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痴呆诊断中 PET的临床应用

2024-01-18 阅读量:38297

痴呆疾病的类别比较多,常见的4种主要类型包括阿尔茨海默病、路易体痴呆(DLB)、额颞叶变性(FTLD)和血管性痴呆(VaD)。不同类型痴呆的临床表现相互重叠,故以临床特征为主要依据的诊断标准准确性较低[1⁃3]。随着研究的深入,生物学标志物在痴呆诊断中的作用逐渐被重视,越来越多的指南将其纳入诊断标准。2018年初,美国国家老龄化研究所⁃阿尔茨海默病学会(NIA⁃AA)开创性提出β⁃淀粉样蛋白(Aβ)⁃tau蛋白⁃神经退行性变[AT(N)]分期诊断系统[1]。系统将生物学标志物作为是否具备阿尔茨海默病病理学特征和病情进展程度的判断标准,将疾病诊断从症状学水平提升至神经病理学层面。PET显像在生物学标志物的检测过程中扮演重要角色,本文中就来谈一谈常见痴呆诊断中PET的临床应用。

1、18F⁃FDGPET显像

18F⁃FDGPET通过测定脑组织内与谷氨酸能突触和星形胶质细胞活动相关的局部葡萄糖消耗量,以评估脑代谢情况,故其在痴呆的诊断与鉴别诊断中具有重要意义[4]。

轻度认知损害(MCI)阶段:18F⁃FDGPET可较MRI更早显现出神经退行性变的特征性模式,随着病情进展18F⁃FDGPET可以潜在预测轻度认知损害向阿尔茨海默病的转变[5]。

路易体痴呆的诊断:18F⁃FDGPET显像具有“枕叶低代谢”和“扣带回岛征”这两项特征,其具有重要的鉴别诊断意义。采用优化的半定量18F⁃FDGPET显像进行分析后,路易体痴呆的诊断准确度高达91.67%[6]。

额颞叶变性的诊断:18F⁃FDGPET的典型征象为额颞叶低代谢,可有效区分行为异常型额颞叶痴呆(bvFTD)与阿尔茨海默病以及行为异常型额颞叶痴呆与正常人群[7]。同时,18F⁃FDGPET也可用于原发性进行性失语(PPA)的鉴别诊断[8]。

血管性痴呆的诊断:18F⁃FDGPET可见多个局灶性皮质和皮质下低代谢区且有明显异质性,与阿尔茨海默病特征性低代谢分布模式明显不同,有助于二者鉴别诊断[9]。

对临床诊断困难的轻度认知损害和痴呆患者,18F⁃FDGPET显像可显著提高临床诊断准确性,阿尔茨海默病诊断准确率自70%增至90%,额颞叶变性自85%增至94%[10]。

2、Aβ⁃PET显像

阿尔茨海默病的病理改变最先为β⁃淀粉样前体蛋白(APP)加工异常导致Aβ病理性沉积,且这一过程在临床症状出现前数年即已开始。故AT(N)分期诊断系统中,Aβ被确定为阿尔茨海默病病理改变的核心标志物,也是诊断的必要条件[1]。

Aβ⁃PET显像可以有效显示Aβ的病理学特征,但多种痴呆类型均存在这一病理过程的重叠,因此Aβ⁃PET鉴别诊断的效能有所下降。Aβ⁃PET显像虽可鉴别路易体痴呆与帕金森病或帕金森病痴呆,但仍无法有效区分路易体痴呆与阿尔茨海默病。额颞叶变性患者脑组织存在类似阿尔茨海默病的tau蛋白病理改变,但并不存在Aβ病理改变,故Aβ⁃PET显像阳性可以排除额颞叶变性[11]。

3.tau⁃PET显像

病理学研究显示,阿尔茨海默病患者Aβ沉积数年后可出现tau蛋白超磷酸化致神经原纤维缠结,进而出现微管稳定性下降、神经元功能障碍[12]。2020年,首个tau⁃PET示踪剂18F⁃flortaucipir上市,目前,经过研究证实其与tau蛋白病理学过程一致的结合模式,并显示出与认知功能下降和脑脊液tau蛋白表达变化的强相关性[13⁃14]。

目前,大多数tau⁃PET显像研究集中于轻度认知损害和阿尔茨海默病,但18F⁃flortaucipir示踪剂对额颞叶变性及路易体痴呆的诊断也有所提示。MAPT基因突变在额颞叶变性患者中最常见,部分患者颞极、海马和颞下回、额叶18F⁃flortaucipir滞留明显[15⁃16]。路易体痴呆患者则颞顶叶皮质和楔前叶18F⁃flortaucipir滞留率增加[17]。

虽然tau⁃PET显像在痴呆早期诊断与鉴别诊断方面具有巨大潜力,但是由于tau蛋白位于细胞内,体内水平较低,具有不同的分子构像,因此其放射性配体的研发远落后于Aβ示踪剂。目前,科研及临床有关于第二代tau⁃PET示踪剂的一些研究,但都处于初步阶段,尚待更大规模的临床试验加以验证。

4、其他示踪剂PET显像

神经退行性变进展过程中常伴随神经元突触密度降低,故神经元突触密度有望成为痴呆诊断的影像学标志物,在研发的标志物有突触囊泡蛋白2A(SV2A)⁃PET、新型示踪剂11C⁃UCB⁃J等。

多巴胺能神经系统功能评估在路易体痴呆与阿尔茨海默病的鉴别诊断中作用重大,纹状体18F⁃fluorodopa再摄取减少可以用于鉴别路易体痴呆与阿尔茨海默病,并具有较高的灵敏度。基于SPECT的明显优势,目前国际上均将DAT⁃SPECT作为路易体相关疾病诊断的生物学标志物,但是目前尚未开发出针对路易体相关疾病病理改变过程中α⁃突触核蛋白(α⁃Syn)的有效PET示踪剂[18]。

轻度认知损害和阿尔茨海默病进展过程中神经炎症反应增强,从而推测TSPO是PET研究的另一靶点,目前已有三代示踪剂陆续投入研究。其中像第三代示踪剂18F⁃GE180[19]、11C⁃ER176[20]不受基因多态性的影响,拥有更广泛的应用前景。然而神经炎症反应是高度复杂的过程,目前尚未完全了解其过程,TSPO等神经炎症反应标志物是否可以作为痴呆诊断的生物学标志物,目前尚待进一步研究。

痴呆诊断中PET临床合理化应用中国专家共识针对痴呆诊断中PET显像临床应用给出如下建议:

(1)认知功能障碍患者行PET显像前需完成详细的临床病史采集、神经心理学测验和结构性影像学检查。

(2)18F⁃FDGPET和Aβ⁃PET是痴呆诊断中有效性得到证实的影像学标志物检测手段,但基于昂贵的检测费用及放射线暴露的风险等问题,这两项检测方法仅在诊断困难的情况下权衡利弊后应用,不适用于临床诊断明确、体检等情况。

(3)18F⁃FDGPET在病情分级、轻度认知损害转归预测、检测费用中具有优势;Aβ⁃PET则在确认Aβ病理过程以及早发型痴呆的鉴别诊断中具有优势,建议在诊断时根据患者及当地医疗情况来决定[11]。

综上所述,PET显像作为痴呆领域具有广阔前景的诊断技术在临床的应用仍处于探索阶段,随着研究的不断深入,18F⁃FDGPET和Aβ⁃PET等在临床的实际应用将进一步得到验证,以PET显像作为重要生物学标志物所构建的临床痴呆诊断框架也将日趋合理。

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