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阿尔茨海默病的精准诊断:PET技术如何成为“大脑雷达”

时间:2025-05-09 阅读量:7 撰文:小荷

阿尔茨海默病(AD)是老年人中最常见的神经退行性疾病,被称为“记忆的隐形杀手”。早期诊断困难、治疗手段有限是当前医学界的难题。近年来,随着分子影像技术发展,淀粉样蛋白PET显像(Aβ-PET)成为AD早期诊断的“金标准”,为延缓疾病进展赢得宝贵时间。


AD诊断为何困难?

AD的病理学特征为β淀粉样蛋白(amyloid-β protein,Aβ)沉积导致的老年斑、tau蛋白高度磷酸化引起的神经原纤维缠结以及其他神经退行性改变,如突触减少和神经元丢失。Aβ 沉积是 AD 连续疾病谱中最早发生的病理过程,可在认知下降等临床症状出现前 10 至 20 年就开始。传统诊断方法如临床表现评估、神经心理学量表测试和常规神经影像学检查等,存在诸多局限性。前者易受主观因素影响,且当症状明显时,大脑损伤往往已不可逆转;神经影像学检查虽能提供结构信息,但对于早期 Aβ 沉积的检测不够敏感和特异。而PET(正电子发射断层扫描)通过放射性标记的显像剂,可无创、可视化地检测脑内Aβ沉积。其原理如同“大脑雷达”,精准定位病理蛋白的分布和密度。


PET-CT:捕捉AD“足迹”

PET-CT通过注射一种与Aβ高度结合的放射性示踪剂,随血液到达大脑后,特异性黏附在Aβ斑块上,通过 PET扫描仪捕捉放射性信号,生成Aβ沉积的三维图像,如同给Aβ斑块 “打了标签”。PET-CT 扫描仪可清晰地观察到这些示踪剂在大脑中的分布情况,从而判断Aβ沉积的范围和程度。目前临床上常用的Aβ示踪剂为18F标记的显像剂,其较长的半衰期而便于商业生产和区域配送,因而具有较广泛的临床应用前景。


PET-CT在AD诊断中的核心优势

与传统诊断手段相比,PET-CT在AD诊断中具有独特优势。

1、早期发现

PET/CT可在临床前阶段(无症状期)或轻度认知障碍阶段检测Aβ沉积,比传统方法提前5-10年发现异常。例如,18F-AV45示踪剂能穿透血脑屏障,结合Aβ斑块生成高分辨率图像,显示特征性“夏树征”或“亲吻征”。




2、精准鉴别诊断

不同痴呆类型(如血管性痴呆、路易体痴呆)症状相似,但治疗方法差异显著。PET/CT通过Aβ沉积模式或tau蛋白分布,可明确区分AD与其他痴呆类型。

3、指导治疗与疗效评估

针对Aβ的单抗药物需通过PET-CT确认靶点沉积情况,通过对Aβ沉积的定量分析,医生可评估疾病的严重程度,并监测治疗过程中Aβ沉积的变化,从而客观地评价治疗效果,为调整治疗方案提供依据。


谁需要做PET-CT?


1、高风险人群

有AD家族史、携带APOE ε4基因、长期认知负荷重或合并糖尿病 / 高血压的高危人群;

2、记忆警示人群

近期记忆力明显下降、丢三落四、语言表达困难或判断力减退人群。

3、鉴别诊断需求

临床怀疑痴呆但病因不明确(如同时有帕金森症状、脑血管病),需排除 AD 或其他类型痴呆的患者。

4、科研与干预

参与 AD 早期治疗临床试验者,或需评估干预(如生活方式调整、新药治疗)效果。


PET-CT检查流程

1、检查前准备

患者无需禁食,可正常饮食或喝水,但需注意,检查前饮食应保证饮食与作息规律。


2、检查过程(约2小时)

注射示踪剂:静脉注射18F-AV45或18F-AV1451,等待50-90分钟使其分布至脑部。

开始检查:平躺15-20分钟完成PET/CT成像。(检查后应多喝水,促进示踪剂代谢)


3、图像判读与报告

视觉分析:医生对比脑区信号强度,观察是否有典型Aβ沉积区域的异常摄取;

定量分析:计算标准化摄取值比,结合年龄、基因等因素,判断沉积程度是否超过正常阈值;

综合报告:结合临床症状、神经心理测试(如MMSE量表)及其他检查(如MRI),给出具体结论,并建议随访策略。


【注意】

在接受PET-CT检查前,患者应告知医生自己的过敏史、近期用药情况以及是否可能怀孕等重要信息,因为这些因素可能会影响检查结果或对患者的安全产生影响。此外,由于PET-CT检查涉及放射性物质,虽然其用量在安全范围内,但孕妇和哺乳期妇女应尽量避免接触,除非检查的潜在获益明显超过潜在风险。



技术进展与多模态应用

1、新型示踪剂突破

Tau蛋白显像剂:如18F-AV1451可量化tau缠结,结合Aβ显像实现AD病理双重确认。

多指标联合检测:部分机构已开展Aβ、tau及神经炎症多探针联合显像,提升诊断全面性。


2、设备与标准化改进

PET-CT+MRI融合技术:

PET-CT+MRI多模态影像融合检查技术并不是简单的图像叠加,而是将不同成像学基础的三种高分辨率影像进行信息整合。 将PET/CT全身扫描与MRI(脑部、上腹部等)进行融合,可以为疾病诊断提供丰富的信息资源,实现全身肿瘤查早、查深、查全的目的。PET/CT+MRI多模态影像融合检查技术的优越性不仅能实现定位定性互补、也能为早期诊断弥补诊断不足,减少漏诊和误诊。


跨模态校准:多模态医学影像是采用不同的医学成像技术[包括X线、CT、MRI、正电子发射断层显像(PET)等]获取影像学数据,临床医生可通过综合分析不同的影像信息明确患者的诊断。针对PET-CT与PET-MRI的Aβ定量差异,跨模态校准更加确保结果一致性。


挑战与未来展望

尽管PET-CT的优势显著,仍面临以下挑战:

1、成本与普及性:单次检查费用较高,设备普及度有限;

2、标准化不足:不同示踪剂效能的评价体系尚未统一。


未来,随着更高特异性示踪剂(如靶向神经炎症的新型探针)的研发、设备性能提升以及检查成本的降低、人工智能辅助定量分析中的发展,PET-CT在AD诊断中的应用前景将更加广阔。同时,结合其他诊断方式(如血液标志物检测、基因检测等),PET-CT 将为AD的早期精准诊断、个性化治疗和全程管理提供更有力的支持。





参考材料

1、《淀粉样蛋白PET显像在AD诊断中的应用专家共识》(中华医学杂志, 2023)

2、国际放射医学核医学杂志, 2021,45(1) : 3-9. 

3、王惟一, 王莹, 王梦洁, 等. 阿尔茨海默病中tau蛋白的18F-MK6240 PET显像研究及认知相关分析 [J] . 中华核医学与分子影像杂志, 2023, 43(10) : 583-587. 

4、北大人民医院PET-CT临床应用案例(2024).

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