阿尔茨海默病(AD)的影像学诊断分析

1、 郝振亮 北京协和北京协和医院放射科医院放射科 阿尔茨海默病（阿尔茨海默病（AD）的影像学诊断）的影像学诊断 一、一、AD的概况的概况 高龄高龄 受教育水平低受教育水平低 女性多于男性女性多于男性 有家族史（高有家族史（高4 4倍）倍） 有头部外伤史（高有头部外伤史（高2 2倍）倍） 心脏病患者心脏病患者 其它：贫穷、丧偶、铝摄入过多、母亲为高龄产妇、其它：贫穷、丧偶、铝摄入过多、母亲为高龄产妇、 患糖尿病、甲状腺疾病、情感性精神病、抑郁症等患糖尿病、甲状腺疾病、情感性精神病、抑郁症等ADAD的病因的病因 老年斑老年斑 神经原纤维缠结神经原纤维缠结 脑萎缩脑萎缩 此三种改变均缺乏特征性，亦可见

2、于其它此三种改变均缺乏特征性，亦可见于其它脑退行性疾病、甚至正常老年人脑退行性疾病、甚至正常老年人ADAD的基本病理改变的基本病理改变 大脑皮质对称性萎缩，但是皮质厚度仍在正大脑皮质对称性萎缩，但是皮质厚度仍在正常范围，显微镜下观察皮层大神经元和突触丧失常范围，显微镜下观察皮层大神经元和突触丧失脑萎缩脑萎缩 大小为大小为5050200m200m 中心为中心为A4-A4-淀粉样蛋白，以类淀粉样物质为核心淀粉样蛋白，以类淀粉样物质为核心 老年斑周围有反应性胶质细胞和变性轴索和树突老年斑周围有反应性胶质细胞和变性轴索和树突 主要沉积于大脑皮质第主要沉积于大脑皮质第IIII、IIIIII和和 V V层

3、细胞外层细胞外老年斑老年斑 位于神经元细胞内位于神经元细胞内 异常磷酸化的异常磷酸化的蛋白凝聚物蛋白凝聚物 形成双螺旋细丝样结构形成双螺旋细丝样结构神经原纤维缠结神经原纤维缠结 脑内脑内-淀粉样蛋白沉积形成老年斑与遗传有关淀粉样蛋白沉积形成老年斑与遗传有关 在在1414、1919和和2121号染色体上有变异号染色体上有变异 神经原纤维缠结与细胞信号传递系统异常有关神经原纤维缠结与细胞信号传递系统异常有关 其它致病因素和作用机理其它致病因素和作用机理ADAD的发病机理的发病机理 隐匿起病隐匿起病 65657070岁发病岁发病 痴呆表现：记忆力减退、学习能力下降、计痴呆表现：记忆力减退、学习能力下

4、降、计 算力、理解力和判断力等损害、人格改变算力、理解力和判断力等损害、人格改变ADAD的主要临床表现的主要临床表现 轻度：工作和社会交往能力明显下降轻度：工作和社会交往能力明显下降 中度：日常生活需要他人一定的照顾中度：日常生活需要他人一定的照顾 重度：完全丧失独立生活能力重度：完全丧失独立生活能力ADAD的病情分度的病情分度 符合符合美国国立神经病学及语言障碍和卒中研究所美国国立神经病学及语言障碍和卒中研究所 （NINCDSNINCDS）和）和AlzheimerAlzheimer病及其它相关疾病协会病及其它相关疾病协会 (ADRDA)(ADRDA)联合小组制定的联合小组制定的“可能可能AD

5、”AD”诊断标准诊断标准 美国精神病学协会诊断和统计手册第四版修订版美国精神病学协会诊断和统计手册第四版修订版 诊断标准诊断标准 经临床和神经心理检查确定为痴呆，记忆力下经临床和神经心理检查确定为痴呆，记忆力下降，有两种或两种以上的认知功能损害，发病年龄降，有两种或两种以上的认知功能损害，发病年龄通常通常6060岁以上，排除其它器质性脑病岁以上，排除其它器质性脑病拟诊拟诊ADAD的标准的标准 患者有特殊认知功能（例如：失语、失用或患者有特殊认知功能（例如：失语、失用或失认）的进行性减退，伴行为异常改变和生活能失认）的进行性减退，伴行为异常改变和生活能力下降，家族中有类似病史。腰穿脑压正常，脑力

6、下降，家族中有类似病史。腰穿脑压正常，脑电图正常、或有非特异性改变（如慢波增加等）电图正常、或有非特异性改变（如慢波增加等）支持拟诊支持拟诊ADAD的条件的条件 排除其它痴呆后，患者的症状呈进行性发展，排除其它痴呆后，患者的症状呈进行性发展，出现精神异常（如：抑郁、失眠、幻觉），情感异出现精神异常（如：抑郁、失眠、幻觉），情感异常及性功能障碍，神经系统异常（如：肌张力增高、常及性功能障碍，神经系统异常（如：肌张力增高、肌震挛及步态异常等）或在疾病发展过程中出现癫肌震挛及步态异常等）或在疾病发展过程中出现癫痫样发作，而头颅痫样发作，而头颅CTCT检查正常，则支持检查正常，则支持ADAD的诊断的诊

7、断 患者突然或卒中样起病患者突然或卒中样起病 病程早期即出现神经系统的定位体征、病程早期即出现神经系统的定位体征、 癫痫或步态异常等癫痫或步态异常等排除拟诊排除拟诊ADAD的标准的标准 起病或在病程中没有可导致痴呆的神经、精神起病或在病程中没有可导致痴呆的神经、精神 及全身疾病及全身疾病 虽然患者合并全身或脑损害，但是不能用其解虽然患者合并全身或脑损害，但是不能用其解 释痴呆的病因释痴呆的病因 出现无诱因的单项认知功能损害出现无诱因的单项认知功能损害可疑可疑ADAD诊断的标准诊断的标准 临床表现符合临床表现符合ADAD的拟诊标准的拟诊标准 脑活检或尸检有明确病理改变脑活检或尸检有明确病理改变确

8、定确定ADAD诊断的标准诊断的标准 AD AD的神经心理学检查的神经心理学检查 痴呆诊断量表痴呆诊断量表 总共有总共有3030项测试内容，包括定向力、短时记忆力、项测试内容，包括定向力、短时记忆力、注意力、计算力、语言表达力和操作能力等。测试评分注意力、计算力、语言表达力和操作能力等。测试评分总计总计3030分，文盲分，文盲 17 17分，小学文化程度分，小学文化程度 20 20分，中学分，中学以上文化程度以上文化程度 24 24分诊断为痴呆分诊断为痴呆 简短精神状态量表（简短精神状态量表（Mini Mental Mini Mental State Examination State Exam

9、ination，MMSEMMSE） 尚无治疗尚无治疗AD AD 十分有效的药物十分有效的药物 人们一直在寻找早期诊断的指标，并力图人们一直在寻找早期诊断的指标，并力图 加以治疗以延缓其发展加以治疗以延缓其发展ADAD的治疗的治疗 ADAD确诊依赖于尸检病理检查结合临床资料确诊依赖于尸检病理检查结合临床资料 脑活检行病理学检查确诊脑活检行病理学检查确诊ADAD十分困难十分困难 临床诊断的准确率仅为临床诊断的准确率仅为8080左右左右 在活体状态下尚缺乏诊断在活体状态下尚缺乏诊断ADAD的准确手段的准确手段 影像学检查对影像学检查对ADAD的诊断有重要意义的诊断有重要意义ADAD的诊断的诊断 局灶

10、性和局灶性和/ /或弥漫性萎缩或弥漫性萎缩 脑室扩张（提示脑白质萎缩）为主髓鞘纤维脑室扩张（提示脑白质萎缩）为主髓鞘纤维 减少，细胞外间隙增宽，毛细血管壁变薄减少，细胞外间隙增宽，毛细血管壁变薄 脑沟、池、裂增宽（提示灰质萎缩）神经元脑沟、池、裂增宽（提示灰质萎缩）神经元 数量无明显减少，但代谢减低数量无明显减少，但代谢减低 萎缩从萎缩从40-6040-60岁之间开始，无性别差异岁之间开始，无性别差异二、正常脑老化的影像表现二、正常脑老化的影像表现 脑萎缩脑萎缩 MRIMRI的弥散成像的弥散成像显示脑室周围、额叶和胼胝体显示脑室周围、额叶和胼胝体 膝部及压部的弥散各向异性减低膝部及压部的弥散各

11、向异性减低 全脑表观弥散系数全脑表观弥散系数(ADC)(ADC)平均值直方图显示老平均值直方图显示老 年组比青年对照组下降，最大峰值减低年组比青年对照组下降，最大峰值减低 ADCADC平均值与年龄呈显著线性相关关系，而平均值与年龄呈显著线性相关关系，而ADCADC 最大峰值与年龄呈负相关最大峰值与年龄呈负相关 深部脑白质和基底节出现深部脑白质和基底节出现T2WIT2WI和和FLAIRFLAIR高信号高信号 正常老化的其他影像表现正常老化的其他影像表现 AD影像学检查的目的影像学检查的目的 AD严重程度分级严重程度分级 监测疾病进展监测疾病进展 做出预后判断做出预后判断 评价干预治疗的效果评价干

12、预治疗的效果 定性观察：只能分轻、中、重度定性观察：只能分轻、中、重度 定量测量：线性，面积，体积测量定量测量：线性，面积，体积测量 须注意年龄、性别和颅腔体积对测量结果的影响须注意年龄、性别和颅腔体积对测量结果的影响 AD AD的影像学诊断的影像学诊断 三、三、AD的影像学研究的影像学研究 AD的的CT研究研究 直接显示脑萎缩直接显示脑萎缩 进行脑结构线性测量进行脑结构线性测量 由于软组织分辨力不佳价值有限由于软组织分辨力不佳价值有限 MRIMRI显示脑解剖结构清楚，有利于进行显示脑解剖结构清楚，有利于进行 测量研究，准确显示测量研究，准确显示ADAD的脑萎缩改变的脑萎缩改变 应用应用MRI

13、MRI进行进行ADAD早期诊断、鉴别诊断和发病早期诊断、鉴别诊断和发病 机制研究，是国际的热点课题之一机制研究，是国际的热点课题之一 AD的的MRI 研究研究 MRI的的T1加权像显示脑组织的解剖结构清楚，有利加权像显示脑组织的解剖结构清楚，有利 于进行测量研究于进行测量研究 T1加权像显示脑灰质呈灰色中等信号，脑白质呈白加权像显示脑灰质呈灰色中等信号，脑白质呈白 色较高信号，脑室和蛛网膜下腔呈黑色低信号色较高信号，脑室和蛛网膜下腔呈黑色低信号 T2加权像有利于显示病灶，在加权像有利于显示病灶，在T2加权像上，脑灰质加权像上，脑灰质 呈灰色中等信号，脑白质呈黑色低信号，脑室和蛛呈灰色中等信号，

14、脑白质呈黑色低信号，脑室和蛛 网膜下腔呈白色高信号网膜下腔呈白色高信号 PD加权像的信噪比最高，但组织的对比分辨率较低，加权像的信噪比最高，但组织的对比分辨率较低， 临床应用较少临床应用较少 应用应用MRI进行进行AD患者的诊断和鉴别诊断以患者的诊断和鉴别诊断以 T1加权像为主，结合选择不同的切层方位能全面显示加权像为主，结合选择不同的切层方位能全面显示AD患者病理形态学的改变。也可以应用患者病理形态学的改变。也可以应用GE脉冲序脉冲序列三维扫描获取列三维扫描获取T1 的容积数据，再进行横断、矢状的容积数据，再进行横断、矢状和冠状位层面的重建，然后进行脑特定部位结构的和冠状位层面的重建，然后进

15、行脑特定部位结构的测量研究测量研究 结构性成像的测量指标结构性成像的测量指标内颞叶主要是海马和海马周围内颞叶主要是海马和海马周围CSF间隙的测量间隙的测量线性测量指标：海马高度、颞叶宽度、沟回间距、线性测量指标：海马高度、颞叶宽度、沟回间距、 内颞叶厚度等内颞叶厚度等体积测量指标：海马、杏仁核、内嗅皮层等结构；其他体积测量指标：海马、杏仁核、内嗅皮层等结构；其他指标：海马旁回、颞上回沟周围皮层面积、指标：海马旁回、颞上回沟周围皮层面积、 扣带回面积扣带回面积 根据脑萎缩情况根据脑萎缩情况能区分轻、中、重度痴呆能区分轻、中、重度痴呆 MRIMRI的影像学诊断的影像学诊断 第一部分研究第一部分研究

16、正常尸体脑标本正常尸体脑标本MRI测量与组织学检查的测量与组织学检查的对照研究对照研究 MRIMRI测量内嗅皮质面积和皮层厚度与病理测量内嗅皮质面积和皮层厚度与病理 测量值相关良好测量值相关良好 正常人老年前期和老年期内嗅皮质的相应正常人老年前期和老年期内嗅皮质的相应 测量值无显著性差异测量值无显著性差异 提示提示ADAD的病程可能与正常人的老化过程不同的病程可能与正常人的老化过程不同结结 果果 轻度轻度ADAD患者脑患者脑MRIMRI线性测量的诊断价值线性测量的诊断价值 第二部分研究第二部分研究 内颞叶最小厚度内颞叶最小厚度 海马回钩间距海马回钩间距 海马高度海马高度 脉络裂宽度脉络裂宽度

17、侧脑室颞角宽度侧脑室颞角宽度 测量指标测量指标 鉴别鉴别AD与正常人的最敏感指标是侧脑室与正常人的最敏感指标是侧脑室 颞角宽度增加颞角宽度增加 侧脑室颞角宽度增加与脉络裂宽度、海马侧脑室颞角宽度增加与脉络裂宽度、海马 回钩间距和大脑横径增加共同诊断回钩间距和大脑横径增加共同诊断AD的的 敏感度、特异度和准确度分别为敏感度、特异度和准确度分别为86.4%、 85.0and 85.7% 结结 果果 海马和颞叶萎缩的海马和颞叶萎缩的MRI线性测量是诊断轻度线性测量是诊断轻度AD的有用方法之一的有用方法之一 结结 论论 第三部分研究第三部分研究ADAD患者和正常对照者的患者和正常对照者的MRIMRI脑

18、体积测量脑体积测量 杏仁核杏仁核 (AMY) 海马海马 (HF) 内嗅皮层内嗅皮层 (EC) 海马旁回海马旁回 (PHG) 颞叶颞叶 (TL) 侧脑室颞角侧脑室颞角 (TH) 侧脑室体部侧脑室体部 (LVB) III脑室脑室 (TV) 所有测量指标均经部分颅内容积标准化处理所有测量指标均经部分颅内容积标准化处理 MRI体积测量指标体积测量指标 随正常脑老化进程，内颞叶结构有轻度萎缩随正常脑老化进程，内颞叶结构有轻度萎缩 AD患者的内颞叶结构显著萎缩患者的内颞叶结构显著萎缩 MRI内颞叶体积测量诊断内颞叶体积测量诊断AD良好方法良好方法 结结 论论 AD患者的所有测量指标均显著萎缩患者的所有测量

19、指标均显著萎缩 内嗅皮层是内颞叶结构中萎缩最严重的部位内嗅皮层是内颞叶结构中萎缩最严重的部位 MRI体积测量诊断体积测量诊断AD的敏感度、特异度和的敏感度、特异度和 准确度分别为：准确度分别为：97.0%，93.9%和和95.5% 结结 果果58 头CT或MRI可见脑萎缩和脑室扩大，PET可显示病变区葡萄糖代谢明显下降。（图A为正常人的头部CT及PET；图B为阿尔茨海默病患者的头部CT及PET)lMost common cause of dementialDefective processing of amyloid precursor proteinlAffects hippocampus/

20、parahippocampal cortex, cerebral cortexlDementia, anxiety, hallucinations, delusions, tremorlDx is clinical; MR used to rule out other causes of dementialTx: cholinesterase inhibitors; antidepressants/antipsychoticsl Alzheimer病是痴呆最常见的类型，包括过去的早老性痴呆和老年性痴呆。病是痴呆最常见的类型，包括过去的早老性痴呆和老年性痴呆。病理上改变有神经纤维缠结，老年斑脂褐

21、质积聚等。病理上改变有神经纤维缠结，老年斑脂褐质积聚等。l早期诊断早期诊断Subtle abnormalities e.g. in MCIl病程分期和进展程度观察：早期病程分期和进展程度观察：早期AD患者呈两侧颞顶叶对称性代谢减低，患者呈两侧颞顶叶对称性代谢减低，部分患者可呈不对称减低，随着病程的进展，累及的部分越多；部分患者可呈不对称减低，随着病程的进展，累及的部分越多；FDG PET同时可以进行病程分期。同时可以进行病程分期。l鉴别诊断（鉴别诊断（Alzheimers disease (most frequent, 50 %)Multi-infarct dementiaFronto-tem

22、poral degeneration (including Picks disease) Dementia with Lewy bodiesDepression in the elderlyFDG PET in ADBraak Staging of ADNeurofibrils and plaquesaccumulate over time:Transentorhinal （穿内嗅带）Entorhinal (内嗅叶皮层)Hippocampus（海马）Remaining Limbic regionsCortical（边缘区皮层）Primary motor and somatosensory（运动感觉皮层）Occipital cortex（枕叶皮层）lAmyloid imaging（最为期望的药物）（最为期望的药物）A accumulation in frontal, temporal, posterior cingulate