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路易体痴呆神经影像学特征研究

1DLB的结构MRI特征

结构MRI作为痴呆鉴别诊断的辅助检查,已广泛应用于临床。痴呆患者,在结构MRI或多或少存在有萎缩的改变,有着一定程度的相似性,因而局部脑区的结构变化,成为鉴别诊断的重要辅助工具。横断面研究和纵向研究均发现,DLB的内侧颞叶轻度萎缩,结构相对保留,AD的内侧颞叶萎缩较明显,尤其以海马为著。Burton等[2]的病理研究也证实了上述发现;很好地解释了DLB患者情节记忆保留完好的原因。内侧颞叶的萎缩,与β淀粉样蛋白(amyloid-beta,Aβ)斑块有明显的相关性,而与神经纤维缠结和路易体病理改变无关[2]。提示了合并有AD的理改变是DLB患者脑灰质萎缩的原因。提示了,DLB海马无Aβ沉积,因此萎缩的程度较AD轻,这一现象背后强烈的病理学证据支持,AD的海马结构包括CA1区,内嗅皮质及亚颗粒区的Aβ沉积更显著,因此萎缩程度更重。但也有学者认为,由于随着年龄增长而出现的生理性萎缩,结构MRI的内侧颞叶萎缩表现不适用于>85岁患者的鉴别诊断[3]。由于DLB的颞叶内侧萎缩较轻,临床表现为情节记忆能力较AD患者好。然而DLB多以注意力和视空间任务受损,因此有研究认为,正因为颞叶的相对保留,使得颞叶与额叶直接的相互联系的生理机制未受到明显的影响。但是AD患者额叶、颞叶都有明显的萎缩DLB的中脑受累更显著,伴有胆碱能神经递质系统———Maynert基底核萎缩,以及脑桥中部背侧的灰质萎缩,提示DLB的胆碱能神经递质系统异常,可能与DLB中脑突触核蛋白性病理特性有关[4]。因此DLB的中脑结构特点,可以帮助我们在临床上辅助鉴别AD。此外,研究者们通过结构MRI,利用基于体素的形态学分析发现,DLB的顶叶、颞叶及枕叶灰质萎缩较PDD明显[5]。视幻觉产生相关脑区,如左侧楔前叶、额叶下回等脑区的灰质萎缩较PDD显著[6]。近年来,随着影像学技术的进步,测量皮质厚度的分析方法,可以更精准地利用结构MRI的信息,检测相关的形态学改变。该方法对DLB鉴别诊断的敏感性为82%,特异性为85%。AD的皮质厚度变薄的区域包括海马旁回、扣带回膝部、颞叶;DLB则在扣带回中后部、颞枕叶上部及额极外侧部萎缩明显[7]。总之,无论是感兴趣区、VBM或是直视的方法,均提示DLB的内侧颞叶结构轻度萎缩是其主要特点及鉴别点。

2DLB的功能MRI(functionalMRI,fMRI)特征

基于任务的fMRI和静息态fMRI,分别反映在活动和静息情况下脑功能的状态,主要是依赖于脑血氧水平的改变进行监测。近年来的静息态fMRI研究表明,DLB患者的楔前叶和注意相关脑区、壳核与额叶、颞叶与顶叶连接活性增强,而前额叶和视皮质的连接活性下降[8]。利用颜色、面孔识别、运动等检测参数,基于任务的fMRI发现,颞上回的功能活性增强;视觉第1、2、3区域功能活性与正常人比较无明显差异,而高级视皮质(V5/颞叶中部)区域的功能活性下降,该脑区域是主要的视觉运动反应区[9]。这些研究表明,DLB的枕叶高级皮质区受累,而初级皮质功能保留。是否DLB的视幻觉和视空间受损与高级视觉皮质功能异常有关,尚待更多的研究证据来验证。

3DLB的SPECT特征

近年来,核医学的显像设备及技术日新月异,多种放射性标记示踪剂的成功研制和推广应用,使得SPECT和PET的检查方法能够更好地反应患者脑部分子水平的改变,在DLB的影像学诊断方法中起到了非常重要的作用。DLB患者黑质纹状体受累,纹状体内多巴胺转运体(dopaminetransporter,DAT)减少,这一特征性病理改变能够良好地反映黑质多巴胺神经元的功能状态。帕金森综合征症状与DAT的减少有明确相关性,此外有报道认为,视幻觉也与DAT减少相关[10]。123I-氟丙基-甲基酯-(4-碘-苯基)托烷是123I标记的托品烷化物,作为DAT的配体,被广泛用于DAT示踪剂。在AD和正常人脑纹状体的尾状核和壳核的DAT对配体的摄取率较高,而DLB患者的尾状核摄取减低,壳核则更少。多中心影像学研究数据表明,DAT-SPECT检查,与AD鉴别的敏感性达到78%,特异性在90%以上[11]。经尸体解剖证实,该方法的敏感性可达到88%,特异性为100%[12]。因此,DAT-SPECT的检测作为影像学的重要提示特征,被引入DLB的诊断标准中的提示性证据:纹状体DAT摄取减少支持DLB的诊断[1]。然而,需要注意的是,DAT-SPECT难以鉴别DLB与PDD,也提示了这2种疾病均为黑质纹状体受累,有部分相似的发病机制,属于一种疾病谱———路易体病,而DLB与AD有着不同的发病机制。脑灌注成像技术是SPECT的另1种检测方法,主要反映脑血流灌注的情况。目前多数研究显示,与AD患者比较,DLB主要是枕叶呈低代谢改变,常累及的脑区包括视觉皮质、视觉联合皮质和楔前叶[13-15]。Lobotesis等[13]利用灌注成像技术发现,DLB与AD仅在枕叶皮质有脑血流的不同,该方法敏感性为65%,特异性为87%,但准确度不如DAT-SPECT高[13-16]。而在一项早期研究中,科学家们利用感兴趣区分析法,发现AD患者的颞叶中部、双侧的纹状体及右侧丘脑的脑血流灌注较DLB低[17]。可见,DLB和AD在基底节区和脑叶皮质的代谢灌注有着截然不同的特点。脑葡萄糖代谢与脑灌注有一定的相关性,SPECT灌注成像技术或DAT显像技术,都可用来辅助诊断DLB,但是DAT-SPECT技术的准确性较灌注成像技术更佳,尤其对疑似DLB患者区别于AD,推荐选择DAT-SPECT技术。由于DLB和PDD临床症状相似,并且有一定相似的发病机制,因此很难通过此类方法予以鉴别。当然,在反映脑功能方面,接下来介绍的18F-脱氧葡萄糖(18FDG)-PET更要优于脑灌注的SPECT技术。

4DLB的PET特征

目前,PET的应用日益广泛,它的优势在于,有多种放射性示踪剂,可检测脑内多个系统的代谢及功能改变,例如反映脑代谢的18F-FDG检查,标记胆碱能通路的11C-4-乙酰基-N-甲基哌啶,标记多巴胺能系统的18F多巴和单胺能转运体、标记Aβ沉积的匹兹堡复合物B(PittsburgcompoundB,PIB)等。

4.1DLB的18FDG-PET特征

以往研究表明,DLB存在皮质的葡萄糖代谢减低,累及的脑区主要为枕叶和视觉联合皮质,而扣带回后部的葡萄糖代谢率无减低,甚至高于周围的信号区域,影像学上常称上述现象为DLB的“扣带回岛征(cingulateiscandsing,CIS)”,是18FDG-PET的特征性改变[16,18]。有学者认为,DLB患者枕叶的低代谢现象与患者的生动视幻觉有关系[16]。AD患者扣带回后部葡萄糖代谢下降,CIS少见;最近的一项病理活检结合PET的小样本研究表明,经18FDG-PET视觉评估CIS阳性的患者,符合DLB高度或中度病理改变,临床诊断为DLB而非AD。高CIS比率与低Braak神经纤维缠结染色相关;DLB的患者,在18FDG-PET上,扣带回后部、前楔叶、楔叶的葡萄糖代谢率更高,出现CIS的比率更高,但PIB-PET显示,上述结果独立于Aβ的负荷,该结果也提示了CIS与Aβ沉积无明确关系。有此可以看出,临床诊断为DLB,经病理证实为DLB病理改变者,出现18FDG-PET扣带回岛征的概率较AD高,且活检发现CIS阳性者的脑部病理Braak分级较低[19]。因此CIS可用于临床DLB与AD的鉴别[20]。有学者通过18FDG-PET的方法,分析了DLB和PDD的影像学特点,结果发现两者的多巴胺能系统受损,但是两者之间并无明显的不同点。该结果与SPECT相关的研究结果相同。由于PDD与DLB的发病机制相似,均有多巴胺能系统受累,因此18FDG-PET在PDD与DLB的鉴别上,敏感性较低[18]。因此,对怀疑存在DLB与PDD者,DAT-PET或DAT-SPECT并不适用。

4.2DLB的PIB-PET特征

PIB常用于脑内Aβ沉积的检测,Aβ多沉积在前额叶、顶叶及颞叶皮质。DLB的发病机制是以路易小体和轴索变性为主,但也可有Aβ沉积的病理改变,诸多研究发现,DLB与AD脑内Aβ沉积的部位相似,但DLB皮质的PIB配体结合率较低;与正常人比较,DLB和AD均有Aβ负荷升高的表现[21]。DLB与PDD虽属于同一类疾病谱,但是PIB-PET却有着显著地差异:80%DLB患者皮质有Aβ沉积,但PDD患者却很少见,也支持了DLB的皮质存在AD的理改变[22-24]。DLB的Aβ沉积与认知受损的相关性尚待进一步研究。

综上所述,现有的影像学技术,分别从结构和分子水平上,很好地揭示了DLB的影像学特征,(1)结构MRI的研究,反映出了DLB的内侧颞叶结构保留相对完好;(2)fMRI可发现视觉高级皮质的连接活性改变;(3)通过SPECT和PET技术,DLB基底节区的多巴胺能活性显著减低是最具特征性的影像学特点,为DLB的临床诊断提供了重要的线索和证据;脑灌注成像技术研究提示,DLB顶叶和枕叶区域脑血流下降。现有的影像学技术中,由于SPECT和PET的禁忌证少,尽管存在一定的放射性,但在临床上可行度高,易被患者及家属所接受。在一些国家和地区,SPECT应用更为广泛。结构MRI应用最广,但是幽闭症患者、有起搏器者或体内金属置入者不适用。fMRI的检查,需要患者执行一系列特殊的任务,因此很多患者尤其是老年期痴呆患者无法配合,也限制了它的临床应用价值。此外,弥散张量成像和磁共振波谱技术对后期数据处理分析要求高,因此时间长,很难作为临床常规检查手段。目前的影像学资料,大多基于小样本量的横断面研究,因此未来需要大样本量的纵向性研究数据和多模态的影像学研究,从而使影像学技术更好的服务于临床,对高危人群和轻度认知功能减退患者进行早期监测,帮助我们发现和利用更多的生物标记物。

作者:王姗姗 贾建军 单位:解放军总医院南楼神经内科


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