎缩与原发性PD，而11C-RAC是多巴胺D2受体配体的拮抗剂，与配体竞争性结合D2受体，反映D2受体功能，从而可以判断原发性PD脑损伤部位[14-15]。11C-RAC PET显像比较复杂，受病程、年龄及药物的影响，因内源性多巴胺减少引起D2受体代偿性增多出现上调显像，而晚期或者经过大剂量长期服用多巴胺替代治疗的PD患者11C-RAC摄取接近正常或出现下调显像，故11C-RAC PET显像主要意义在于为早期发现并未服用多巴胺治疗的患者做出诊断、评估多巴胺D2受体功能及后期药物疗效的评价。

PET 作为较成熟的功能性影像诊断技术，在PD的诊断、病情评估以及发病机制的研究具有重要意义。因18F-FDG和11C-RAC代谢受到药物和手术治疗的影响，而11C-CFT受到药物治疗影响较小，故三者联合评估PD病情可相互弥补各自的不足，并以脑细胞葡萄糖代谢、脑多巴胺转运体及脑多巴胺D2受体等多个方面分析PD的发生机制和病理改变。脑代谢显像在PD的鉴别诊断有应用价值，脑多巴胺转运体显像在PD黑质纹状体多巴胺神经元的功能显示及病情严重程度的评价上有重要的意义，多巴胺D2受体显像能够解释PD的发生机制，在未经过多巴胺替代治疗的早期PD患者中给予早期的诊断及脑损伤部位的评价，因此，PET显像被认为是PD早期诊断、病情评估及解释发生机制较为有效的工具[16]。