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1、PET/CT在退行性脑疾病的应用及进展PET/CT in the Neurodegenerative disease,定义：神经退行性疾病(Neurodegenerative disease)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 s D
2、isease,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
3、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（Alzheimers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%
4、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
5、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-DOPA,2、多巴胺受体 D1和 D2,D1:SCH3390D2:11C标记的11C-NMSP 18F-乙基哌啶螺环酮(18F-NMSP)11C-Raclopride N-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:1
6、8F-乙基哌啶螺环酮（18F-NMSP）18F-阿坦色（18F-Altanserin）MDL100907,4.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,axial,coronal,sagittal,HRRT(Siemens Medical Solutions)volume resolution:16 l,Striatum,Research in Neurology（monkey）:18F-FP-CIT,Research in Neurology:18F-FP-CIT,18F-FP-C
7、IT PET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,二.老年性痴呆Alzheimers disease,新报告显
8、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。,Most common cause of dementiaDefective processing of amyloid precursor proteinAffects hippocampus/parahippocampal cortex,cerebral cortexDementia,anxiety,hallucinations,delusions,tremorDx is clinical;MR used to rule out other causes of demen
9、tiaTx:cholinesterase inhibitors;antidepressants/antipsychotics,1901,1906,1910,Frau Augusta D,Autopsy,2009,No FDA ApprovedPreventive orTherapeutic Drug forAD yet,Alzheimers Disease,Alzheimers disease,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Subtle abnormalities e.g.in MCI病程分期和进
10、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；FDG PET同时可以进行病程分期。鉴别诊断（Alzheimers disease(most frequent,50%)Multi-infarct dementiaFronto-temporal degeneration(including Picks disease)Dementia with Lewy bodiesDepression in the elderly,FDG PET in AD,Braak Staging of AD,Neurofibrils and plaquesac
11、cumulate over time:Transentorhinal（穿内嗅带）Entorhinal(内嗅叶皮层)Hippocampus（海马）Remaining Limbic regionsCortical（边缘区皮层）Primary motor and somatosensory（运动感觉皮层）Occipital cortex（枕叶皮层）,CT-弥漫脑萎缩MR-Medial temporal lobe atrophy(amygdala,hippocampus,parahippocampal gyrus)，主要用于除外其他疾病引起的痴呆SPECT-Temporoparietal hypope
12、rfusio(especially in medial temporal lobes)FDG PET-decreased glucose metabolism in frontal,parietal,temporal regions,Control,Alzheimers,AD 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：FDG PET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
13、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。,Biomarkers used for clinical trials,Amyloid imaging（最为期望的药物）A accumulation in frontal,temporal,posterior cingulate gyrus,and parietal of gray matterMRI（结果不肯定）Medial temporal lobe atrophyFDG PET（特异性差）Glucose h
14、ypometabolism in parietal lobesCSFA and tau(创伤性，接受差),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A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%,AD,nonAD,Asymptomatic,MCI,Risk factors:?,A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FDG PET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，MMSE 23
15、分，临床考虑AD,关于Amyloid imaging的思考,18F标记？仅Amyloid imaging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),FDG PET在帕金森病中的进展,功能神经网络PDRP Parkinsons disease Related Pattern,Parkinsons Disease-Related Pattern(PDRP),z=-30,z=-2,Premotor Cortex,z=54,Post Parietal,Pons,Cerebellum,Put/GP,Thalamus,PC1(20.7%VAF)from analysis of 20 PD and 20 Controls.Voxel weightreliability assessed by bootstrap estimation for|ICV|3.5(p 0.001),神经PET的前景,Novel tracers Translational imaging microPETPET in drug developmentPET/MRIPDRP and ADRP,
