很可能的散發(fā)型Creutzfeldt-Jakob病腦葡萄糖代謝統(tǒng)計參數(shù)圖分析

郭 喆 GUO Zhe王瑞民 WANG Ruimin

論著

很可能的散發(fā)型Creutzfeldt-Jakob病腦葡萄糖代謝統(tǒng)計參數(shù)圖分析

郭 喆1GUO Zhe
王瑞民2WANG Ruimin

作者單位1. 南京醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院核醫(yī)學科 江蘇南京 210029 2.解放軍總醫(yī)院核醫(yī)學科 北京 100853

目的分析臨床診斷為很可能的散發(fā)型Creutzfeldt-Jakob?。╯CJD）患者的腦FDG PET/CT影像，總結(jié)其顯像特點，并通過統(tǒng)計參數(shù)圖（SPM）分析sCJD患者的受影響腦區(qū)，為臨床早期診斷提供輔助影像學方法。資料與方法7例患者根據(jù)WHO標準及2009年臨床診斷標準診斷為臨床很可能的sCJD，均行FDG PET/CT顯像，選擇年齡匹配的7例健康體檢者作為對照組，兩組圖像分別進行視覺分析及SPM分析。結(jié)果視覺分析見sCJD患者存在廣泛的皮層及基底節(jié)區(qū)葡萄糖代謝減低，部分患者為單側(cè)減低為主；SPM分析sCJD組雙側(cè)頂葉、額葉、枕葉及尾狀核頭放射性攝取較對照組減低（P＜0.05），單側(cè)為主患者的SPM分析提示存在小腦交叉失聯(lián)絡（P＜0.05）。結(jié)論sCJD患者的腦葡萄糖代謝特點為廣泛的皮層及基底節(jié)區(qū)代謝減低，其葡萄糖代謝異常改變在特定的臨床背景下可成為sCJD臨床診斷的依據(jù)之一。

克-亞綜合征；正電子發(fā)射斷層顯像術；體層攝影術，X線計算機；氟脫氧葡萄糖F18；因素分析，統(tǒng)計學

Creutzfeldt-Jakob病（Creutzfeldt-Jakob disease，CJD）是由朊蛋白引起的一種罕見的、致死性中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病，臨床表現(xiàn)主要是進行性癡呆、肌陣攣、運動不能、視覺障礙等，腦電圖呈周期性的尖慢復合波，但25% 的CJD患者缺乏典型癥狀，造成診斷困難[1]?；颊呱霸\斷主要依據(jù)臨床癥狀、腦電圖周期性的尖慢復合波表現(xiàn)、腦脊液14-3-3蛋白檢測、擴散加權成像（DWI）檢查。DWI序列用于CJD的輔助診斷已有較多研究，DWI顯示的大腦皮層和（或）尾狀核、殼核的高信號改變是 CJD的特征之一，DWI對CJD的診斷具有相當高的敏感度及特異度[2]。18F-氟脫氧葡萄糖（18F-FDG）正電子發(fā)射計算機斷層掃描（PET/CT）在CJD中的應用較少，且研究結(jié)果不盡相同。本研究通過視覺及統(tǒng)計參數(shù)圖（statistical parametric mapping，SPM）方法分析臨床診斷為很可能的散發(fā)型Creutzfeldt-Jakob?。╯poradic Creutzfeldt-Jakob disease，sCJD）患者的腦葡萄糖代謝變化，為臨床進一步認識sCJD、更好地做出診斷提供依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 研究對象 7例sCJD患者，按照WHO標準及2009年更新的臨床診斷標準[1]，均診斷為臨床很可能的sCJD，其中男5例，女2例；年齡55～67歲，平均（61.4±4.3）歲；臨床特點：亞急性起病，進行性智力下降、肌陣攣、共濟失調(diào)等，均無手術、外傷及輸血史，無陽性家族史。主要以認知功能及智力下降為首發(fā)癥狀，部分伴有視物模糊、幻覺或言語不清。腦電圖：7例患者均可在不同腦區(qū)見到典型陣發(fā)性發(fā)放的1.5～4.0Hz的三相波。7例均行腦脊液14-3-3蛋白檢查，其中5例陽性，2例陰性。以7例年齡相匹配的健康體檢受試者腦PET/CT圖像作為對照，男5例，女2例；年齡54～70歲 ，平均（61.7±6.0）歲，受試者均無神經(jīng)系統(tǒng)相關疾病。

1.2 FDG PET/CT檢 查 采 用Siemens Biograph 64 TruePointPET/CT顯像儀，患者檢查前安靜休息30 min，經(jīng)肘靜脈注射18F-FDG 185～250 MBq，繼續(xù)安靜休息40～50 min后進行腦顯像，頭部單獨采集1個床位，采集時間4 min。經(jīng)衰減校正后迭代法重建，層厚5 mm，獲得橫斷面、矢狀面、冠狀面CT、PET及PET/CT融合圖像。

1.3 視覺分析 由2名核醫(yī)學醫(yī)師采用盲法目測分析患者的PET顯像圖像，觀察內(nèi)容包括：①圖像橫斷面、冠狀面、矢狀面位置校正是否正確；②腦萎縮程度，腦溝回增寬加深和腦室系統(tǒng)擴大情況，大腦皮層放射性濃聚程度是否存在異常增高及降低區(qū)域，左右是否對稱；③皮層下尾狀核、殼核、丘腦等神經(jīng)核團顯影是否結(jié)構完整、清晰，代謝正常及左右對稱等；小腦代謝情況是否降低，兩側(cè)是否對稱。

1.4 SPM分析 PET原始DICOM格式數(shù)據(jù)經(jīng)MRIcro 1.40軟件處理，轉(zhuǎn)化為SPM可分析數(shù)據(jù)格式。在Mtalab 7.0平臺上應用腦功能分析軟件SPM8對圖像進行預處理和統(tǒng)計學分析。圖像預處理包括圖像的標準化和平滑處理等；統(tǒng)計學分析包括參數(shù)設置/參數(shù)估計及對無效假設進行檢驗，并進行統(tǒng)計推斷。在一定顯著性水平（P＜0.05）體素閾值（k=100體素）下進行成組資料t檢驗，然后將2例右側(cè)腦代謝減低為主的患者及2例左側(cè)腦代謝減低為主的患者與對照組分別進行SPM分析[3]。

2 結(jié)果

2.1 視覺分析結(jié)果 7例患者CT及MRI均未見腦萎縮；DWI有明顯異常，表現(xiàn)為多個腦皮層區(qū)條狀高信號合并尾狀核、殼核的均質(zhì)高信號改變（表1）。PET影像均表現(xiàn)為雙側(cè)大腦皮層廣泛的、不同程度的葡萄糖代謝減低，尾狀核及殼核也表現(xiàn)為輕度代謝減低（表1）。其中2例葡萄糖代謝減低腦區(qū)以左側(cè)為主，2例葡萄糖代謝減低腦區(qū)以右側(cè)為主（圖1），4例單側(cè)代謝減低為主的患者均伴有不同程度的小腦交叉失聯(lián)絡現(xiàn)象（圖1）。1例大腦后部皮層（雙側(cè)頂葉、枕葉、顳葉、后扣帶回）為主的患者雙側(cè)小腦顯影對稱。

圖1 男，62歲，sCJD。皮層葡萄糖代謝廣泛減低，右側(cè)為主，右側(cè)尾狀核區(qū)代謝亦明顯減低（B）；與DWI（A）異常高信號區(qū)域基本一致；左側(cè)小腦葡萄糖代謝輕度減低，為交叉失聯(lián)絡（C）

2.2 SPM分析結(jié)果 按照P＜0.05閾值水平，和體素閾值（k=100體素）下，將代謝降低區(qū)域投射到三維立體圖像及Talairach坐標圖上（圖2）。sCJD組大腦葡萄糖代謝相對于對照組減低的腦區(qū)包括兩側(cè)額葉（額上回、額中回、額下回、眶回）、頂葉（頂上小葉、角回、緣上回）、枕葉及后扣帶回。顳葉受影響相對較小。雙側(cè)尾狀核頭部葡萄糖代謝較對照組減低。尾狀核體尾部及殼核葡萄糖代謝SPM分析未見明顯減低，中央前后回、丘腦、小腦等部位代謝基本不受影響。代謝減低區(qū)域左、右兩側(cè)不對稱，左側(cè)減低較右側(cè)明顯（圖2）。7例患者中2例腦代謝減低以左側(cè)為主，2例以右側(cè)為主，故可能會對SPM結(jié)果造成偏差，因此將2例腦代謝減低以左側(cè)為主和2例以右側(cè)為主患者與對照組分別進行SPM分析。以右側(cè)減低為主患者相對于對照組代謝減低區(qū)主要集中于右側(cè)額葉（額上回、額中回、額下回、眶回）、頂葉（頂上小葉、角回、緣上回）、枕葉、后扣帶回及右側(cè)尾狀核頭。顳葉受影響相對較小。同樣，右側(cè)尾狀核體尾部及殼核不受影響，中央前后回、丘腦無明顯代謝減低。但左側(cè)小腦代謝較對照組相比減低，為交叉失聯(lián)絡（圖3）。以左側(cè)代謝減低為主的患者相對于對照組代謝減低區(qū)主要集中于左側(cè)額葉（額上回、額中回、額下回、眶回）、頂葉（頂上小葉、角回、緣上回）、顳葉、枕葉、后扣帶回及雙側(cè)尾狀核頭（左側(cè)為著），尾狀核體尾部、殼核、中央前后回及丘腦未受影響，同樣出現(xiàn)交叉失聯(lián)絡現(xiàn)象，右側(cè)小腦代謝較對照組相比代謝減低（圖4）。以左側(cè)代謝減低為主型患者SPM分析有意義腦區(qū)較右側(cè)為主型患者有意義腦區(qū)范圍更為廣泛，見表1。

表1 7例sCJD患者DWI與FDG PET腦異常區(qū)域?qū)Ρ?/p>

圖2 7例sCJD患者SPM分析結(jié)果。橙色及黃色區(qū)域為葡萄糖代謝減低區(qū)，包括額葉、頂葉、枕葉、后扣帶回、雙側(cè)尾狀核頭，代謝減低區(qū)以左側(cè)為主，顳葉受影響較小，中央前后回、雙側(cè)丘腦及小腦未受影響（紅黃色代表代謝異常降低區(qū)域）

圖3 2例右側(cè)代謝減低為主患者SPM分析結(jié)果。代謝減低區(qū)主要集中于右側(cè)額葉、后扣帶回、右側(cè)尾狀核頭等部位，左側(cè)小腦代謝減低；顳葉受影響較小，中央前后回、丘腦未受影響

圖4 2例左側(cè)代謝減低為主患者SPM分析結(jié)果。代謝減低區(qū)主要集中于左側(cè)額葉、顳葉、后扣帶回、雙側(cè)尾狀核頭（左側(cè)為著）等部位，右側(cè)小腦代謝減低；中央前后回、丘腦未受影響

3 討論

sCJD是人類傳染性海綿狀腦病中最常見的一種，其具體發(fā)病機制尚不明確，病理特征包括：神經(jīng)細胞脫失，星形膠質(zhì)細胞增生，神經(jīng)氈呈海綿狀變性，抗朊蛋白染色陽性的淀粉斑，無炎癥性改變。早期診斷sCJD的主要意義在于防止其進一步傳播。sCJD往往缺少特異性的臨床表現(xiàn)，病理檢查是診斷“金標準”，但往往不被患者及家屬接受，而且存在醫(yī)源性傳播的潛在風險。CJD的主要影像學表現(xiàn)是CT無明顯異常，DWI相對特異性地表現(xiàn)為大腦皮層和（或）紋狀體信號增高，早期信號不對稱，隨病情進展逐漸趨于對稱[4]，與本研究中DWI的表現(xiàn)一致，即病程相對較長的患者也表現(xiàn)為雙側(cè)皮層及紋狀體信號增高。

臨床常用PET/CT圖像的視覺分析及ROI法存在操作者主觀性大、由空間分辨率造成的定位困難等缺點。SPM是腦功能影像學研究中較為理想的圖像分析方法，通過圖像預處理將不同受試者的大腦進行解剖學和體素值大小的標準化處理，從而避免解剖學差異和整體效應（注射藥物的不同、代謝的個體差異及試驗條件的不同等）的干擾，使不同受試者大腦間具有可比性，在假設圖像中體素值服從一個已知概率分布（通常是T分布或F分布）的前提下，應用標準統(tǒng)計方法對SPECT、PET和功能MRI圖像中的每個體素進行統(tǒng)計分析，獲得局部組間差異，具有較高的客觀性和準確性，越來越多地應用于腦功能性疾病的研究[5]。

國內(nèi)目前對sCJD的FDG PET顯像及應用SPM統(tǒng)計分析的研究鮮有報道。與DWI序列相似，sCJD患者的FDG代謝影像也具有較為特征性的表現(xiàn)，SPM分析發(fā)現(xiàn)，sCJD患者腦葡萄糖代謝減低區(qū)較為廣泛，累及雙側(cè)額葉、頂葉、枕葉及皮層下部分核團（尾狀核為主），上述結(jié)果與既往研究結(jié)果[2,6]一致，但與國外部分sCJD腦FDG PET顯像報道稍有差別，既往多項研究發(fā)現(xiàn)患者基底節(jié)區(qū)FDG代謝均未見明顯減低，其可能原因為：病理學改變和朊蛋白沉積并不總是與神經(jīng)功能和代謝一致。另外，DWI研究中CJD的影像學改變通常是先累及皮層，然后發(fā)展至皮層下，而目前為止關于sCJD腦FDG代謝的文獻報道病例數(shù)均相對較少，可能也是造成研究結(jié)果不一致的原因。

病理結(jié)果證實，朊蛋白沉積相對較少或不發(fā)生朊蛋白沉積的腦區(qū)包括顳葉、海馬和杏仁核等部位[7-8]，與本研究的SPM分析結(jié)果及相關文獻報道結(jié)果基本一致。目前關于sCJD PET顯像的研究均認為小腦的葡萄糖代謝很少或不受影響[9-10]。本組7例患者中2例左側(cè)受累為主和2例右側(cè)受累為主的患者PET圖像均可見到對側(cè)小腦葡萄糖代謝明顯減低，SPM分析也證實了這一結(jié)果。盡管CJD的病理學特征是出現(xiàn)以小腦和大腦皮層為主的海綿樣變性和朊病毒，但是這種小腦代謝減低發(fā)生在對側(cè)的現(xiàn)象還不能簡單地認為是由海綿樣變性和朊病毒造成的改變，可以考慮用PET/CT腦顯像常見的一種現(xiàn)象——小腦交叉失聯(lián)絡來解釋。小腦交叉失聯(lián)絡是核醫(yī)學神經(jīng)系統(tǒng)常見的一種異常影像表現(xiàn)，是指一側(cè)大腦皮質(zhì)有放射性減低或缺損時，對側(cè)的小腦放射性分布亦明顯減低的一種現(xiàn)象，多見于慢性腦血管病，其發(fā)生機制不清，目前認為可能與神經(jīng)傳導通路中斷有關。而Renard等[3]報道的9例患者中盡管也有6例左側(cè)受累為主和3例右側(cè)受累為主的患者，但是文中并未提到小腦代謝明顯異常，也未做明確解釋。

本組7例患者的SPM分析結(jié)果表明，sCJD患者腦葡萄糖代謝減低區(qū)左側(cè)較右側(cè)更顯著、范圍更廣泛，與Renard等[3]的報道結(jié)果一致，該研究認為這是由于樣本量過小造成的偏差。但Thomas等[11]納入49例患者的MRI研究則與本研究結(jié)果一致，認為左側(cè)是更容易受累的腦區(qū)。嚴波等[12]納入55例sCJD，結(jié)果發(fā)現(xiàn)發(fā)病初期DWI異常高信號部位可能為單側(cè)性，隨著疾病的進展可發(fā)展為雙側(cè)性，并且發(fā)現(xiàn)PET/CT低代謝區(qū)域與DWI異常高信號區(qū)域基本匹配，其中1例病程長達210 d的患者腦葡萄糖代謝呈彌漫性重度減低，包括皮層下核團及小腦，影像學表現(xiàn)與上述觀點一致。

對sCJD葡萄糖代謝模式的研究有助于快速進展的癡呆類疾?。~顳癡呆、進行性核上麻痹、阿爾茨海默病、路易體癡呆等）的鑒別診斷，如阿爾茨海默病的葡萄糖代謝減低區(qū)主要集中于頂葉和顳葉，而額葉受累較少、較晚；路易體癡呆代謝減低區(qū)主要位于枕葉和顳頂葉；上述疾病的表現(xiàn)通常是雙側(cè)較為一致的減低，sCJD則常出現(xiàn)一側(cè)為主的代謝減低改變。盡管目前的研究還不能明確FDG PET檢查是sCJD的有效診斷手段，但是已有部分文獻報道認為sCJD患者腦FDG代謝的改變早于MRI[13]。此外，本研究病例數(shù)量有限，且均無明確的病理結(jié)果，相信隨著研究深入開展，尤其是統(tǒng)計分析方法的精確提高以及與病理結(jié)果的對比研究，F(xiàn)DG PET/CT顯像對sCJD的明確診斷將有較好的輔助作用。

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（本文編輯 張春輝）

Probable Sporadic Creutzfeldt-Jakob Disease: A Study of Glucose Metabolism by Statistical Parameter Mapping

PurposeTo analyze fluorodeoxyglucose (FDG) PET/CT images in patients with probable sporadic Creutzfeldt-Jakob disease (sCJD) and the affected encephalic regions by statistical parameter mapping (SPM) so that image information can be provided for early clinical diagnosis.Materials and MethodsSeven patients with probable sCJD diagnosed according to the WHO criteria and 2009 clinical diagnosis criteria and 7 controls at the matched age were enrolled in the study. Both groups underwent FDG PET/ CT scan and the images were analyzed visually and by SPM.ResultsThe visual analysis showed that the patients with probable sCJD had a hypometabolism in the wide pallium and basal ganglia region and that a portion of patients mainly had a lateral decrease. The SPM analysis exhibited that patients in sCJD group had a pattern of hypometabolism that affected bilateral parietal,frontal,occipital cortices and head of caudate (P＜0.05) and indicated that the patients with lateral hypometabolism existed crossed cerebella diaschisis (P＜0.05).ConclusionFDG PET/CT image features of sCJD patients present a hypometabolism in the wide pallium and basal ganglia region,which may be helpful in the diagnosis of sCJD in certain clinical situations.

Creutzfeldt-Jakob syndrome; Positron-emission tomography; Tomography,X-ray computed; Fluorodeoxyglucose F18; Factor analysis,statistical

10.3969/j.issn.1005-5185.2015.12.002

王瑞民

Department of Nuclear Medicine,PLA

General Hospital,Beijing 100853,China Address Correspondence to: WANG Ruimin E-mail: wrm@yeah.net

國家自然科學基金項目（81450023）；首都臨床特色應用研究（Z121107001012116）。

R742；R445.6

2015-08-10

修回日期：2015-10-24

中國醫(yī)學影像學雜志2015年 第23卷12期：884-887，891

Chinese Journal of Medical Imaging 2015 Volume 23(12): 884-887,891