特发性正常压力脑积水经脑室-腹腔分流术后不同脑区18F-FDG PET表现特点

连泽豪 王新伟 袁 尧 薛文俊

1）平顶山市第一人民医院，河南 平顶山 467000 2）平煤神马集团总医院，河南 平顶山 467000

正常压力脑积水（normal pressure hydrocephalus，NPH）是以进行性步态不稳、认知障碍和尿失禁为临床表现的神经病理学疾病，通过磁共振成像（MRI）或计算机断层扫描（CT）可见脑室增大，而颅内压正常［1-3］，特发性正常压力脑积水（idiopathic normal pressure hydrocephalus，iNPH）是其中无明确病因的NPH。iNPH 作为老年人群的高发疾病，其发病风险可随着年龄的增长而增高。有学者发现，80岁以上人群iNPH 的发生率是80 岁以下的人群的30 倍［4-5］。在临床诊断方面，目前尚缺乏对iNPH 的规范化诊断。相关研究显示，由于iNPH 临床症状与血管性痴呆、帕金森综合征极为相似，因此误诊率较高，可达66%以上，其中认知功能障碍是导致误诊率较高的重要原因［6-7］。研究显示，皮质下型痴呆是认知损害的主要病理类型，虽然早期临床表现确定，但因病因并不明确，且受个体疾病、药物治疗的影响，在具有相同特征的认知障碍疾病中难以辨别［8-9］。提示探寻皮质下性痴呆的病因及发病机制可能为临床早期准确诊断和干预有重要价值。

相比阿尔茨海默病、帕金森综合征等进行性退化性疾病的不可逆性，iNPH 被认为是可治性痴呆。脑室-腹腔分流术（ventriculoperitoneal shunt，VPS）是目前治疗该病的有效手段，其治疗原理主要通过脑脊液分流，减少脑脊液的聚集，增加脑脊液排出，从而降低颅内压，最终达到改善临床症状的作用，临床有效率可达60%～80%［10-11］。

葡萄糖作为大脑能量的主要来源，也是神经元活动的重要基础，研究证实葡萄糖代谢与脑损伤以及认知障碍的发生发展密切相关［12-13］。18F-脱氧葡萄糖（fluorodeoxyglucos，FDG）是反映不同脑病变部位葡萄糖代谢水平和淀粉样蛋白沉积的标志性指标，已有研究发现阿尔茨海默病和轻度认知障碍患者中可表现出部分脑区的葡萄糖代谢水平低下，另有研究认为脑血管病变所导致的脑淀粉样改变可能是加重认知障碍的重要原因［14-17］。由此可以推测，以18F-FDG为标志的葡萄糖代谢及淀粉样蛋白样沉积可能与iNPH 的发生有关。然而，目前国内尚无iNPH 患者葡萄糖代谢改变的相关研究。鉴于此，本研究通过观察VPS 前后患者临床表现、葡萄糖代谢率的改变及其相关性特点，探讨VPS 治疗机制，旨在为iNPH的病理机制研究提供线索。

1 资料和方法

1.1 一般资料以2018-04—2019-06 平顶山市第一人民医院收治的行腹腔镜辅助下VPS 手术的38 例患者为研究对象，年龄62～89（73.57±5.41）岁，男12 例，女26 例；病程0.6～2（1.15±0.31）个月；临床表现：步态不稳22例，认知障碍20例，尿失禁16例，合并两种以上临床症状患者20例。本研究经院医学伦理委员会批准。

1.2 纳入和排除标准纳入标准：（1）年龄≥60岁；（2）具有认知功能障碍、步态不稳、尿失禁iNPH 三联征中任何一项或多项临床表现；（3）影像学显示脑室增大，Evans指数＞0.3，颅内压≤200 mmHg；（4）自愿接受VPS手术治疗和相关临床检查，对本次研究内容知情，并签署知情同意书。排除标准：（1）合并脑萎缩、阿尔兹海默病患者；（2）既往有脑出血、脑缺血史或脑外伤所致肢体功能、认知功能、大小便失禁者；（3）随访时间＜1个月，或中途退出研究者。

1.3 方法

1.3.1 手术方法：所有患者采用腹腔镜辅助下VPS 手术。全身麻醉，常规消毒后，于耳郭后上方作切口，比对贮液器底座大小于颅骨开孔，切开硬膜后穿刺引流，脑室导管前端置于侧脑室额角。于肚脐下方作切口，建立人工气腹，气腹压力12～14 mmHg，腹腔镜下将分流管置于肝圆韧带上固定，留置长度约10 cm，检查脑脊液流入腹腔正常后缝合伤口。术后给予抗感染治疗。

1.3.2 观察指标：①简易精神状态量表（minimum mental state examination，MMSE），共30个条目，每个条目正确计1分，错误不计分，总分0～30分，正常值标准：文盲＞17，小学＞20分，初中及以上＞24 分，各文化水平下患者评分与认知功能水平呈正比。②蒙特利尔认知评估量表（MoCA），总分30 分，≥26 分为认知功能正常。③3 m 计时起立行走试验（TUG），测试患者从坐姿开始，站立并以日常步态或辅助步态下行走3 m往返坐下所使用的时间，时间越短提示患者步态功能越好。④特发性正常压力脑积水分级评分（iNPHGS），依据iNPH诊疗指南［7-8］中的评分标准进行评估。⑤额叶功能评定量表（FAB），总分18分，＜12分提示表征额叶功能异常，得分越低表示额叶功能越差。

1.3.318F-FDG PET 检查方法：所有患者禁食6 h 以上，静脉注射18F-FDG 185 MBq 后避光静息45 min后进行PET扫描，前10 s扫描用于PET数据衰减矫正，随后再行10 min脑断层发射显像，获得三维脑图，经SPM5 分析软件按蒙特利尔神经病学研究所的脑图谱进行标准化处理，并利用ScAnVP 程序计算局部脑区的葡萄糖代谢率。所有操作由同一医师完成。

1.4 统计学方法将所得数据录入SPSS 24.0进行统计学分析，观察指标均为计量资料，并符合正态分布，采用均数±标准差（±s）表示，组间比较采用t 检验，相关性分析采用Spearman 相关性分析法，以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 VPS前后临床症状变化与术前相比，术后1 个月患者MoCA 评分、FAB 评分增高，TUG、INPHGS评分降低，差异均有统计学意义（P＜0.05）；而MMSE评分VP前后差异无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

表1 VPS前后临床症状变化 （±s）Table 1 Changes in clinical symptoms before and after VPS surgery （±s）

表1 VPS前后临床症状变化 （±s）Table 1 Changes in clinical symptoms before and after VPS surgery （±s）

P值0.298＜0.01＜0.01＜0.01＜0.01类别MMSE（分）MoCA（分）FAB（分）TUG（s）iNPHGS评分（分）术前18.99±7.63 14.93±4.63 9.14±3.18 22.00±5.71 9.41±1.33术后1个月20.78±7.27 19.96±5.01 14.37±2.76 16.72±3.81 6.67±2.59 t值1.048 4.553 7.648 4.743 5.798

2.2 VPS前后18F-FDG PET扫描结果比较术后患者左额叶、左顶叶葡萄糖代谢增加，而右额叶葡萄糖代谢降低，差异均有统计学意义（P＜0.05），其他脑皮质分区VPS 前后葡萄糖代谢差异均无统计学意义（P＞0.05）。见表2。术前PET扫描见图1A、B，术后PET扫描见图1C。

图1 A、B 为术前PET 扫描额叶代谢测量值，A：左侧SUVmax 6.280，SUVmin 2.348；右侧SUVmax 3.398，SUVmin 1.396；B：左侧SUVmax 6.418，SUVmin 2.305；右侧SUVmax 5.651，SUVmin 1.180；C：术后PET 扫描额叶代谢测量值，左侧SUVmax 11.074，SUVmin 4.230；右侧SUVmax 11.071，SUVmin 3.204Figure 1 A and B are the measured values of frontal lobe metabolism by PET scan before surgery. A:Left SUVmax 6.280, SUVmin 2.348, right SUVmax 3.398, SUVmin 1.396; B: Left SUVmax 6.418, SUVmin 2.305, right SUVmax 5.651, SUVmin 1.180; C: Postoperative PET scan frontal lobe metabolism measurement value, left SUVmax 11.074, SUVmin 4.230, right SUVmax 11.071, SUVmin 3.204

表2 VPS前后18F-FDG PET扫描结果比较 （±s）Table 2 Comparison of18F-FDG PET scan results before and after VPS surgery （±s）

表2 VPS前后18F-FDG PET扫描结果比较 （±s）Table 2 Comparison of18F-FDG PET scan results before and after VPS surgery （±s）

脑皮质分区左额叶右额叶左顶叶右顶叶左颞叶右颞叶左枕骨右枕骨左皮质下右皮质下术前1.034±0.086 1.327±0.094 0.288±0.094 1.328±0.208 1.168±0.129 1.117±0.167 1.479±0.232 1.436±0.179 0.912±0.117 0.879±0.116术后1.193±0.099 1.209±0.109 1.314±0.207 1.264±0.229 1.162±0.190 1.167±0.158 1.478±0.222 1.404±0.224 0.970±0.122 0.919±0.100 t值3.527 5.046 24.340 1.294 0.162 1.342 0.019 0.699 0.300 1.627 P值0.001＜0.01＜0.01 0.200 0.872 0.184 0.985 0.487 0.765 0.108

2.3 葡萄糖代谢与认知功能评分的相关性分析相关性分析显示，左顶叶葡萄糖代谢增长比分别与MoCA评分增长比、FAB评分增长比以及iNPHGS 评分减少比呈正相关（P＜0.05），见图2。其他脑皮质分区与临床表现均无相关性（P＞0.05）。

图2 PET葡萄糖代谢与MoCA评分、FAB评分、iNPHGS评分的相关性 A：左顶叶葡萄糖代谢增长比与MoCA评分增长比呈正相关；B：左顶叶葡萄糖代谢增长比与FAB评分增长比呈正相关；C：左顶叶葡萄糖代谢增长比iNPHGS评分减少比呈正相关Figure 2 Correlation between PET glucose metabolism and MoCA score，FAB score，iNPHGS score. A:Left parietal lobe glucose metabolism growth ratio is positively correlated with MoCA score growth ratio;B:Left parietal lobe glucose metabolism growth ratio is positively correlated with FAB score growth ratio;C:The increase in glucose metabolism in the left parietal lobe is positively correlated with the decrease in the iNPHGS score

3 讨论

本研究显示，VPS 后1 个月内患者的Mo-CA 评分、FAB 评分、TUG 评分以及iNPHGS 评分均较术前有明显改善。值的注意的是，本研究中MMSE 作为认知功能评定的常用手段，VPS后1个月的变化相比术前并无明显改变，与MoCA、FAB 评定结果不一致。该量表由FOLSTEIN于1975年编制，是使用最广泛的认知障碍筛选工具之一，其评定标准受文化程度影响有所不同。在既往临床应用中，MMSE虽然具有实用性好、操作简便、老年人群接受度高等优势，但同时也存在受教育程度影响大、对轻度认知功能损害不敏感的缺点，有学者认为时间、地点定向条目过多，视空间测试、执行功能以及延迟记忆等条目难度不高等是导致其敏感性低的重要原因［18-21］，因此本研究增加了MoCA 和FAB 两个量表，其中MoCA 已被普遍证实对于轻度认知功能障碍的敏感性高于MMSE［22-24］，而FAB 更注重对患者执行功能的评估。最新研究认为，对于存在脑损害的血管性认知功能障碍或痴呆患者，FAB 相比MoCA更符合解剖学功能改变的特点［25-27］。因此，增加MoCA、FAB 可弥补MMSE 在早期轻度认知功能障碍评估中的不足，这也是造成认知功能评定各量表之间差异性大的主要原因。既往临床研究少有对VPS 患者进行多个认知功能量表的评估，单纯应用MMSE使患者大多在术后3 个月～1 a 表现出认知功能的改善［28-30］。根据上述研究结果推测，MMSE 评估下iNPH患者VPS 术前的认知功能损害程度可能被大大降低，虽MMSE在认知功能的评定中具有广谱性，但目前并无针对iNPH 患者的性效度研究，因此对于其有效性和敏感性值得临床进一步考量。

本研究通过18F-FDG PET 扫描发现，VPS术后患者的左额叶、左顶叶葡萄糖代谢增加，而右额叶葡萄糖代谢降低。葡萄糖作为大脑能量来源，葡萄糖代谢功能及分布特征可直接反映出大脑局部的突触活性，从而为观察神经功能的生理病理改变提供依据［31-32］。CALCAGNI等［33］前瞻性研究表明，NPH患者可表现出脑代谢活动的异质性降低，其中包括特发性脑积水和继发性脑积水患者，分流术后患者左额叶和右丘脑的葡萄糖代谢水平有明显升高。本研究观察了额叶、顶叶、颞叶、枕骨下以及皮质下（丘脑和基底神经节）区域VPS 前后的葡萄糖代谢水平，其中仅左额叶和左顶叶葡萄糖代谢有明显增高，且在右额叶表现出葡萄糖代谢的降低，与上述研究结果相比存在一定的差异。右侧额叶局部葡萄糖代谢降低与VPS 置管有关，将导管放置于右侧额叶部位对局部皮质层造成一定的损伤，对该区域脑血流产生影响。虽然目前并无研究明确表明大脑局部器质性损伤可导致葡萄糖代谢发生异常，但现有研究表明大脑影像学改变下会伴葡萄糖代谢的改变［34］。研究发现，以认知功能障碍和行为障碍为主要临床表现的多系统萎缩疾病患者可表现出局部脑皮质葡萄糖代谢减低［35-41］，其中帕金森亚型患者集中于基底节、小脑、顶枕叶，而小脑共济失调亚型患者则仅集中于小脑和枕叶。KOMURA 等［42］也认为，器质性的脑组织改变不仅会影响脑葡萄糖代谢异常，且与临床表现对应的皮质功能区密切相关。本研究通过相关性分析发现，仅有左顶叶葡萄糖代谢改变与MoCA、FAB 以及iNPHGS 评分差呈正相关，与TUG、MMSE 无关，左额叶、右额叶葡萄糖代谢改变与各功能评估均无相关性。病理学研究表明，顶叶与言语能力、语言处理能力密切相关［28-29］，因此符合上述功能对应皮质脑葡萄代谢异常与临床表现相关的结论。

本次研究作为葡萄糖代谢和VPS 治疗下iNPH患者临床结局和预后关系的初步探索存在一定的不足，首先，在18F-FDG PET 扫描的区域选择上缺乏针对性；其次，最新研究发现，相比本研究所采用的标准化大脑图像后的SPM 法，引入新的脑网络分析法（SSM/PCA法）可对不同脑分区功能的相互作用进行评价，而不受其他疾病对大脑局部代谢造成的干扰，可更加科学准确地反映出代谢分布特征［43］。因此，在进一步研究中针对性选择脑区及提升PET 扫描和图片处理技术尤为重要。