语义性痴呆与进行性非流利失语患者18F-FDG PET/CT脑显像特征分析

2014-05-08牛娜崔瑞雪张振馨

中国神经免疫学和神经病学杂志 2014年5期

牛娜崔瑞雪张振馨

牛娜崔瑞雪张振馨

目的比较语义性痴呆和进行性非流利性失语患者的脑代谢减低区域的差异并分析低代谢脑区与语言障碍表型的关系。方法收集2011-2013年作者医院临床诊断的6例语义性痴呆(3例左侧经典型及3例右侧变异型)和5例原发非流利失语患者,将患者的18F-FDG PET/CT脑显像分别与10名健康对照者的脑显像进行像素水平的统计参数图(statistical parametric mapping,SPM)两样本检验分析,将与健康对照组有统计学差异的低代谢脑区投射到标准脑模型上。并分析各组脑功能受损区域与临床表现的关系。结果 (1)3例MRI表现为左侧颞叶前外侧萎缩的经典型语义性痴呆患者以早期命名和单词的理解障碍为主要特征,18F-FDG PET/CT脑显像表现为左侧颞叶前外侧代谢减低最明显,右颞极轻度受累。(2)3例MRI表现为右侧颞叶萎缩明显的变异型语义性痴呆患者,以早期的面容失认、行为改变、导航能力障碍为主要特征,其18F-FDG PET/CT脑显像表现为右侧颞下回靠后及右颞极的代谢减低最明显,右额下回及右顶枕叶皮层少量受累,左颞皮层少量受累。(3)5例进行性非流利性失语患者表现为语法缺失、语言简单、说话费力、错音等,单个词理解和物体认知保留,其18F-FDG PET/CT脑显像所示的代谢减低区主要位于左半球,包括外侧裂周围的岛叶、额叶中下回、颞叶下回后部、顶叶角回区域。右半球相应部位少量皮层轻度受累。结论18F-FDG PET脑显像显示经典型语义性痴呆与进行性非流利性失语的脑皮层代谢减低模式不同,且代谢减低区与临床症状相关。

痴呆；失语,经皮质运动性；正电子发射断层显像术；体层摄影术,螺旋计算机；氟脱氧葡萄糖F18

根据临床特征,目前国际上将额颞叶变性病(FTLD)分为3种主要的临床亚型：行为变异型额颞叶痴呆(behavioral variant of frontotemporal dementia,bv FTD)、进行性非流利性失语(PNFA)和语义性痴呆(SD)［1］。其中SD和PNFA可归为原发性进行性失语(primary progressive aphasia, PPA)［2］,该病最突出的临床表现为进行性失语,失语类型多种多样,包括语言的运用和理解障碍,该病缓慢隐袭起病,最初仅表现为进行性语言功能障碍,无记忆或其他认知功能异常及人格行为改变,日常生活活动正常,随病情进展可出现其他认知及行为异常,最终发展为严重失语和痴呆。在出现其他认知功能障碍及行为异常前,失语作为惟一症状存在。PPA病因及发病机制尚不明确,以左半球局限性额叶和颞叶萎缩为主要解剖特征,具有较大的临床异质性。PNFA患者主要表现为语法缺失、语言失用、错音、少语等。以左侧颞叶受累为主的经典型SD患者主要表现命名障碍、词语理解障碍、语义知识丧失等。近年国内外报道了以右侧颞叶萎缩为主的少量病例,主要表现为情景记忆、导航能力受损以及行为异常,语义记忆缺损限于人物、味道和食物,如人面失认症［3-5］,目前多将此类患者归入右侧颞叶变异型(right temporal atrophy variant,RTLV)SD。目前国内未见对这些PPA亚型的脑代谢功能改变差异进行比较研究。本文拟通过用统计参数图(statistical parametric mapping,SPM)脑分析软件分析3组临床表现不同患者脑代谢改变区域的差异,并分析代谢减低脑区与临床表现的关系。

1 对象和方法

1.1 对象按照2011年PPA研究小组的SD和PNFA诊断标准［6］,收集作者医院2011-2013年认知障碍研究中心门诊临床诊断的经典SD患者3例,RTLV患者3例和PNFA患者5例,就诊期间均在北京协和医院PET中心行18F-FDG PET/CT脑显像。采用SPM5软件对每组患者的18F-FDG PET/CT脑显像图与10名性别年龄匹配的健康对照组图像进行比较,研究3组患者的脑代谢减低区域分布。

1.2 方法18F-FDG PET/CT检查：18F-FDG由北京协和医院PET中心合成,放化纯度和标记率均＞95%,18F由CTI公司RDS111型回旋加速器生产。受试者禁食6 h以上,静脉注射18F-FDG 296 MBq后处于安静、避光的环境,注射后45 min进行PET脑扫描,PET/CT扫描仪型号为Siemens Biograph 64。先进行脑部CT扫描用于PET数据的衰减校正,然后进行10 min的3D脑断层发射扫描,PET数据处理采用有序子集最大似然法(Ordered Subset Expectation Maximization,OSEM)方式重建,获得脑部横断面、冠状面及矢状面图像。

1.3 SPM数据处理与统计分析将PET图像按蒙特利尔神经病学研究所的脑图谱进行标准化处理,转化成具有标准解剖空间的图像,用10 mm× 10 mm×10 mm的半高宽对标准化后的图像进行平滑处理,提高统计分析前的图像信噪比并得到目标分析图像。

每组患者分别与对照组脑PET图像进行SPM统计分析(两样本检验),检验水平为0.05。获得具有统计学意义差异的像素点空间坐标,利用Xjview软件显示代谢异常像素点所对应的功能脑区,并投射到3D标准脑模型上,并描述各个代谢减低区的大小范围(像素数量,涉及主要脑区)、T值的峰值和峰值在标准脑上的坐标位置,所有代谢减低区像素数量超过1000的均列在表中。

2 结果

图1 各组患者与对照组脑PET代谢图像像素水平的SPM分析结果

2.1 经典型SD患者临床特征与脑代谢图像分析3例经典型SD患者中,男性2例,女性1例,发病年龄分别为48、61和74岁；均以单词理解障碍、语义知识丧失、命名障碍等语言障碍为首发症状起病；MRI示左侧颞叶萎缩明显。经典型SD患者脑代谢减低区分布范围及减低程度见图1A和表1。3例经典型SD患者左侧颞叶前外侧代谢减低最明显,右颞极轻度受累,额叶未见明显代谢减低区。左侧的尾状核和丘脑代谢减低。

表1 3例左侧经典型SD患者大脑主要代谢减低区分布

2.2 RTLV SD患者临床特征与脑代谢图像分析3例RTLV SD患者均为男性,发病年龄分别为57、73和75岁；均表现为面容失认和导航障碍,并伴记忆力下降,1例有失读、失写,2例伴物体命名障碍,1例言语产生困难,1例有重复语言,1例有行为异常；MRI均表现为右侧颞叶明显萎缩。18FFDG PET/CT表现为右侧颞叶代谢减低为著,双侧颞叶明显不对称代谢减低,右侧代谢减低区主要集中在颞叶下回后外侧及右颞极,颞下回后部相邻的下顶叶及枕叶局部代谢轻度减低,右额下回皮层少量受累。具体脑代谢减低区分布范围及减低程度见图1B和表2。

表2 3例RTLV SD患者的主要代谢减低区分布

2.3 PNFA患者临床特征与脑代谢图像分析 5例PNFA患者中,男3例,女2例,发病年龄分别为61、65、67、70和73岁；主要表现为语法简单和出错,说话费力、中断不完整,2例有发音错误,5例对单个词语的理解保留,物品认知保留,但有4例对语法复杂的句子理解困难,4例伴不同程度行为改变和执行功能下降；MRI表现为左侧外侧裂周围皮层萎缩明显。18F-FDG PET/CT显像示两侧半球代谢减低明显不对称,代谢减低区主要位于左半球外侧裂周围的岛叶、额叶中下回,包括运动语言区(broca 45、46、47区)及中央下回的运动区皮层；颞叶减低区主要位于颞叶下回后侧；顶叶背外侧角回区域代谢也明显减低；左侧的尾状核和丘脑代谢减低。右侧相应部位脑区代谢减低的程度明显低于左侧,有统计学差异的像素数目明显少于左侧具体脑代谢减低区分布范围及减低程度见图1C和表3。

表3 5例PNFA患者的主要代谢减低区分布

3 讨论

18F-FDG PET/CT脑显像反映脑能量代谢情况,很多退行性脑病可有特征性的脑代谢减低模式。包括FTLD在内的各种退行性脑病引起的认知障碍临床表现有很多重叠,而18F-FDG PET/CT显像可根据代谢异常脑区分布对其进行鉴别和早期诊断［7］。FTLD是一组临床表现、神经病理、遗传方面异质性很强的痴呆症候群,以进行性精神行为异常、执行功能障碍和语言损害为主要特征。FTLD的3种主要临床亚型bv FTD、PNFA和SD的临床表现及神经影像学也有较大区别。bv FTD的18F-FDG PET/CT显像特征近年来研究渐多,国内也有数篇论著发表［8］,而国内关于SD和PNFA的18F-FDG PET/CT的显像研究较少。

本研究3例左侧经典SD患者的低代谢脑区分布表明,左颞前外侧区域的功能减低造成语义缺失和单词的理解障碍,此组患者的代谢减低脑区相对局限,其他脑叶未表现明显功能异常。这与前期的一些研究相一致。一些结构影像学(MRI和CT)研究结果显示SD患者非对称性前下部颞叶萎缩,且已证明语义缺失的严重程度与颞叶的前部区域萎缩程度对应［9］。另有研究表明前颞区与其他的颞顶叶、额叶区有广泛连接［10］,起到类似于集线器的作用［11］,通常被认为是负责语义、分类、概念形成的关键部位。一般认为左侧前下颞部萎缩是较特异的显像特征,具有诊断价值。

本文左右侧优势的SD患者大脑代谢改变区域的差异也进一步支持如下观点：左颞区主要是实现对物体的处理加工,而右颞叶是处理人物和面孔知识的关键［12］。本组RTLV SD患者减低最明显的区域在颞下回后部颞枕交界处,部分枕叶受累,或可解释人面失认的原因,其中1例RTLV SD患者出现行为异常表现,可能是由右额叶部分皮层代谢减低引起。

PNFA患者常见的语言障碍为言语费力、迟疑、失语法、电报式语言、语音错语、复述困难,理解力多正常。PNFA患者典型的结构影像特征为左外侧裂周围萎缩,一般认为下额叶、岛盖区、岛叶负责话语产生和语法。但本组病例显示的皮层功能减低区域范围较广,双侧皮层不对称受累,左侧为著,除外侧裂周围皮层外,额叶、颞叶后部颞顶交界处部分皮层也出现代谢减低区其原因可能与本组患者病程较晚有关,其中4例已出现性格行为改变,脑代谢图像显示额叶较多区域已出现不对称减低。本组患者顶叶下部皮层出现代谢减低,考虑是因为PNFA的临床异质性,部分个体语音回路出现异常,因为一般认为顶叶下部在语音回路功能中起重要作用,这些患者可能是因为无法准确地将听觉信息传输到运动程序而导致语言输出障碍。一些研究提出听觉功能障碍和语音输出受损之间相关联的观点［13-16］。Warren等认为,传入听觉信号分析、语音输出和监测自己的声音之间的关联是通过连接额叶、顶叶和后颞皮层的背听觉皮层通路实现［14］。人语音输出通过背听传导通路的感觉运动连接所介导［15］,也有学者报道后颞叶、颞顶交界处局灶性受损的患者语言输出可出现异常［16］。

针对PPA患者的研究有助于了解大脑不同区域与语言形成的各个环节的关系。特定语言功能的环路中,白质起到对分布各处的皮层功能区的连接作用,疾病进展过程中,白质的完整性逐渐丧失,所以多种语言障碍表现渐趋重叠、混合［17］。所以有时仅用临床表现来研究语言障碍的原因存在一定困难。18F-FDG PET/CT显像,可以灵敏显示脑代谢区域的变化,如果结合个体的语言障碍具体表现深入分析,或可成为了解语言形成和障碍机制的有利工具。由于本研究病例数较少,关于额颞叶变性患者各个代谢减低脑区在语言障碍中的确切作用,尚需进一步研究。

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Analysis of18F-FDG PET/CT brain findings in patients with semantic dementia and progressive non-fluent aphasia

CUI Rui-xue,Email：mmdhmm@126.com

Objective To depict the different brain hypometabolic patterns in patients with semantic dementia(SD)and progressive non fluent aphasia(PNFA)separately and analyze the relationship of hypometabolic areas with language disorders.Methods Three cases with left classical SD,3 cases with right temporal atrophy variant(RTLV)SD,and 5 cases with PNFA diagnosed in our hospital during 2011-2013 were included.All the patients underwent18F-FDG PET/CT brain study.The images of these three groups were compared with that of normal control group respectively by voxel-based SPM 2-sample t test analysis.The hypometabolic brain regions were projected to the standard brain model.The relationship between impaired brain function areas and language disorder manifestations was analyzed.Results (1)The main language disorders of 3 patients with classical SD were naming and word finding difficulty.Left anterior temporal lobe atrophy was showed by MRI,and18F-FDG PET/CT brain imaging demonstrated bilateral decreased metabolism in anterior lateral temporal lobe,predominately on the left.(2)Three cases with RTLV SD showed right temporal lobe atrophy by MRI,with progressive prosopagnosia,behavior change,navigation disability as the main symptoms.18F-FDG PET/CT brain imaging showed significant hypometabolism in right inferior temporal gyrus(including temporo-occipital junction)and anterior temporal pole,and mildly decreased metabolism in right inferior frontal and parietal lobe(3)Five patients with PNFA suffered agrammatism,simple language,laborious speech,wrongnotes,but a single word comprehension and object perception were relatively spared.The hypometablic regions showed by18F-FDG PET/CT were mainly located in the left hemisphere,including the sylvian fissure,the posterior frontoinsular region,rear temporal lobe and temporo-parietal junction regions.The corresponding areas of the right hemisphere were also involved with less intensity and extent.Conclusions Specific brain hypometabolic patterns in SD and PNFA were demonstrated by18F-FDG PET/CT,combing with the characteristic language disorder,which may imply the brain-language relationship.

dementia；aphasia broca；positron emission-tomography；tomography,spiral computed；fluorodeoxyglucose F18

R743.9

：A

：1006-2963(2014)05-0314-05