帕金森氏病18F-FDG、11C-CFT及11C-RAC PET/CT顯像的臨床價值研究

那孜木古麗·木塔爾別克， 張奇洲， 秦永德， 李毓斌， 李肖紅， 阿米娜·依不拉音

(新疆醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院核醫(yī)學科, 烏魯木齊 830054)

帕金森病(Parkinson′s Disease，PD)是一種中樞神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病，在60歲以上的人群中占1%[1]，其重要的神經(jīng)病學特征是腦多巴胺(DA)的丟失而引起的運動癥狀，如靜止性震顫、運動遲緩、肌張力增高和姿勢平衡障礙[2]，臨床把上述可作為PD的早期癥狀，但缺乏這些早期癥狀，如體征表現(xiàn)為步態(tài)異常、幻覺、癡呆、自主神經(jīng)癥狀和共濟失調(diào)等其他帕金森綜合征時，很難根據(jù)臨床表現(xiàn)診斷為PD，故目前缺乏一個硬性的、真實客觀的診斷標準。正電子發(fā)射計算機斷層掃描(positron emission tomography，PET)具有較高的敏感性和分辨率，有助于帕金森病的診斷、鑒別診斷以及病情的評估，分子影像模式能夠從納米水平辨認微小變化，這是了解大腦活動微妙變化的前提條件[3]。而PD病理變化與葡萄糖代謝、多巴胺轉(zhuǎn)運體及多巴胺D2受體變化密切相關。本研究通過分析3種示蹤劑顯像特點，進行PD的病情評估、協(xié)助診斷以及腦損傷部位的評價。

1 資料與方法

1.1研究對象選擇2015年6月-2017年7月在新疆醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院檢查18F-FDG、11C-CFT及11C-RAC PET檢查的22例帕金森氏病患者(PD組)及23例健康對照組(HC組)作為研究對象。所有受試者均在本院行頭部MRI，以排除其他中樞性神經(jīng)系統(tǒng)疾病。檢查前對所有受試者均作解釋說明。

1.1.1 PD組 22例患者分別行18F-FDG、11C-CFT及11C-RAC PET顯像，男性8例，女性14例，年齡43～79歲，平均(61±36)歲，均來自于本院神經(jīng)內(nèi)科住院診斷為PD的患者，具有不同的PD相關臨床癥狀。

1.1.2 HC組 23例健康對照組，其中男性8例，女性15例，來自于神經(jīng)內(nèi)科門診及體檢中心健康中老年人，年齡與性別比與觀察組相比差異無統(tǒng)計學意義。

PD入選標準：所有PD患者均符合2006年中國PD診斷標準[4]。PD排除標準：(1)各種繼發(fā)性帕金森綜合征；(2)具有頭顱外傷、腦卒中及手術等中樞神經(jīng)疾病。

1.2方法

1.2.1 示蹤劑的合成18F-FDG、11C-CFT及11C-RAC 均為本科室采用GE回旋加速器和合成器自主合成，最終產(chǎn)品放射化學純度>95%，內(nèi)毒素及細菌檢測均為陰性，符合放射性藥品要求。

1.2.2 PET/CT掃描方法 顯像設備為美國GE公司的discovers VCT64 PET-CT行腦部斷層顯像。腦部18F-FDG與11C-CFT PET顯像分別于2015年6-12月進行，11C-RAC PET顯像于2016年11月-2017年7月進行，掃描受試者分別注射18F-FDG、11C-CFT及11C-RAC(平均185～370 MBq)。18F-FDG與11C-CFT注射 1 h后安靜閉目狀態(tài)下行CT掃描，11C-RAC 靜坐 20 min后行CT掃描，對掃描數(shù)據(jù)進行校正后再行PET三維模式采集，經(jīng)過后處理后獲得腦橫斷面、冠狀面、矢狀面及三維圖像。

1.2.3 基本方法 分別分析PD與HC組18F-FDG、11C-CFT及11C-RAC PET顯像特點，進一步根據(jù)11C-CFT PET顯像特點把PD組分為輕、中、重度組，分析不同情況相對應的PD組18F-FDG及11C-RAC PET顯像，進行PD腦損傷部位的評價及病情分析。

1.3圖像處理及分析方法18F-FDG、11C-CF及11C-RAC PET顯像：以小腦(CB)為本底標準，在CT圖像上選擇雙側(cè)尾狀核及殼核較清晰的幾幅圖像，測量雙側(cè)基底節(jié)區(qū)放射性分布較大者，按公式獲得示蹤劑分布的半定量值，即攝取值=ROI-CB/CB,半定量反映該部位的顯像劑密度和功能[5]。

2 結(jié)果

2.1腦葡萄糖代謝及腦多巴胺轉(zhuǎn)運體顯像18F-FDG PET顯像：PD組雙側(cè)尾狀核、雙側(cè)殼核前、中、后部放射性分布低于同側(cè)對照組，隨著病情的發(fā)展，可以看出雙側(cè)頂葉、顳葉及枕葉呈不均勻性FDG代謝減低，提示存在繼發(fā)性PD表現(xiàn)，并發(fā)現(xiàn)殼核代謝高于尾狀核，以殼核中部明顯,腦皮質(zhì)和基底節(jié)區(qū)代謝減低程度與臨床表現(xiàn)及嚴重程度相關[6],PD廣泛的結(jié)構(gòu)變化可能提示腦皮質(zhì)功能的變化與紋狀體退變有關[7]，見圖1。11C-CFT PET顯像：雙側(cè)尾狀核、殼核前、中、后部放射性分布不同程度地低于同側(cè)對照組，早期PD組雙側(cè)殼核中、后部DAT分布呈雙側(cè)不對稱性減低，中期PD組雙側(cè)殼核中、后部較早期更進一步減低或接近缺損，到晚期時PD組雙側(cè)基底節(jié)區(qū)DAT分布呈雙側(cè)較對稱性減低，與早期相比，DAT逐漸發(fā)展至雙側(cè)尾狀核進一步減低。既然DAT顯像對疾病進展有一定的預后價值，但它在區(qū)分PD退行性病因方面價值有限[8],見圖2。

2.2腦多巴胺D2受體顯像按年齡配對的11C-RAC PET 顯像：PD組于雙側(cè)殼核中、后部可見放射性分布高于對照組(見圖3),因雙側(cè)尾狀核及殼核有豐富的D2R受體，故相應位置RAC分布較高，而D2R含量少的頂葉、額葉、顳枕葉及小腦放射性分布較少或無放射性分布，見表1。

PD組雙側(cè)殼核中、后部放射性攝取值高于對照組， 22例PD組中有帕金森病Hoehn-Yahr分級為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級患者(Ⅰ、Ⅱ級患者例數(shù)較多),既有不同時間段的服用多巴胺替代治療的患者,其臨床癥狀各異,但研究中發(fā)現(xiàn),PD會存在較長時間的雙側(cè)殼核中、后部上調(diào)顯像。

表1 22例按年齡配對的PD患者與對照組雙側(cè)基底節(jié)區(qū)11C-RAC攝取值

2.2.1 根據(jù)11C-CFT顯像分為輕、中、重度的PD組相對應18F-FDG顯像特點18F-FDG PET顯像中可見輕、中度PD組雙側(cè)尾狀核、單側(cè)殼核前部、雙側(cè)殼核中部、單側(cè)殼核后部放射性攝取值低于對照組，重度的PD組僅于雙側(cè)尾狀核放射性攝取值低于對照組(見圖1)，不同階段的PD組尾狀核18F-FDG攝取值較對照組低，但隨著病情的發(fā)展有增高的趨勢,見表2。

表2 根據(jù)11C-CFT顯像分為輕、中、重度的PD組雙側(cè)基底節(jié)區(qū)18F-FDG攝取值對比

2.2.2 根據(jù)11C-CFT顯像分為輕、中、重度的PD組相對應11C-RAC顯像特點11C-RAC PET顯像中可見輕、中、重度PD組雙側(cè)殼核中、后部放射性攝取值高于同側(cè)對照組，輕、中、重度PD組雙側(cè)殼核中、后部出現(xiàn)上調(diào)顯像，主要位于殼核中后部，而尾狀核和殼核前部無明顯變化(見圖3)，左右側(cè)呈不對稱性代謝，考慮與PD癥狀不同有關。本研究中盡管PD組癥狀各異，但放射性攝取值仍高于對照組，說明PD有很長時間的D2受體上調(diào)顯像。本研究中重度PD患者僅有4例，故RAC下調(diào)顯像不明顯。隨著PD病情的加重，雙側(cè)殼核中、后部的放射性分布逐漸增加，并與D2受體活性呈負相關,見表3。

表3 根據(jù)11C-CFT顯像分為輕、中、重度的PD組雙側(cè)基底節(jié)區(qū)11C-RAC攝取值對比

a: 正常：雙側(cè)基底節(jié)區(qū)放射性分布均勻、對稱； b: 輕度PD：雙側(cè)尾狀核及殼核中部放射性分布減低；c: 中度PD：雙側(cè)尾狀核放射性分布減低；d: 重度PD：雙側(cè)尾狀核放射性分布減低；e: 中度PD：左側(cè)頂葉FDG代謝減低，為繼發(fā)性改變。

圖118F-FDGPET顯像圖

a: 正常：雙側(cè)基底節(jié)區(qū)放射性分布均勻、對稱； b: 輕度PD：雙側(cè)殼核后部放射性分布減低； c: 中度PD：雙側(cè)殼核中、后部放射性分布減低，且雙側(cè)尾狀核放射性分布較輕度減低明顯； d: 重度PD：雙側(cè)尾狀核放射性分布明顯減低，雙側(cè)殼核放射性分布缺損。

圖211C-CFTPET顯像圖

a: 正常：雙側(cè)尾狀核及殼核放射性分布均勻、對稱； b: 輕度PD：雙側(cè)殼核放射性分布增高，以殼核中、后部明顯，為上調(diào)顯像； c: 中度PD：雙側(cè)殼核中、后部放射性分布增高，仍見上調(diào)顯像； d: 重度：雙側(cè)殼核放射性分布較對照組有所減低，考慮為下調(diào)顯像。

圖311C-RACPET顯像圖

3 討論

近期研究發(fā)現(xiàn)，多巴胺仍是控制PD運動癥狀的金標準[3]。18F-FDG作為目前PET顯像較為成熟的顯像劑，可以通過PDRP(帕金森病相關腦代謝網(wǎng)絡模式)對PD做出診斷和鑒別診斷。黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元缺失是PD患者的主要病理生理特征之一[9]。腦多巴胺轉(zhuǎn)運體(DAT)是多巴胺能神經(jīng)末梢的轉(zhuǎn)運蛋白，由于其顯像不容易受藥物的影響，成為PD早期診斷的研究熱點，而PET能表達多巴胺神經(jīng)末梢中多巴胺轉(zhuǎn)運體(DAT)的密度[10]，較其他多巴類物質(zhì)及多巴胺受體顯像更加直接、敏感；而11C-RAC PET可以較敏感地顯示多巴胺D2的密度及其變化情況，對PD的發(fā)生機制研究等具有重要的意義，為中樞神經(jīng)系統(tǒng)多巴胺D2受體分布的理想示蹤劑。

單純用11F-FDG PET顯像診斷神經(jīng)系統(tǒng)退行性病變雖然可發(fā)揮特殊的作用，但鑒別診斷復雜的神經(jīng)系統(tǒng)疾病缺乏特異性，如聯(lián)合應用2～3種藥物可提高診斷準確率，對PD損傷部位的評價、病情分析及早期診斷具有重要的意義。盡管16F-FDG PET廣泛應用于臨床實踐及研究中，但仍有其局限性，有研究表明，18F-FDG 是一種鑒別特發(fā)性PD,多系統(tǒng)萎縮型PD和癡呆相關的非典型PD臨床有價值的成像生物標志物[11-12]。本研究顯示18F-FDG PET顯像在雙側(cè)基底節(jié)區(qū)攝取減低外，隨診病情的發(fā)展，在雙側(cè)頂葉、顳葉及枕葉出現(xiàn)代謝減低情況，這與馮濤等[13]研究結(jié)果一致；本研究還發(fā)現(xiàn)殼核代謝高于尾狀核，以殼核中部明顯。但18F-FDG在早期PD中具有自限性，不能完全表達病情嚴重程度，因此利用11C-CFT及11C-RAC可給予病情評估、早期診斷及發(fā)病機制的分析。11C-CFT 為反映DAT較敏感的顯像劑，在黑質(zhì)紋狀體通路中因神經(jīng)元變性，導致多巴胺降低，因此11C-CFT 攝取減低，故能評價PD嚴重程度。11C-CFT PET顯像能反映PD患者神經(jīng)元損害是從殼核后部、殼核中部到殼核前部，在進一步到尾狀核的順序發(fā)展[5]。但單純利用11C-CFT PET顯像，很難鑒別多系統(tǒng)萎縮與原發(fā)性PD，而11C-RAC是多巴胺D2受體配體的拮抗劑，與配體競爭性結(jié)合D2受體，反映D2受體功能，從而可以判斷原發(fā)性PD腦損傷部位[14-15]。11C-RAC PET顯像比較復雜，受病程、年齡及藥物的影響，因內(nèi)源性多巴胺減少引起D2受體代償性增多出現(xiàn)上調(diào)顯像，而晚期或者經(jīng)過大劑量長期服用多巴胺替代治療的PD患者11C-RAC攝取接近正?；虺霈F(xiàn)下調(diào)顯像，故11C-RAC PET顯像主要意義在于為早期發(fā)現(xiàn)并未服用多巴胺治療的患者做出診斷、評估多巴胺D2受體功能及后期藥物療效的評價。

PET 作為較成熟的功能性影像診斷技術，在PD的診斷、病情評估以及發(fā)病機制的研究具有重要意義。因18F-FDG和11C-RAC代謝受到藥物和手術治療的影響，而11C-CFT受到藥物治療影響較小，故三者聯(lián)合評估PD病情可相互彌補各自的不足，并以腦細胞葡萄糖代謝、腦多巴胺轉(zhuǎn)運體及腦多巴胺D2受體等多個方面分析PD的發(fā)生機制和病理改變。腦代謝顯像在PD的鑒別診斷有應用價值，腦多巴胺轉(zhuǎn)運體顯像在PD黑質(zhì)紋狀體多巴胺神經(jīng)元的功能顯示及病情嚴重程度的評價上有重要的意義，多巴胺D2受體顯像能夠解釋PD的發(fā)生機制，在未經(jīng)過多巴胺替代治療的早期PD患者中給予早期的診斷及腦損傷部位的評價，因此，PET顯像被認為是PD早期診斷、病情評估及解釋發(fā)生機制較為有效的工具[16]。