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关键词：AD；FDG PET；MRI；DBM；Scientific Reports阿尔茨海默病（AD）是导致痴呆的最常见原因，大脑萎缩是AD的典型影像学表现之一，尤其是海马区的萎缩，与记忆损害密切相关。在临床上，磁共振成像（MRI）是评估大脑结构变化的金标准，能够直观地显示大脑皮层萎缩和脑室扩大等改变。然而，MRI可能因为禁忌症或在某些患者中尚未可用。另一方面，正电子发射断层扫描（PET）作为一种功能性影像技术，常规用于评估大脑的代谢活动，特别是在评估AD患者的脑代谢减低方面发挥着重要作用。FDG PET利用标记的葡萄糖类似物18F-FDG，可以反映大脑各区域的葡萄糖代谢水平，为AD的诊断提供重要信息【1】。近年来，随着PET技术的不断进步，全数字化PET/CT系统的出现，使得PET图像的空间分辨率得到显著提高，这为利用PET数据进行结构分析提供了可能。变形基态形态测量（DBM）是一种基于图像的形态学分析方法，通过比较个体大脑结构与标准模板之间的空间变形，来评估大脑结构的变化【2】。DBM方法已经在MRI数据的分析中得到广泛应用，但其在PET数据分析中的潜力尚未被充分挖掘。因此，探索将DBM应用于FDG PET数据，以期在不增加额外检查负担的情况下，为AD患者提供更为全面的结构和功能信息，具有重要的临床意义和研究价值。近日，Lars Frings 等研究学者在国际著名期刊 Scientific Reports 上发表题为 Deformation-based morphometry applied to FDG PET data reveals hippocampal atrophy in Alzheimer’s disease 的研究文章【3】。本研究通过将变形基态形态测量应用于临床全数字FDG PET，可以检测到阿尔茨海默病中的海马萎缩，并且与认知表现相关，可能构成补充传统FDG PET分析区域性代谢减低的神经退行性生物标志物。![]()
（如需原文，请加微信healsana获取，备注20240828SR）- FDG-DBM vs MRI-VBM：通过将变形基态形态测量（DBM）应用于FDG PET数据，研究发现 AD 患者主要在双侧海马区表现出萎缩，这与通过磁共振成像（MRI）进行的体素基态形态测量（VBM）结果相一致。FDG-DBM测量的海马区在区分AD患者和健康老年对照（HEC）方面表现出较高的准确性，AUC值为0.81，与MRI-VBM的AUC值0.87相比较没有显著差异。
- 与认知功能相关：FDG-DBM测量的海马萎缩与AD患者的认知功能下降相关，特别是与语言记忆功能有显著关联。这表明通过FDG PET数据得到的萎缩测量可能作为评估AD进展的有用生物标志物。
- 传统FDG PET分析：在AD患者中揭示了双侧颞顶叶区域的代谢减低，但没有显示出海马区的萎缩，这与FDG-DBM的结果形成对比。
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图1. AD患者 vs 健康老年对照组（HEC）的全脑异常对比图![]()
图2. 与HEC相比，个体AD患者的异常频率图研究还发现，FDG-DBM测量的海马萎缩与MRI-VBM测量的萎缩显著相关（r = 0.76, p < 0.001），而传统的FDG PET测量值则与萎缩无显著关联。
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图3. FDG-DBM和MRI-VBM测量值与海马区及Landau Meta-ROI关联图
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图4. 海马区FDG-DBM和MRI-VBM的ROC曲线图
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图5. 不同测量方法与认知测试得分关联图上述结果表明，FDG-DBM技术能够利用现有的FDG PET数据，为AD患者提供一种新的萎缩评估方法，且与认知功能下降相关，具有潜在的临床应用价值。- 辅助诊断：研究显示，通过FDG-DBM技术可以在没有MRI的情况下，利用FDG PET数据检测AD患者的大脑萎缩，为临床提供了一种可能的辅助诊断工具，尤其适用于MRI不可用或存在禁忌症的患者。
- 疾病监测：FDG-DBM测量的萎缩与认知功能下降相关，这可能有助于监测AD疾病的进展，评估治疗效果，以及为患者提供更为个性化的治疗方案。
- 早期干预：准确评估大脑萎缩有助于早期诊断AD，从而为早期干预和治疗提供机会，这对于延缓疾病进展和改善患者生活质量至关重要。
- 综合评估：FDG-DBM提供了一种补充传统FDG PET分析区域性代谢减低的评估方法，有助于更全面地理解AD患者的大脑变化。
FDG-DBM技术的开发和优化为未来AD的早期诊断、疾病进展监测、治疗效果评估以及病理机制探索提供了新的科研方向，强调了多模态成像研究的重要性，并为开展前瞻性研究奠定了基础，有望改善AD患者的临床管理和推动相关领域的科研进展。【1】Karas, G. B. et al. A comprehensive study of gray matter loss in patients with Alzheimer’s disease using optimized voxel-based morphometry. Neuroimage 18, 895–907 (2003).【2】Pieperhoff, P. et al. Deformation field morphometry reveals age-related structural differences between the brains of adults up to 51 years. J Neurosci 28, 828–842 (2008).【3】https://doi.org/10.1038/s41598-024-70380-z声明：
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作者：Amber Wang，微信号：Healsana。助理：ChatGPT征战AD公众号，以分享阿尔茨海默病领域最新研究为主旨，希望由此推动由实验室向临床应用的转化。欢迎您的投稿与合作；也希望其他医学科学家以推文的形式分享您的研究成果。运营：美国Healsan咨询公司AD项目组，专注于临床科研及临床试验的服务公司，擅长于针对阿尔茨海默病的临床科研设计及临床试验结果的报告撰写。
