一体化PET/MR在阿尔兹海默症诊断中的研究进展

1，什么是阿尔茨海默症（Alzheimer’s disease, AD）？

AD是一种复杂的多因素神经退行性疾病，也是痴呆最常见的类型，占所有痴呆病例的 60%~70%。据世界卫生组织（World Health Organization，WHO）统计，2019年AD的全球社会成本约1.3万亿美元，据研究，到2030年AD的社会年度总成本将超过3万亿元。

执行功能缺陷（executive deficits）是AD早期阶段的典型症状之一，传统理解认为执行功能缺陷与前额叶皮层区域（prefrontal cortex，PFC），特别是背外侧前额叶皮层（dorsolateral prefrontal cortex，DLPFC）有关。而近期关于功能性磁共振影像（functional magnetic resonance imaging，fMR）的研究中发现纹状体（striatal）与执行功能缺陷也存在关联。

2，一体化PET/MP在阿尔茨海默症诊断中的研究应用

该论文就是针对“纹状体是否以及如何对AD的执行功能缺陷产生影响”进行研究。该研究共纳入了50例AD患者和33例健康对照者（healthy controls，HC），AD患者均是首次被诊断为AD，并且没有使用过任何治疗AD的药物。所有受试者除了接受临床访谈、体格检查和神经心理学评估以外，还使用了一体化3.0 T TOF-PET/MR扫描仪（SIGNA™ PET/MR GE Healthcare）同时采集了脑3D T1加权快速场回波序列，以及脑[¹⁸F]-FDG-PET图像。

研究中使用Oxford-Gsk-Imanova纹状体连接性模板将受试者纹状体划分为7个亚区，包括边缘区、执行区、头运动区、尾运动区、顶区、枕区和颞区。通过计算并对比AD和HC两组在纹状体执行亚区的SUVR值，显示了与HC组相比，AD组在双侧纹状体执行亚区存在低代谢。然后采用基于种子点的分析方法研究纹状体执行亚区与背外侧前额叶皮层（DLPFC）之间的代谢连接性，并对这两个区域的SUVR值计算Pearson相关系数。此外，文献还对纹状体执行亚区和纹状体全体区域的SUVR值与神经心理学评估分数进行相关统计分析。

研究结果显示，与健康对照组（HC）相比，AD患者在双侧纹状体执行亚区和尾侧运动亚区的代谢显著降低，而在纹状体其他亚区（包括：边缘亚区、吻侧运动亚区、顶叶亚区、枕叶亚区和颞叶亚区）的代谢无显著差异，如图1所示。

图1

针对纹状体执行亚区与DLPFC之间的代谢连接，分析结果显示，与HC相比，AD患者纹状体执行亚区与DLPFC之间的代谢连接降低。如图2所示。

图2

此外，纹状体执行亚区与神经心理学特征的相关性分析结果显示，左侧执行亚区的SUVR与AD患者执行功能障碍的严重程度相关。

研究结果表明，AD患者纹状体执行亚区与DLPFC的代谢连接的异常与执行功能障碍有关，这意味着执行纹状体参与执行缺陷的产生可能是由于特定的纹状体-皮层环路的断开导致神经元-神经元传输障碍。纹状体执行亚区水平的代谢和纹状体-皮层连接的改变可能为理解AD的发病机制提供新的视角，并可能成为评估执行缺陷严重程度的潜在生物标志物，为该疾病的发病机制提供了有价值的见解。

该研究成果显示了一体化PET/MR因其无创、定量化的优势，在AD研究中发挥了重要的作用。

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