郭 佳, 戴盈欣, 石慶學(xué), 吳銳先, 陳宇峰, 張國旭, 王治國
北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院 核醫(yī)學(xué)科,遼寧 沈陽 110016
阿爾茲海默病(Alzheimer′s disease,AD)是常見的腦神經(jīng)退行性疾病之一,起病隱襲,β-淀粉樣蛋白(amyloid β-protein,Aβ)沉積形成的老年斑是AD的特征性病理改變,發(fā)生在AD病變的早期階段[1]。早在1991年,Braak等[2]使用死后腦組織描述了淀粉樣沉積(淀粉樣斑塊)和神經(jīng)纖維纏結(jié)在AD多個階段的病理分布區(qū)域演變。PIB與淀粉樣蛋白具有足夠高的親和力,可以在PET中檢測到。PIB能夠穿過血腦屏障,并從正常腦組織中清除。11C-PIB作為Aβ特異性分子探針,在監(jiān)測腦內(nèi)纖維狀A(yù)β變化方面具有無創(chuàng)、實時、可定量等優(yōu)勢,為腦內(nèi)Aβ沉積檢測提供可能[3]。Klunk等[4]研究報道,與健康對照組比較,AD患者額葉和顳頂葉相關(guān)皮質(zhì)和紋狀體區(qū)域11C-PIB滯留更多。2010年的AD診斷標準提出,AD是一個連續(xù)進展的疾病譜,分為臨床前期AD、AD型輕度認知障礙(mild cognitive impairment,MCI)及AD型癡呆[5]。目前,由于缺乏評價AD的特異性生物學(xué)標志物,臨床上還不能真正做到對AD的早期診斷,無法將AD的病程控制在預(yù)防階段。本研究旨在探討11C-PIB PET在監(jiān)測AD患者淀粉樣蛋白沉積中的應(yīng)用價值?,F(xiàn)報道如下。
1.1 研究對象 回顧性分析北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院2018—2021年收治的9例疑似未確診AD者的臨床資料。納入標準:首次看診時簡易智力狀態(tài)檢查(mini-mental state examination,MMSE)評分為20~28分;存在主觀認知障礙;按照臨床治療常規(guī)接受或未接受相應(yīng)治療;在我院進行至少2次11C-PIB PET及臨床隨訪;隨訪中MMSE評分較前顯著降低。排除標準:經(jīng)系統(tǒng)檢查后排除腦血管性病變,無大面積梗塞灶;患有其他腦部器質(zhì)性病變。9例疑似未確診AD者中,男性7例,女性2例;年齡57~82歲,平均年齡(67.3±10.2)歲;受教育時長9~16年,平均(12.6±4.1)年。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準。
1.2 儀器設(shè)備11C由GE MINItrace回旋加速器生產(chǎn),并由Tracerlab FXc合成器合成為11C-PIB,正電子掃描顯像由GE Discovery PET/CT完成。
1.3 PET掃描方法 受試者平臥于檢查床,將腦部置于頭托并加以固定。靜脈注射11C-PIB(666~740 MBq)后立即行動態(tài)PET掃描。采用3D模式連續(xù)釆集60 min,經(jīng)迭代重建(FORE-Iterative)法得到12幀圖像,即(5×120)s、(4×300)s、(3×600)s。PET掃描參數(shù):3D模式,能量窗上限650 Mev、下限300 Mev,軸向視野15.2 cm,層間隔4.25 mm,層厚5 mm,掃描范圍從顱頂至顱底,矩陣128×128。CT掃描參數(shù):峰值電壓140 Kev,電流120 mA,螺旋掃描,速度0.8 s/周,床速15 mm/周,螺距6∶1,釆用標準方法重建得到CT圖像,矩陣512×512。
1.4 圖像處理 由2名核醫(yī)學(xué)醫(yī)師分別獨立完成PET圖像閱片工作,分析PIB在腦內(nèi)分布特點。PIB視覺分析釆用第11幀(40~50 min)圖像,此時,PIB在不同腦區(qū)攝取情況對比明顯。視覺分析的內(nèi)容包括是否有腦萎縮,大腦皮層放射性的整體分布是否均勻,各腦葉(額葉、頂葉、顳葉、枕葉)皮層、部分皮層下結(jié)構(gòu)(丘腦、腦干)及小腦半球的放射性分布是否均勻、對稱等。結(jié)果以2名醫(yī)師取得的一致意見為準。
首次測評MMSE評分為(26.2±2.7)分,隨訪測評MMSE評分為(18.4±3.2)分,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。額葉、楔前葉、后扣帶回的隨訪測評PIB最大標準攝取值高于首次測評,枕葉、丘腦的隨訪測評PIB最大標準攝取值低于首次測評,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表1。MMSE評分與額葉、楔前葉、后扣帶回的PIB攝取呈負相關(guān)(r=-0.413、-0.541、-0.575,P<0.05),與枕葉、丘腦的PIB攝取呈正相關(guān)(r=0.372、0.394,P<0.05)。首次11C-PIB PET顯示,大腦皮層(尤其是顳葉皮層)、丘腦、小腦可見彌漫性PIB攝取,而皮層下結(jié)構(gòu)未見明顯的PIB滯留;隨訪11C-PIB PET顯示,雙側(cè)額葉、頂葉、楔前葉、顳葉外側(cè)皮層、紋狀體、后扣帶回的PIB放射性攝取增高,大部分區(qū)域呈對稱性,皮層下結(jié)構(gòu)也可見部分PIB攝取,小腦皮層未見明顯PIB攝取。見圖1~2。
表1 9例受檢者不同位置PIB最大標準攝取值比較
圖1 11C-PIB PET首次和隨訪圖像(a~b.首次11C-PIB PET顯示,大腦皮層及小腦輕度彌漫性PIB攝??;c~d.隨訪11C-PIB PET顯示,PIB沉積更加彌漫,且灰白質(zhì)界限不清,呈現(xiàn)“平原征”)
圖2 11C-PIB PET首次和隨訪圖像(a~f.首次11C-PIB PET顯示,枕葉、小腦11C-PIB放射性攝取彌漫性增高;g~l.隨訪11C-PIB PET顯示,楔前葉11C-PIB攝取增高,枕葉、小腦11C-PIB攝取相對減低)
AD是中樞神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病,起病隱襲,且呈進行性發(fā)展,在疾病的不同階段,患者的臨床表現(xiàn)也不相同,目前,臨床上缺乏客觀的AD特異性生物學(xué)標志物,主要依靠患者的臨床癥狀、神經(jīng)心理學(xué)檢査量表及常規(guī)影像學(xué)進行綜合診斷,最終確診需要從組織活檢或尸檢病理中獲得。
AD有兩大病理學(xué)特征,一是位于細胞外由淀粉樣蛋白組成的老年斑,二是位于細胞內(nèi)由過度磷酸化的Tau蛋白組成的神經(jīng)纖維纏結(jié)[6]。Aβ纖維在腦內(nèi)沉積后具有神經(jīng)毒性,可引發(fā)系列而復(fù)雜的反應(yīng),其中主要包括突觸的變化、Tau蛋白磷酸化、遞質(zhì)丟失、神經(jīng)膠質(zhì)增生和炎癥反應(yīng)等[7]。這些反應(yīng)可以導(dǎo)致斑塊形成、神經(jīng)纖維纏結(jié),從而造成神經(jīng)元的變性和功能障礙,甚至死亡,最終導(dǎo)致AD發(fā)生[8]。有研究報道,AD組患者腦脊液中Aβ42表達水平和Aβ42/Aβ4G比例均顯著低于對照組,且此表現(xiàn)發(fā)生在臨床癡呆癥狀出現(xiàn)之前,因此,可以作為正常老年人認知功能減退的預(yù)測因子[9]。但是,腦脊液檢查只能分析大腦總體水平上Aβ的變化[10],對不同時期AD的Aβ水平變化的監(jiān)測目前尚無定論。自淀粉樣蛋白特異性示蹤劑11C-PIB由美國匹茲堡大學(xué)研發(fā)、命名并首次應(yīng)用于人類以來,其在全世界范圍內(nèi)得到了廣泛的認可及應(yīng)用[11-12]。PET具有無創(chuàng)、在體、實時及定量檢測腦內(nèi)淀粉樣斑塊的優(yōu)勢,為AD的發(fā)病機制研究、適應(yīng)證人群篩選及臨床效果評估提供有力幫助[13-14]。在對11C-PIB PET圖像的分析中,視覺分析方法簡單且常用,適用于臨床日常工作,憑借對圖像中部位放射性攝取程度判讀陰性或陽性。
本研究中,9例受檢者疑似AD,但11C-PIB PET認為當(dāng)時狀態(tài)符合MCI診斷,尚未進入AD階段。在隨訪過程中,疾病緩慢進展,11C-PIB PET結(jié)果及MMSE評分均發(fā)生了顯著變化,且PIB最大標準攝取值與MMSE評分具有顯著相關(guān)性,與既往研究[15]結(jié)果一致。
綜上所述,11C-PIB PET能夠早期警示AD患者的認知狀態(tài),并對疾病進展情況進行判斷,可以作為臨床診斷、早期采取干預(yù)措施的影像學(xué)參考。