崔瑞雪-PET在老年痴呆诊断及鉴别诊断中的应用

老年痴呆的神经影像学PET在老年痴呆诊断及鉴别诊断中的应用崔瑞雪北京协和医院PET中心中枢神经系统分子：受体、配体、神经介质细胞：神经元神经学:解剖，神经网络精神心理学：情绪，成瘾，意识潜意识社会学：行为学，宗教，哲学核医学显像在中枢神经系统中的应用放射性示踪原理分子显像，活体成像技术示踪剂是关键标记了放射性同位素的化合物，核医学图像反映的是示踪剂在体内各不同脏器的分布11Cb+b-pγγPET的成像原理13N15O18F同位素示踪原理正电子发射断层显像PositronEmissionTomographyＢｉｏｍａｒｋｅｒ(生物标志物)直接标记用于研究用于受体研究用于功能代谢显示药物用途药物用途药物用途18F-Fluorouracial18F-Fluorotamoxifen13N-Cisplatin11C-Carmustine11C-SarCNU11C-SN-2299511C-Elmustine11C-Erythromycin18F-Fluconazole18F-Fleroxacin18F-Lomefloxancin18F-Trovafloxacin抗肿瘤药物抗肿瘤药物抗肿瘤药物抗肿瘤药物抗肿瘤药物抗肿瘤药物抗肿瘤药物抗生素抗生素抗生素抗生素抗生素11C-SCH-2339011C-SCH-3916611C-Methylspiperone11C-Raclopride11C-CFT11C-Altropane18F-Setoperone11C-MBL11C-WAY-10063511C-Flumazenil11C-Carafentanyl11C-Diprenorphine11C-Acetylcyclofoxy11C-MQNB11C-Levetimide11C-Scopolamine11C-Cogentin11C-CGP-1217718F-estradiol多巴胺D1受体多巴胺D1受体D2及5HT2受体多巴胺D2受体多巴胺转运蛋白多巴胺转运蛋白5羟色胺5HT2受体5羟色胺5HT2受体5羟色胺5HT1A受体苯二氮卓受体阿片μ受体阿片μ,κ受体阿片μ受体乙酰胆碱受体乙酰胆碱受体乙酰胆碱受体乙酰胆碱受体肾上腺素能受体雌激素受体15O2H215OC15O,11CO11CO2,C15O215O-或11C-Butanol13N213NH311C-Acetate11C-Fattyacids11C-Thymidine11C-Methionine11C-Leucine11C-Albumin18F¯18F-FDG18F-FET18F-FLT18F-DOPA氧代谢组织灌注血池脑灌注，肺功能脑、心肌灌注肺功能心肌、脑灌注能量代谢能量代谢DNA合成蛋白质合成蛋白质合成血池骨代谢葡萄糖代谢蛋白质合成DNA合成多巴胺合成部分用于药物研究的正电子核素标记药物PET在痴呆诊断及研究中的应用　脑代谢显像：糖代谢ＡＤ病理显像：淀粉样斑块显像葡萄糖是脑的主要能源物质，占99％。ＦＤＧ是葡萄糖的类似物,反映脑能量代谢。早期研究表明，能量代谢和神经元活性相偶连,能量代谢是神经元功能的指标。脑能量代谢主要与脑glutamate（谷氨酸）信号系统相关，大于80%的脑神经元是兴奋性神经元，90％的突触连接是glutamaergic.因此,葡萄糖代谢代表突触的功能和密度。　ＦＤＧＰＥＴ脑显像原理18FDG的代谢途径和细胞摄取18FDG的机制GlucoseGlucosetransportertransporterproteinproteinK3K4HexokinaseCellGlucose-6-phosphatase18FDG-1-PGlycogen18F-fru-6-PGlycolysis18FDG-6-phospho-glucono-lactoneHMPshunt18FDGVascularK1K218FDG18FDG-6P彩色图像黑白图像正常PETFDG显像图横断面矢状面冠状面痴呆的分类皮质痴呆阿尔茨海默病（Alzheimer’sDisease,AD）额颞叶变性（Frontotemporallobedegeneration）路易体痴呆（DementiawithLewybodies,DLB）皮质下痴呆Parkinson,PSP,CBD,etc血管性痴呆（VascularDementia,VaD）其他变性病导致的痴呆遗传病、代谢病、CNS感染、CNS外伤、中毒……各种类型痴呆脑糖代谢显像特点（FDGPET）FDGPETGlucoseMetabolicPatternsinDementia由后半球至前半球进展的对称性大脑皮层代谢减低累及范围与临床进程相关---海马,后扣带回首先出现代谢减低---继而双侧顶叶、颞叶代谢对称性减低，严重者额叶皮层受损---运动感觉皮层、基底节和枕叶视皮层相对保留AD的ＦＤＧＰＥＴ图形特征case1.女，4４岁，早期ＡＤcase1.女，4４岁，早期ＡＤCase2.女，５3岁，中期ＡＤCase2.女，５3岁，中期ＡＤCase3.中晚期ＡＤ,男，58Case4.晚期ＡＤ,男，621．痴呆（1）符合痴呆诊断标准（2）早期可无显著或持久的记忆损害，以人格改变和社会行为异常是最早、最突出的症状。2.核心诊断特征（1）隐袭起病，逐渐进展（2）早期出现社会人际交往能力下降（3）早期个人行为调控力受损（4）早期出现情感迟钝（5）早期出现洞察力减退语言障碍(言语少，词汇贫乏，刻板和模仿语言以至缄默)额颞叶变性(FTD)局限性额颞叶皮层代谢减低,左侧多见,额叶为著,前外侧颞叶为主,Werniche’s区保留非流利性失语,semanticaphasiaＦＴＤ的ＦＤＧＰＥＴ的图形特征FTDADＣＡＳＥ１：FTD,女，75岁，行为异常，找词困难，命名障碍，早期记忆减退相对不明显Ｃａｓｅ２：男，７２岁，进行性非流利性失语语义性痴呆ADFTD是一组以波动性认知功能障碍、视幻觉和帕金森综合症为临床特点，以Lewy体为病理特征的神经变性病。路易体痴呆1．痴呆（1）符合痴呆诊断标准，CDR≥1（2）早期可无显著或持久的记忆损害，但随病情的进展记忆障碍常明显存在（3）认知测查可发现显著的注意力、执行功能和视空间能力损害2．核心症状（具备2条核心症状可诊断为很可能DLB；1条为可能DLB）（1）波动性认知变化并伴有显著的注意和觉醒异常（2）反复发作的典型的详细成形的视幻觉（3）自发的帕金森综合征症状3．提示DLB的症状（1）睡眠行为异常（2）对神经安定药物异常敏感（3）SPECT或PET显示基底节多巴胺转运低摄取Comparethe18F-DOPAscanofthepatientwithParkinson'sdiseasewiththatofthenormalvolunteer.NotethereduceduptakeofDOPAinthebasalgangliaintheParkinson'spatient.Followingsurgicaltransplantationoffetaldopaminesynthesizingcellsintothestriatum,uptakeofDOPAintheintheParkinson'spatientshowsdramaticimprovement.Ｂｉｏｍａｒｋｅｒ(生物标志物)18F-DOPAＤＬＢ的ＦＤＧＰＥＴ图形特征1.皮层弥漫低代谢,可累及基底节及丘脑2.枕叶低代谢3.海马相对保留TatenoM,KobayashiS,SaitoT.Imagingimprovesdiagnosisofdementiawithlewybodies.PsychiatryInvestig.2009Dec;6(4):233-40.ＤＬＢ枕叶代谢减低ＤＬＢ海马相对保留晚期ＡＤ枕叶保留Case1DLB晚期ＡＤ枕叶保留DLB枕叶代谢减低Case1DLB　　　　　　　路易体病女性，67岁，运动障碍及幻觉。FDG－PET（A）横断面、（B）冠状面、（C）矢状面大血管性、小血管性、缺血-低灌注、出血性血管性痴呆(VaD)-关键部位梗死或大面积卒中导致的血管性痴呆符合痴呆诊断标准;认知障碍急性起病;脑卒中病史;影像学上有关键部位梗死或大面积卒中病灶多发卒中性1.符合痴呆诊断标准，2.认知障碍急性或亚急性起病,3.阶梯样进展,4.2次或以上的脑卒中病史.5.影像学可见多发卒中病灶（至少2处病灶以上，至少有一处非小血管性病变：病灶累及皮质或病灶15mm）排除其他原因小血管性1.符合痴呆诊断标准，2.MRI有中度或以上白质病变或/和多发皮质下腔隙性梗死，无皮质病灶3.排除其他原因其他原因1.符合痴呆的诊断标准，2.患者痴呆由上述之外的血管性疾病导致，如缺血缺氧性脑病、硬膜下出血、蛛网膜下腔出血等，根据相应的病史作出诊断。3.影像学有相应的病灶.排除其他原因血管性痴呆（左）右侧颞顶叶梗塞。进行性认知功能障碍。（中）混合型痴呆，左侧额颞叶梗塞与痴呆。（右）AD。进行性认知障碍。双侧后顶叶，颞叶及额叶代谢减低。临床诊断标准符合AD诊断标准，CDR≥1临床或影像有脑血管病的证据Hachinski缺血积分3～4分排除其他原因FDGPET的图形表现具有AD特征图形表现临床表现及进展较PET图形表现严重合并脑血管病所致异常表现混合性痴呆（血管性和AD）男，64，大脑后动脉梗塞。83226男/75岁，记忆力下降1年，查体：定向、计算、记忆、判断均下降脑淀粉样变血管病混合性痴呆（血管性和AD）case2额颞叶萎缩PSPPSPSDSDSD皮质基底节变性（CBD）CJDCJD舞蹈-棘红细胞增多症NCRecurrenceofglioma18FET18FDG肿瘤边缘性脑炎FDGPET对不同类型痴呆的鉴别诊断1999NormalNewborn1999NormalNewbornAD纵向随访病例ＡＤ病理显像：淀粉样斑块显像体内Amyloid的PIB显像Klunketal,AnnNeurol2004PET显像[11C]6-OH-BTA-1(PIB)组织学-ThioflavinTNSNH11CH3HONSNCH3CH3H3CCH+61Amyloid斑CourtesyofWilliamJagustNSNH11CH3HONSNCH3CH3H3CCH+61Amyloid斑PIBFDGADNLLi,Rinne,deLeonEJNM2008PIBimagingofAmyloidinControlsandAD(PittsburgingCompoundB)PIBinControls,MCI,ADPIB也绝非AD的特异，正常人群15%有，有些AD则PIB摄取很低，MCI60%有类似AD的PIB-PET，35%则没有理想的生物标记发现神经病理的最基本表现在神经病理证实的病例中被证明敏感性80%与正常对比特异性80%与其他痴呆对比可靠，可重复，不贵非侵害性，简单可行至少2个独立的研究证实能发现疾病治疗的疗效病理变化的特异性；早期诊断的敏感性；疾病进展的相关性理想的AD生物标记物：FDGPET显像Aß淀粉样斑块显像影像生物标志物(Ｂｉｏｍａｒｋｅｒ)病理变化的特异性；早期诊断的敏感性；疾病进展的相关性；神经病理机制　　　　　　影像学Aβ寡聚合沉积PIB-PETTau和Aβ(CSF)PK11195(PET)微胶质细胞激活突触与神经元功能异常神经元丧失ＦDG-PETDTI，MRIAD　过　程　异　常　　　　……AD203正常ＡＤＦＤＤＮＰＮＦＴ破坏环路临床症状AD的病理级联动态生物标志物模型研究表明，AD症状出现前FDG-PET就出现皮层代谢减低表现，FDG-PET可作为早期诊断，预测转归的手段。研究对象包括:导致早发性家族性AD的常染色体突变的携带者，发病前;MCI患者，AD前期;认知正常的老年人的PET扫描，数年后成为MCI或AD者；认知正常ApolipoproteinE(ApoE)携带者,ApoE-晚发AD的指标;认知正常但有主观记忆减退者;认知正常有母系AD家族史者