Alzheimer病的正电子发射断层扫描
作者：胡瑞琅 何祥
单位：沈阳军区总医院神经内科，沈阳 110015
关键词：
中国老年学杂志000136 Alzheimer病(AD)是痴呆的最常见类型。据报道，55种以上的疾病可引起痴呆，而AD诊断中，仅病理诊断是确诊性的〔1〕。〔18氟〕-氟脱氧葡萄糖(〔18F〕-fluorodeoxyglucose,〔18F〕-FDG)-正电子发射断层扫描(PET)于AD早期即可帮助诊断〔2〕。使用〔18F〕-FDG是由于这种同位素有较长的半衰期，PET可提供局部脑机能定量〔3〕，对药物作用及治疗作客观的生理监测，在活体内研究AD的病理生理学及生化学，可获得正常老年人及AD患者的脑代谢知识。PET是一种分析性机能性影像技术，它在活体内显示正电子标志的化合物的解剖分布及其定量；并帮助确定正常的局部脑葡萄糖代谢率(rCMRGlc)的大小及分布〔2〕。
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1 PET所见的脑代谢减少
1.1 AD脑PET所见的脑代谢减少部位 AD脑FDG-PET发现有脑代谢减退，其减退的主要部位有不同报道。AD脑代谢减退主要在顶颞叶，顶叶受累最重，继而累及颞叶，最后累及额叶，但并非全部AD患者皆如此。也有报道顶叶减退>颞叶>额叶；或颞叶>额叶>顶叶；或额叶减退>顶叶；或额叶>颞叶>皮质下；或半球的及顶叶的代谢减退；或颞叶>顶叶；或双侧不对称，且与临床缺陷有关；或AD组的额叶与颞、顶叶比率>对照组；65岁的AD患者的右半球代谢大于左半球；许多FDG-PET研究认为顶颞代谢减退对AD诊断是特异性的。早期AD患者组的PET显示顶颞结构的绝对代谢率不显著减退，但顶小叶/尾状核、丘脑rCMRGlc比率显著地比对照组低。AD患者在出现显著的神经心理机能障碍之前，可有皮质rCMRGlc减少〔2〕。AD代谢减退有与疾病的严重程度相平行的倾向〔2，3〕，PET有助于AD的诊断〔2〕。
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1.2 PET所见的脑代谢减退与年龄的关系 初期报道，随增龄rCMRGlc而逐步减退。年轻正常人的34%有PET异常，而老年正常人的54%有PET异常。以后却发现年轻健康成年人与老年健康人的rCMRGlc无差别，认为随增龄并无rCMRGlc的相应改变。76例正常志愿者分成<50岁及≥50岁两组中，年长者额顶及颞区的rCMRGlc绝对值虽然比年轻人低，但当这些数值与脑容积及脑萎缩作纠正时，年龄不再有显著作用。在增龄后，脑萎缩有显著的进行性增加。AD患者的脑代谢改变与脑病变有关，并超过病变的范围。21～83岁的成人中，智力与rCMRGlc无关，双半球内葡萄糖利用在年龄变老时仍对称，这有助于鉴别正常老年与有脑病变的老人〔2〕。
2 PET所见的脑灌注减少
AD患者的PET及单光子发射CT扫描可显示下列特征：①顶颞联合皮质(associatin cortices)灌注减少，甚至在早期AD；②灌注减少是双侧的，虽然常有低灌注程度的不对称；③更严重的病例中，额叶联合皮质灌注亦减少；④主要的感觉及运动皮质区相对无损。这些PET所见与病理标志的解剖分布一致〔3，4〕。
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3 三维立体定向表面投射(three-dimensional stereotaxic surface projections;3D-SSP)的PET
用视觉观察横轴位的脑PET影像，在鉴别AD与非AD患者的敏感性为38%，特异性为88%。用2-脱氧-2〔氟18〕，氟-D-葡萄糖(2-deoxy-2-〔fluorine-18〕fluoro-D-glucose;F-18 FDG)行PET测定脑葡萄糖代谢信息，作为唯一的定量诊断指数，曾证明有较高的诊断正确性(敏感性92%及特异性80%)，而3D-SSP的PET使皮质范围的解剖鉴定较容易。将39例疑似的AD患者及40例非AD患者(包括22例年龄相配的健康人及18例脑血管病患者)的脑皮质代谢活动用3D-SSP技术投射在表面象素(surface pixel)上。PET扫描：先用传统的横轴位断层扫描，并用下列视觉标准作为AD阳性诊断条件，即对称性顶颞叶代谢减退，偶尔额叶代谢亦减少及感觉运动皮质、枕叶皮质及小脑相对无损，发现用3D-SSP的诊断性能显著好转。AD有弥散性大脑皮质萎缩，3D-SSP主要显示脑皮质活动，亦可用于其它脑皮质神经变性疾病及脑血管病的诊断。3D-SSP影像上，正常脑代谢区是黑色的，而代谢减少区是明亮的，因此代谢正常与异常区之间的对比较清楚。分析3D-SSP影像比较容易，其阅片时间比轴位断层PET影像少。但3D-SSP影像不能估价皮质下结构，如壳核及白质活动。因此，它需用常规的横轴位扫描协同，以求估价整个脑，特别是在皮质下异常所见是病的主要改变时〔5〕。Minoshima等用F-18FDG及标准的3D-SSP的PET扫描研究37例疑似的AD患者、22例正常受检者及5例脑血管病患者。从正常受检者鉴别疑似的AD患者时，顶叶联合皮质及一侧平均顶-颞-额皮质的诊断指数，各显示95%及97%的敏感性及100%的特异性，两种指数皆不提供脑血管病的假阳性结果。用3D-SSP的PET能使代谢异常的定量资料引出可靠的诊断〔6〕。
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3D-SSP的PET影像显示颞顶皮质内rCMRGlc与神经心理试验有非常显著的关系。MRI的颞角及第Ⅲ脑室宽度与大部分神经心理试验有相似的大小关系。第Ⅲ脑室及内侧颞叶内的改变在MRI上显示最好，而3D-SSP-PET显示新皮质联合区内的改变最清楚。AD的这两方面与痴呆严重程度有关，且其程度相似〔7〕。
4 AD、MID、MIX的PET
AD患者的脑代谢减退大于多发性脑梗塞性痴呆(MID)患者〔2〕，但并不显著。AD、MID及AD合并MID的混合性痴呆(MIX)的PET异常所见各占92%、88%及87%的患者，但PET对上述疾病的特异性较差。AD与MID患者的PET代谢率及代谢所见式样无显著差异。MID患者的PET代谢缺陷不对称，且易变，无任何局部代谢的特征性所见。不同病因的痴呆患者的PET外形差别较少，这是由于脑内有复杂的、极其丰富的相互连结，脑内广泛的病理改变造成广泛的代谢障碍，但AD患者的顶叶与小脑之比率较MID患者的低，且有显著性差异。一般PET扫描在估价痴呆患者的诊断问题是有用的，但其价值有限〔8〕，而3D-SSP的PET可得出AD的可靠诊断〔6〕。
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5 Alzheimer型痴呆(DAT)患者与正常老年人的PET、CT及MRI
30例DAT患者组与25例年龄相配的正常对照组的PET代谢异常所见的平均等级及CT影像上的皮质及脑室萎缩平均等级有显著不同(P<0.001及P<0.000 1)。但两组的皮质萎缩记分有显著重迭。虽然PET所见的低代谢区常相当于解剖影像上的萎缩区，但低代谢区亦见于无这类改变处。17%的DAT患者及12%的上述对照者有CT低密度改变。MRI尚可见许多另外的脑室周围及深部白质高信号于T2加权影像上。上述CT及MRI改变亦可与PET异常所见无关。虽然PET所见的低代谢区常与MRI上的皮质高信号改变结合〔9〕。无神经系统障碍的老年人有30%～80%在MRI上可见白质灶性异常，这些异常呈不同程度高信号改变，于深部白质及脑室周围，早期研究认为这些异常所见是病理性的，但后来却报告为正常，病理证实这类高信号改变大部分与空泡形成有关，在这类空泡形成不伴有任何细胞改变时，不是任何组织的结果〔10〕。AD有弥散性大脑皮质萎缩，而PET却是探测DAT患者皮质受累的最敏感影像〔9〕。
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6 PET有助于鉴别AD及Pick病
AD的PET外形及其特征已如上述，但Pick氏病(PD)的PET外形与AD有所不同。3例活检证实的、且有典型的额叶综合征的PD患者，其中2例有显著的额颞叶代谢减退，这PET结果提示PD诊断；另1例在有任何明显的解剖学异常所见之前，已见到左侧外侧裂周围代谢减退，待有痴呆时，PET扫描见有双额叶代谢减退，PET有助于鉴别AD与PD〔11〕
作者简介：胡瑞琅，男，74岁，主任医师，从事老年医学的研究
参考文献
1，胡瑞琅，史雪颖.Alzheimer病的病理学所见.中国老年学杂志，1997；17：377
2，Hoffman JM，Guze BH,Baxter LR et al.〔18F〕-Fluorodeoxyglucose(FDG) and positron emission tomography(PET) in aging and dementia.Eur Neurol，1989；29(Suppl 3)：16
, 百拇医药
3，Buck BH，Black SE，Behrmann M et al.Spatial-and-object based attentional deficits in Alzheimer's disease：Relationship to HMPAO-SPECT measures of parietal perfusion.Brain，1997；120：1229
4，Tohgi H，Yonezawa H,Takahashi S et al.Cerebral blood flow and oxygen metabolism in senile dementia of Alzheimer's type and vascular dementia with deep white matter changes.Neuroradiology，1998；40：131
5，Burdette JH，Minoshima S,Borght TV et al.Alzheimer desease:Improved visual interpretation of PET images by using three demensional stereotaxic surface projections.Radiology，1996；198：837
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6，Minoshima S，Frey KA,Koeppe RA et al.A diagnotic approach in Alzheimer's desease using three-demensional stereotactic surface projections of fluorine-18-FDG PET.J Nucl Med，1995；36：1238
7，Slansky I，Herholz K,Pietrzyk U et al.Cognitive impairment in Alzheimer's desease correlates with ventricular width and atrophy corrected cortical glucose metabolism.Neuroradiology，1995；37：270
8，Duara R，Barker W,Loewenstein D et al.Sensitivity and specificity of positron emission tomography and MRI studies in Alzheimer's disease and multi-infarct dementia.Eur Neurol，1989；29(Suppl 3)：9
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9，Fazekas F，Alavi A,Chawluk B et al.Comparison of CT,MR,and PET in Alzheimer dementia and normal aging.Excerpta Medica.Gerontol and Geriatrics，1990；33(1)：18
10，蔡兴秋，胡瑞琅.多发性硬化磁共振成像特征及其特异性和敏感性.中国神经精神疾病杂志，1996；22：125
11，Salmon E，Franck G.PET study in Alzheimer's disease and Pick's disease.Arch Gerontol Geriatr，1989；8(Suppl 1)：241
收稿日期：1999-02-01
修回日期：1999-06-10, http://www.100md.com
单位：沈阳军区总医院神经内科，沈阳 110015
关键词：
中国老年学杂志000136 Alzheimer病(AD)是痴呆的最常见类型。据报道，55种以上的疾病可引起痴呆，而AD诊断中，仅病理诊断是确诊性的〔1〕。〔18氟〕-氟脱氧葡萄糖(〔18F〕-fluorodeoxyglucose,〔18F〕-FDG)-正电子发射断层扫描(PET)于AD早期即可帮助诊断〔2〕。使用〔18F〕-FDG是由于这种同位素有较长的半衰期，PET可提供局部脑机能定量〔3〕，对药物作用及治疗作客观的生理监测，在活体内研究AD的病理生理学及生化学，可获得正常老年人及AD患者的脑代谢知识。PET是一种分析性机能性影像技术，它在活体内显示正电子标志的化合物的解剖分布及其定量；并帮助确定正常的局部脑葡萄糖代谢率(rCMRGlc)的大小及分布〔2〕。
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1 PET所见的脑代谢减少
1.1 AD脑PET所见的脑代谢减少部位 AD脑FDG-PET发现有脑代谢减退，其减退的主要部位有不同报道。AD脑代谢减退主要在顶颞叶，顶叶受累最重，继而累及颞叶，最后累及额叶，但并非全部AD患者皆如此。也有报道顶叶减退>颞叶>额叶；或颞叶>额叶>顶叶；或额叶减退>顶叶；或额叶>颞叶>皮质下；或半球的及顶叶的代谢减退；或颞叶>顶叶；或双侧不对称，且与临床缺陷有关；或AD组的额叶与颞、顶叶比率>对照组；65岁的AD患者的右半球代谢大于左半球；许多FDG-PET研究认为顶颞代谢减退对AD诊断是特异性的。早期AD患者组的PET显示顶颞结构的绝对代谢率不显著减退，但顶小叶/尾状核、丘脑rCMRGlc比率显著地比对照组低。AD患者在出现显著的神经心理机能障碍之前，可有皮质rCMRGlc减少〔2〕。AD代谢减退有与疾病的严重程度相平行的倾向〔2，3〕，PET有助于AD的诊断〔2〕。
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1.2 PET所见的脑代谢减退与年龄的关系 初期报道，随增龄rCMRGlc而逐步减退。年轻正常人的34%有PET异常，而老年正常人的54%有PET异常。以后却发现年轻健康成年人与老年健康人的rCMRGlc无差别，认为随增龄并无rCMRGlc的相应改变。76例正常志愿者分成<50岁及≥50岁两组中，年长者额顶及颞区的rCMRGlc绝对值虽然比年轻人低，但当这些数值与脑容积及脑萎缩作纠正时，年龄不再有显著作用。在增龄后，脑萎缩有显著的进行性增加。AD患者的脑代谢改变与脑病变有关，并超过病变的范围。21～83岁的成人中，智力与rCMRGlc无关，双半球内葡萄糖利用在年龄变老时仍对称，这有助于鉴别正常老年与有脑病变的老人〔2〕。
2 PET所见的脑灌注减少
AD患者的PET及单光子发射CT扫描可显示下列特征：①顶颞联合皮质(associatin cortices)灌注减少，甚至在早期AD；②灌注减少是双侧的，虽然常有低灌注程度的不对称；③更严重的病例中，额叶联合皮质灌注亦减少；④主要的感觉及运动皮质区相对无损。这些PET所见与病理标志的解剖分布一致〔3，4〕。
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3 三维立体定向表面投射(three-dimensional stereotaxic surface projections;3D-SSP)的PET
用视觉观察横轴位的脑PET影像，在鉴别AD与非AD患者的敏感性为38%，特异性为88%。用2-脱氧-2〔氟18〕，氟-D-葡萄糖(2-deoxy-2-〔fluorine-18〕fluoro-D-glucose;F-18 FDG)行PET测定脑葡萄糖代谢信息，作为唯一的定量诊断指数，曾证明有较高的诊断正确性(敏感性92%及特异性80%)，而3D-SSP的PET使皮质范围的解剖鉴定较容易。将39例疑似的AD患者及40例非AD患者(包括22例年龄相配的健康人及18例脑血管病患者)的脑皮质代谢活动用3D-SSP技术投射在表面象素(surface pixel)上。PET扫描：先用传统的横轴位断层扫描，并用下列视觉标准作为AD阳性诊断条件，即对称性顶颞叶代谢减退，偶尔额叶代谢亦减少及感觉运动皮质、枕叶皮质及小脑相对无损，发现用3D-SSP的诊断性能显著好转。AD有弥散性大脑皮质萎缩，3D-SSP主要显示脑皮质活动，亦可用于其它脑皮质神经变性疾病及脑血管病的诊断。3D-SSP影像上，正常脑代谢区是黑色的，而代谢减少区是明亮的，因此代谢正常与异常区之间的对比较清楚。分析3D-SSP影像比较容易，其阅片时间比轴位断层PET影像少。但3D-SSP影像不能估价皮质下结构，如壳核及白质活动。因此，它需用常规的横轴位扫描协同，以求估价整个脑，特别是在皮质下异常所见是病的主要改变时〔5〕。Minoshima等用F-18FDG及标准的3D-SSP的PET扫描研究37例疑似的AD患者、22例正常受检者及5例脑血管病患者。从正常受检者鉴别疑似的AD患者时，顶叶联合皮质及一侧平均顶-颞-额皮质的诊断指数，各显示95%及97%的敏感性及100%的特异性，两种指数皆不提供脑血管病的假阳性结果。用3D-SSP的PET能使代谢异常的定量资料引出可靠的诊断〔6〕。
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3D-SSP的PET影像显示颞顶皮质内rCMRGlc与神经心理试验有非常显著的关系。MRI的颞角及第Ⅲ脑室宽度与大部分神经心理试验有相似的大小关系。第Ⅲ脑室及内侧颞叶内的改变在MRI上显示最好，而3D-SSP-PET显示新皮质联合区内的改变最清楚。AD的这两方面与痴呆严重程度有关，且其程度相似〔7〕。
4 AD、MID、MIX的PET
AD患者的脑代谢减退大于多发性脑梗塞性痴呆(MID)患者〔2〕，但并不显著。AD、MID及AD合并MID的混合性痴呆(MIX)的PET异常所见各占92%、88%及87%的患者，但PET对上述疾病的特异性较差。AD与MID患者的PET代谢率及代谢所见式样无显著差异。MID患者的PET代谢缺陷不对称，且易变，无任何局部代谢的特征性所见。不同病因的痴呆患者的PET外形差别较少，这是由于脑内有复杂的、极其丰富的相互连结，脑内广泛的病理改变造成广泛的代谢障碍，但AD患者的顶叶与小脑之比率较MID患者的低，且有显著性差异。一般PET扫描在估价痴呆患者的诊断问题是有用的，但其价值有限〔8〕，而3D-SSP的PET可得出AD的可靠诊断〔6〕。
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5 Alzheimer型痴呆(DAT)患者与正常老年人的PET、CT及MRI
30例DAT患者组与25例年龄相配的正常对照组的PET代谢异常所见的平均等级及CT影像上的皮质及脑室萎缩平均等级有显著不同(P<0.001及P<0.000 1)。但两组的皮质萎缩记分有显著重迭。虽然PET所见的低代谢区常相当于解剖影像上的萎缩区，但低代谢区亦见于无这类改变处。17%的DAT患者及12%的上述对照者有CT低密度改变。MRI尚可见许多另外的脑室周围及深部白质高信号于T2加权影像上。上述CT及MRI改变亦可与PET异常所见无关。虽然PET所见的低代谢区常与MRI上的皮质高信号改变结合〔9〕。无神经系统障碍的老年人有30%～80%在MRI上可见白质灶性异常，这些异常呈不同程度高信号改变，于深部白质及脑室周围，早期研究认为这些异常所见是病理性的，但后来却报告为正常，病理证实这类高信号改变大部分与空泡形成有关，在这类空泡形成不伴有任何细胞改变时，不是任何组织的结果〔10〕。AD有弥散性大脑皮质萎缩，而PET却是探测DAT患者皮质受累的最敏感影像〔9〕。
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6 PET有助于鉴别AD及Pick病
AD的PET外形及其特征已如上述，但Pick氏病(PD)的PET外形与AD有所不同。3例活检证实的、且有典型的额叶综合征的PD患者，其中2例有显著的额颞叶代谢减退，这PET结果提示PD诊断；另1例在有任何明显的解剖学异常所见之前，已见到左侧外侧裂周围代谢减退，待有痴呆时，PET扫描见有双额叶代谢减退，PET有助于鉴别AD与PD〔11〕
作者简介：胡瑞琅，男，74岁，主任医师，从事老年医学的研究
参考文献
1，胡瑞琅，史雪颖.Alzheimer病的病理学所见.中国老年学杂志，1997；17：377
2，Hoffman JM，Guze BH,Baxter LR et al.〔18F〕-Fluorodeoxyglucose(FDG) and positron emission tomography(PET) in aging and dementia.Eur Neurol，1989；29(Suppl 3)：16
, 百拇医药
3，Buck BH，Black SE，Behrmann M et al.Spatial-and-object based attentional deficits in Alzheimer's disease：Relationship to HMPAO-SPECT measures of parietal perfusion.Brain，1997；120：1229
4，Tohgi H，Yonezawa H,Takahashi S et al.Cerebral blood flow and oxygen metabolism in senile dementia of Alzheimer's type and vascular dementia with deep white matter changes.Neuroradiology，1998；40：131
5，Burdette JH，Minoshima S,Borght TV et al.Alzheimer desease:Improved visual interpretation of PET images by using three demensional stereotaxic surface projections.Radiology，1996；198：837
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6，Minoshima S，Frey KA,Koeppe RA et al.A diagnotic approach in Alzheimer's desease using three-demensional stereotactic surface projections of fluorine-18-FDG PET.J Nucl Med，1995；36：1238
7，Slansky I，Herholz K,Pietrzyk U et al.Cognitive impairment in Alzheimer's desease correlates with ventricular width and atrophy corrected cortical glucose metabolism.Neuroradiology，1995；37：270
8，Duara R，Barker W,Loewenstein D et al.Sensitivity and specificity of positron emission tomography and MRI studies in Alzheimer's disease and multi-infarct dementia.Eur Neurol，1989；29(Suppl 3)：9
, http://www.100md.com
9，Fazekas F，Alavi A,Chawluk B et al.Comparison of CT,MR,and PET in Alzheimer dementia and normal aging.Excerpta Medica.Gerontol and Geriatrics，1990；33(1)：18
10，蔡兴秋，胡瑞琅.多发性硬化磁共振成像特征及其特异性和敏感性.中国神经精神疾病杂志，1996；22：125
11，Salmon E，Franck G.PET study in Alzheimer's disease and Pick's disease.Arch Gerontol Geriatr，1989；8(Suppl 1)：241
收稿日期：1999-02-01
修回日期：1999-06-10, http://www.100md.com