PET-CT在退行性脑疾病的应用及进展

PET/CT在退行性脑疾病的应用及进展PET/CTintheNeurodegenerativedisease管一晖复旦大学附属华山医院PET中心PETCenterHuashanHospitalFudanUniversity定义：神经退行性疾病(Neurodegenerativedisease)是一类大脑和脊髓的细胞神经元丧失的疾病状态，一般由神经元或其髓鞘的丧失所致，随着时间的推移而恶化，导致功能障碍。按表型可分为两组：•一类影响运动，如小脑性共济失调•一类影响记忆以及相关的痴呆症•阿尔兹海默病•肌肉萎缩性侧索硬化症•共济失调毛细血管扩张症•牛海绵状脑病•克雅氏病•亨丁頓舞蹈症•小脑萎缩症•多发性硬化症•帕金森氏病•原发性侧索硬化•脊髓性肌萎缩症•脑缺血一.帕金森病Parkinson’sDisease概述•发病率随年龄增长而增加，据流行病学调查，55岁以上的老年人口中，大约有1%的人患有此病。•男多于女。帕金森病流行病学1817年Parkinson首先描述，是一种老年人常见的原因不明的神经系统变性病，主要是黑质纹状体系统，尤其是黑质致密部多巴胺神经元变性缺失，而使多巴胺含量明显降低，而产生的一系列的临床表现，其病理上的主要变化是：在黑质纹状体变性的残留神经元胞浆内出现特征性的嗜酸性包涵体，即Lewy小体。病因分类原发性：慢性进行变性，病因不明，与年龄老化、环境因素或家族遗传因素有关继发性(Parkinsonism):脑血管病药源性中毒脑炎脑外伤脑肿瘤基底节钙化神经系统变性病的部分表现临床诊断：主要症状（静止性震颤、僵直、运动减少、姿势反射的障碍）+进行性病程鉴别诊断：1.帕金森氏综合征（继发性帕金森综合症、症状性帕金森综合症）2.老年抑郁症3.特发性震颤4.神经变性疾病（Alzheimer’s病等）5.其他帕金森病的临床诊断与鉴别诊断•单靠临床症状不易与帕金森综合症(MSA,PSP,CBD等)相鉴别•有研究表明,生前诊断为PD的患者,经病理证实约25%是Lewy体病(DLBD),10%是纹状体黑质变性(SND),5%为进行性核上性麻痹(PSP),甚至是多发性脑梗死或Alzheimer病(AD)•根据临床症状诊断为帕金森病时,已有60%～70%的黑质神经元变性,80%纹状体多巴胺减少•如能早期诊断帕金森病,应用保护性治疗,如应用保护黑质神经元药物等,有可能减缓病程进展因此,对PD的早期诊断就变得尤为重要。与帕金森综合征的鉴别可用于帕金森病诊断和鉴别诊断的影像学检查1.SPECT:多巴胺转运体TRODAT及其他受体显像缺点：空间分辨率低，无法分清壳核的前后部，对早期诊断困难2.MRS：通过基底节区中NAA/Cr和NAA/Cho的比值测定进行诊断，原发性ＰＤ的基底节区中明显下降，缺点特异性差。3.MRI：对原发性PD的诊断帮助有限,在鉴别帕金森叠加综合征上有用处。4.PET：可通过FDG/转运体/囊泡/D2受体等多环节进行PET显像，早期诊断、评价PD的进展、对治疗的反应等。与帕金森病诊断有关的影像技术手段患者，男性，68岁，PD诊断5年，服药控制不理想。治疗前苍白球毁损术后多巴胺系统PET显像1.18F-DOPA18FHOCOOHNH2OH2、多巴胺受体D1和D2•D1:SCH3390•D2:11C标记的11C-NMSP18F-乙基哌啶螺环酮(18F-NMSP)11C-RacloprideN-[11C]-丙基－去甲脱水吗啡临床应用：帕金森病,精神分裂症,遗传性舞蹈病D2受体临床显像D2:11C-Raclopride显像3.5-羟色胺受体（5HT）•5HT1A:WAY100635[18F]-p-MPPF•5HT2A:18F-乙基哌啶螺环酮（18F-NMSP）18F-阿坦色（18F-Altanserin）MDL1009074.通道显像剂及囊泡显像剂••多巴胺通道显像剂帕金森病•5-HT通道显像剂多种神经系统疾病•11C-McN5652•11C-DTBZ正常人脑DAT显像axialcoronalsagittalAnatomicalMRI(T1-weightedimages)HRRT(SiemensMedicalSolutions)volumeresolution:16µlStriatumResearchinNeurology（monkey）:18F-FP-CITResearchinNeurology:18F-FP-CIT18F-FP-CITPET可区分早、晚期PD早期PD基底节（尾状核、前和后壳核）DAT分布降低,晚期PD降低更明显,早期偏侧PD临床表现与基底节DAT损害程度符合率为100%。10年前头部摇晃，右侧上下肢静止性抖动至今。安坦治疗后抖动缓解，因副作用不耐受停药，后改服美多巴治疗，效果不佳。临床首先考虑老年性震颤。右侧尾状核、右侧壳核前部及后部放射性与小脑放射性比值分别为4.4、3.8和3.4，左侧侧尾状核、左侧壳核前部及后部放射性与小脑放射性比值分别为4.2、3.8和3.7。双侧尾状核、壳核多巴胺转运体分布未见明显异常。PD与其他疾病的图像鉴别结合位点帕金森病（PD）进行性核上性麻痹（PSP）多系统萎缩（MSA）皮质基底节变性（CBD）路易小体痴呆（DLB）亨廷顿氏病（HD）DAT（尾状核）正常或↓↓正常或↓↓↓?DAT（豆状核、壳核）↓↓↓↓↓?突触后D2受体正常或↑正常或↓↓↓↓?血流/代谢早期纹状体可正常,晚期↓额叶↓，纹状体↓对侧豆状核、壳核↓丘脑↓，顶叶下部不对称↓双侧后部皮质↓（类似AD），枕叶皮质↓（区别于AD）双侧基底节代谢↓二.老年性痴呆Alzheimer’sdisease新报告显示，中国人老年痴呆患病率、痴呆亚型分布比率与国际无差异，65岁以上每100人中有4.8人患AD，是VaD的4.36倍。•Mostcommoncauseofdementia•Defectiveprocessingofamyloidprecursorprotein•Affectshippocampus/parahippocampalcortex,cerebralcortex•Dementia,anxiety,hallucinations,delusions,tremor•Dxisclinical;MRusedtoruleoutothercausesofdementia•Tx:cholinesteraseinhibitors;antidepressants/antipsychotics190119061910FrauAugustaDAutopsy2009NoFDAApprovedPreventiveorTherapeuticDrugforADyetAlzheimer’sDiseaseAlzheimer’sdisease•Alzheimer病是痴呆最常见的类型，包括过去的早老性痴呆和老年性痴呆。病理上改变有神经纤维缠结，老年斑脂褐质积聚等。•早期诊断–Subtleabnormalitiese.g.inMCI•病程分期和进展程度观察：早期AD患者呈两侧颞顶叶对称性代谢减低，部分患者可呈不对称减低，随着病程的进展，累及的部分越多；FDGPET同时可以进行病程分期。•鉴别诊断（Alzheimer’sdisease(mostfrequent,50%)–Multi-infarctdementia–Fronto-temporaldegeneration(includingPick‘sdisease)–DementiawithLewybodies–DepressionintheelderlyFDGPETinADBraakStagingofADNeurofibrilsandplaquesaccumulateovertime:Transentorhinal（穿内嗅带）Entorhinal(内嗅叶皮层)Hippocampus（海马）RemainingLimbicregionsCortical（边缘区皮层）Primarymotorandsomatosensory（运动感觉皮层）Occipitalcortex（枕叶皮层）•CT-弥漫脑萎缩•MR-Medialtemporallobeatrophy(amygdala,hippocampus,parahippocampalgyrus)，主要用于除外其他疾病引起的痴呆•SPECT-Temporoparietalhypoperfusio(especiallyinmedialtemporallobes)•FDGPET-decreasedglucosemetabolisminfrontal,parietal,temporalregionsControlAlzheimer’sAD常用的正电子显像剂•糖代谢FDG•受体类显像剂5-羟色胺乙酰胆碱受体•淀粉样蛋白显像•患者，男性，37岁。发现记忆力下降半年。脑CT、MRI平扫未见异常。问题：FDGPET早期诊断？特异性？•Petersen于1999年首先提出了MCI的定义:临床确定的1项或多项认知领域损害,但不符合痴呆标准。MCI的临床意义在于:是临床可识别的痴呆前状态,特别是阿尔茨海默病(AD)前状态。研究表明,每年有12%的MCI患者可发展为AD,而健康对照者仅1%~2%可发生AD。因此,MCI是发生AD的高危因素。Biomarkersusedforclinicaltrials•Amyloidimaging（最为期望的药物）–Aβaccumulationinfrontal,temporal,posteriorcingulategyrus,andparietalofgraymatter•MRI（结果不肯定）–Medialtemporallobeatrophy•FDGPET（特异性差）–Glucosehypometabolisminparietallobes•CSF–Aβandtau(创伤性，接受差)ß－淀粉样蛋白作为AD老年斑的主要核心成分，是神经退行性变的原因及重要的病理特征，脑Aβ显像有助于AD的早期诊断、评价认知功能有无损害、疗效评价和危险人群筛查。~70%~30%ADnonADAsymptomaticMCIRiskfactors:?Aβ显像能否成为鉴别的关键点？注射后PIB全身显像见肝胆肠道及膀胱放射性浓聚，提示消化道及泌尿系统排泄•上排为FDGPET显像，可见双侧额叶及左侧颞叶代谢减低•下排为PIB显像，可见皮质内弥漫放射性分布。患者，男性74岁，MMSE23分，临床考虑AD关于Amyloidimaging的思考•18F标记？•仅Amyloidimaging是否能诊断MCI？是否需要多个环节的显像？•临床接受•费用三.脑退行性疾病分析方法的进展•视觉•ROI比较•自动勾划和功能区提取•基于体素水平的分析(SPM,单因素分析)•功能网络分析(PCA,多因素分析)FDGPET在帕金森病中的进展•功能神经网络•PDRPParkinson’sdiseaseRelatedPatternParkinson’sDisease-RelatedPattern(PDRP)z=-30z=-23.55.06.53.55.06.53.04.05.03.04.05.0PremotorCortexz=54PostParietalPonsCerebellumPut/GPThalamusPC1(20.7%VAF)fromanalysisof20PDand20Controls.Voxelweightreliabilityassessedbybootstrapestimationfor|ICV|3.5(p0.001)神经PET的前景•Noveltracers•TranslationalimagingmicroPET•PETindrugdevelopment•PET/MRI•PDRPandADRP2020/7/3Thankyou