诸多临床研究显示快速眼动睡眠期行为障碍(RBD)与帕金森病等神经系统变性疾病关系密切。RBD被看作是PD的重要前驱症状之一。伴RBD的PD相关研究也越来越多。核医学方法在此领域的价值和意义如何？郑州大学核医学科的研究团队开展了18F-FDG和18F-9-氟丙基-(+)-二氢丁苯那嗪（DTBZ）联合显像用于伴与不伴RBD的PD患者的研究，将统计参数图（SPM）分析和显像参数结合，探讨核医学显像对伴RBD的PD的应用价值。结果显示，PD-RBD(+)组患者的对侧纹状体囊泡单胺转运蛋白2（VMAT2）前-后摄取梯度降低更明显，PD-RBD(+)组与PD-RBD(-)组脑代谢存在差异，提示伴与不伴RBD的PD患者可能存在不同的神经病理改变和病理生理机制，18F-DTBZ PET/CT显像可为疾病亚型的鉴别诊断提供影像学依据。
引用本文: 杨萌,王心宇,王瑞芳,等.18F-FDG联合18F-DTBZ PET/CT显像对伴快速眼动睡眠期行为障碍帕金森病的诊断价值[J] . 中华核医学与分子影像杂志, 2024, 44(8) : 449-4455. DOI:10.3760/cma.j.cn321828-20230728-00014.
通信作者：王庆祝， Email: qingzhuwang@zzu.edu.cn
前 言
原发性帕金森病(Parkinson′s disease， PD)是一种以黑质纹状体多巴胺能神经元逐渐丧失为主要特征的神经退行性病变［1］。快速眼动(rapid eye movement， REM)睡眠期行为障碍(REM sleep behaviour disorder， RBD)是一种以REM睡眠期间正常骨骼肌失弛缓为特征的睡眠障碍，是许多患者在正式诊断为PD前20年就出现的标志性前驱症状之一。18F-FDG PET是反映脑内葡萄糖代谢的有效方法，其结合更客观的统计参数图(statistical parametric mapping, SPM)可发现在PD脑内存在疾病特异性葡萄糖代谢改变，在PD研究领域获得越来越多的重视。研究表明，从特发性RBD(即无PD)到不伴RBD的PD，再到伴RBD的PD，壳核中的多巴胺转运蛋白(dopamine transporter， DAT)水平逐渐降低［2］。除测量DAT密度外，囊泡单胺转运蛋白2(vesicular monoamine transporter type 2， VMAT2)亦是检测黑质纹状体突触前多巴胺能神经元完整性的可靠指标［3］。VMAT2常用的生物标志物是18F-9-氟丙基-(+)-二氢丁苯那嗪［9-fluoropropyl-(+)-dihydrotetrabenazine, FP-(＋)-DTBZ，简称DTBZ］。本研究通过18F-FDG联合18F-DTBZ对伴RBD和不伴RBD的PD患者进行脑显像，结合SPM分析和半定量值进一步探讨其在伴RBD的PD中的应用价值，为疾病亚型的鉴别提供影像学依据，并为其制定个体化治疗方案，以降低此类人群预后不良发生率。
资料与方法
1.研究对象。本研究前瞻性纳入2022年7月至2023年6月于郑州大学第一附属医院核医学科先后行18F-DTBZ、18F-FDG PET显像并经临床确诊的原发性PD患者，根据RBD筛查问卷(RBD screening questionnaire, RBDSQ)及梅奥睡眠问卷(Mayo sleep questionnaire, MSQ)，评估患者是否存在RBD症状。为了减少可能的假阳性病例，仅纳入有床伴且病史提供较明确的患者。本着自愿原则对部分阳性患者进行整夜多导睡眠监测(polysomnography, PSG)进一步明确诊断RBD，最终仅有8例患者行PSG进行确认，结果与问卷结果保持一致。共纳入50例患者，其中伴RBD的PD患者18例［PD-RBD(+)组;男16例、女2例，年龄(59.2±9.3)岁］；不伴RBD的PD患者32例［PD-RBD(-)组;男16例、女16例，年龄(57.7±10.2)岁］。同时，纳入与PD患者年龄匹配的健康对照者10名［男5名、女5名，年龄(60.3±9.6)岁］。
PD患者入选标准：患者均符合英国脑库PD临床诊断标准［4］。排除标准：(1)继发性PD及帕金森叠加综合征；(2)合并脑卒中、颅脑外伤、脑血管病及脑肿瘤等脑部疾病；(3)合并其他系统严重疾病及恶性肿瘤病史。健康对照者入选标准：无神经或精神疾病、创伤性脑损伤、睡眠障碍、认知障碍或其他内科疾病病史。本研究经郑州大学第一附属医院伦理委员会批准(伦理批件号：2020-KY-0391-002)。患者检查前均签署知情同意书。
2.资料收集。PET显像前记录所有受试者的年龄、性别及PD患者的病程，PD患者临床严重程度采用改良Hoehn-Yahr(modified Hoehn-Yahr, mH-Y)分期进行评估，并采用统一PD评分量表(Unified PD Rating Scale, UPDRS)、非运动症状量表(non-Motor Symptoms Scale, NMSS)、简易精神状态检查量表(Mini-mental State Examination, MMSE)、PD睡眠量表(PD Sleep Scale, PDSS)进行临床评分，评分前停用抗PD药物12 h以上。
3.显像方法。同一患者2次PET显像于2周内完成，间隔至少24 h。18F-FDG PET/CT显像前患者空腹6 h以上，血糖控制在11.1 mmol/L以下。显像前患者停用抗PD药物至少12 h。单次给药剂量：18F-DTBZ (370±18) MBq或18F-FDG 3.70~5.55 MBq/kg(按患者体质量)，药物均由本院核医学科PET中心自行制备且放化纯>95%。静脉注射后在安静状态下封闭视听60 min后采用德国Siemens公司Biograph True Point64(52)环形PET/CT仪进行脑显像。先行CT扫描用于衰减校正(扫描参数：管电压120 kV，电流300 mA，层厚3～5 mm)，然后同一视野内用三维模式进行PET脑显像10 min，采用迭代法重建PET数据，获得横断面、冠状面、矢状面的CT、PET、PET/CT融合图像。
4.图像处理。基于T1 MRI图像在18F-DTBZ PET图像上选择纹状体区及基底核团结构显示最清晰的3个连续层面逐一手动勾画伏隔核、中缝核、蓝斑核及黑质等ROI，记录每个核团SUVmean。利用Siemens后处理系统 MI Neurology的Analysis功能对图像进行处理,采用自动解剖标记(automated anatomical labeling, AAL)图谱将大脑划分为90个ROI，可以得到整个纹状体、尾状核、壳核、丘脑、海马、小脑等ROI的SUVmean。选择缺乏VMAT2分布的枕叶皮质为参考区，计算各核团VMAT2的半定量值，即DTBZ 特定摄取值比(specific uptake ratio, SUR)=(ROI SUVmean/枕叶皮质SUVmean)-1；纹状体前-后摄取梯度=尾状核SUVmean/壳核SUVmean；不对称指数=(症状轻侧SUVmean-重侧SUVmean)/ (症状轻侧SUVmean+重侧SUVmean)(将肢体症状重侧定义为同侧，肢体症状轻侧定义为对侧)。应用MRICro软件将PD患者18F-FDG PET图像医学数字成像和通信(digital imaging and communications in medicine, DICOM)格式数据转换为Analyze格式，在MATLAB 2014a(美国Mathworks)平台上，应用SPM8软件将图像按蒙特利尔神经病学研究所的脑图谱进行标准化，用10 mm×10 mm×10 mm的半高宽对标准化后图像进行平滑处理，得到分析图像。
5.统计学处理。采用IBM SPSS 24.0软件分析数据，符合正态分布的定量资料以x±s表示，不符合正态分布的定量资料以M(Q1，Q3)表示。采用单因素方差分析（事后两两比较采用最小显著差异t检验)、Kruskal-Wallis秩和检验(事后两两比较采用Bonferroni法校正)比较3组间定量资料的差异；2组比较采用两独立样本t检验或Mann-Whitney U检验。定性资料以频数(百分比)表示，采用χ2检验进行分析。采用Pearson相关或Spearman秩相关分析评价半定量指标与各临床评分间的相关性。利用ROC曲线评估基于18F-DTBZ显像所得参数对伴和不伴RBD的PD患者的鉴别能力。P<0.05为差异或相关性具有统计学意义。对预处理过的18F-FDG PET图像进行体素水平两独立样本t检验SPM统计分析，以未校正P<0.001为检验水平。
结 果
1.一般临床资料比较(表1)。3组受试者年龄差异无统计学意义(F=0.32，P=0.724)。PD-RBD(+)组与PD-RBD(-)组在病程、mH-Y分期、UPDRS评分、NMSS评分等方面差异无统计学意义(t值：0.82、1.45，z值：-1.50、-1.03；均P>0.05)；PD-RBD(+)组患者MMSE评分(z=-3.12，P=0.002)及PDSS评分(z=-3.08，P<0.001)均低于PD-RBD(-)组。
2. 18F-DTBZ PET/CT视觉分析。PD-RBD(+)组与PD-RBD(-)组均表现为双侧壳核VMAT2分布不同程度缺失，视觉评估较难鉴别，需要结合半定量分析及SPM分析。(1)前-后摄取梯度性：双侧尾状核VMAT2分布尚均匀且基本对称，而双侧壳核呈不同程度VMAT2分布减低或缺失，以后壳核为著；(2)不对称性：双侧壳核VMAT2分布不对称，以对侧壳核分布较低。健康对照组：双侧基底节显影清晰，横断面图示显像剂摄取主要分布在双侧尾状核及壳核，即VMAT2分布正常，呈“八”字形；另外伏隔核、中缝核、黑质也可见VMAT2分布，大脑皮质无VMAT2分布、呈本底显像剂摄取。典型病例显像图见图1。
3. 18F-DTBZ半定量指标的比较。3组受试者在双侧纹状体、尾状核、前壳核、后壳核、伏隔核、黑质SUR的差异均有统计学意义(F值：6.24~147.61，H值：8.66~24.43；均P<0.05)，健康对照组在上述脑区的SUR明显高于PD-RBD(+)组和PD-RBD(-)组(事后检验采用最小显著差异t检验及Bonferroni校正，均P<0.01)，但后两者在上述脑区SUR的差异均无统计学意义(事后检验采用最小显著差异t检验及Bonferroni校正，均P>0.05)。3组受试者在双侧丘脑、中缝核、蓝斑核、海马、小脑SUR的差异均无统计学意义(F值：0.09~1.78，H值：0.33～0.50；均P>0.05)。
PD-RBD(+)组的对侧纹状体前-后摄取梯度明显低于PD-RBD(-)组(t=-2.73，P=0.009)。余半定量指标差异均无明显统计学意义(t值：-1.78~-0.16，z=-0.12；均P>0.05)。具体见表2。
4.相关性分析。在PD-RBD(-)组中，对侧纹状体前-后摄取梯度与UPDRS评分及mH-Y分期呈负相关(r=-0.35，P=0.048；rs=-0.39，P=0.026)，与病程、NMSS评分、MMSE评分、PDSS评分均不相关(r=-0.19，rs值：-0.16、0.14、0.12，均P>0.05)。在PD-RBD(+)组中，对侧纹状体前-后摄取梯度与病程、mH-Y分期及上述各临床评分均无相关性(r值：-0.30、-0.22，rs值：-0.19、0.45、-0.01、0.04，均P>0.05)。
5. ROC曲线分析（图2）。以对侧纹状体前-后摄取梯度最佳阈值为1.262鉴别PD-RBD(+)和PD-RBD(-)时， AUC为0.706(95% CI：0.562～0.851,P=0.016)，灵敏度和特异性分别为59.4%(19/32)、16/18。
6.基于体素水平的SPM分析PD-RBD(+)及PD-RBD(-)组18F-FDG PET代谢差异脑区图（图3）。SPM分析未发现PD-RBD(-)组比PD-RBD(+)组异常增高的脑区，而对侧前额叶葡萄糖代谢低于PD-RBD(+)组(t值：3.11～3.57，均P<0.001)。
讨 论
特发性RBD被认为是ɑ-突触核蛋白病如PD、路易体痴呆(dementia with Lewy bodies, DLB)、多系统萎缩(multiple system atrophy, MSA)的前驱状态［5］。前瞻性SPECT研究显示，若患者同时存在RBD及低纹状体DAT结合度，则在2.5年后有30%的概率发展为以PD为主的神经退行性疾病［6］。研究表明伴RBD的PD患者作为独特的临床亚型，其震颤症状较少，痴呆和幻觉的风险增加，自主神经功能障碍较多［7］。临床上PD表现出明显的异质性，提示伴或不伴RBD的PD患者间可能存在不同的神经病理改变、不同的病理生理机制及不同亚型的症状特点，对于药物疗效、病情预后有着明显的区别。
18F-DTBZ PET/CT可直接反映黑质纹状体VMAT2分布变化，检测黑质纹状体突触前多巴胺能神经元完整性［3］。本研究对伴RBD和不伴RBD的PD患者及健康对照者展开研究，结果显示，PD患者双侧纹状体、尾状核、前壳核、后壳核、伏隔核、黑质18F-DTBZ SUR均明显低于健康对照组，此结果与众多学者研究一致［3,8-9］。另外，PD-RBD(+)组患者中16/18为男性，明显高于PD-RBD(-)组患者的50%(16/32)，这与Chou等［10］发现相似：男性及年龄超过60岁的RBD患者罹患PD的可能性更高。Xu等［7］发现伴RBD的PD患者多巴胺能损害更严重，本研究亦发现PD-RBD(+)组患者双侧纹状体、尾状核、前壳核、后壳核及伏隔核的SUR均低于PD-RBD(-)组，但差异无统计学意义。先前多数研究表明，在PD患者最开始出现典型运动症状之前数年或十余年，就已经出现特征性的神经系统病理改变，非运动症状被认为比运动症状早出现20年［11-12］，由于大多数患者就诊时已出现相关肢体运动症状，而此时黑质多巴胺能神经元的毁损通常已达到60％~80％［13］，这可能是本研究中PD-RBD(+)与PD-RBD(-) 2组间各脑区SUR差异无统计学意义的原因。
本研究中，PD-RBD(+)组对侧纹状体前-后摄取梯度即对侧纹状体前-后摄取梯度低于PD-RBD(-)组，此结果说明PD-RBD(+)组尾状核比壳核多巴胺功能损害更严重，正如1项长期随访研究显示，随着疾病的进展，伴RBD的PD患者较不伴RBD的PD患者表现出更快速的黑质纹状体多巴胺功能损害，主要体现在受累轻侧半球的尾状核［7］。壳核和尾状核同属黑质-纹状体系统，但功能大不相同，壳核与辅助运动皮质紧密相连，主要参与运动功能调控；尾状核依次与背外侧前额叶皮质和外侧眶前叶皮质相连，该区域功能减退与PD认知障碍有关［14］。本研究中PD-RBD(+)组患者MMSE评分低于PD-RBD(-)组患者，提示尾状核可能通过皮质间投射联系参与PD-RBD(+)组患者的认知损害。另外，SPM分析显示PD-RBD(+)组患者对侧前额叶皮质代谢高于PD-RBD(-)组，这与卢洁［15］的研究结果相似：RBD患者的典型18F-FDG PET表现包括双侧额叶、海马、脑桥、丘脑及小脑后部等脑区代谢增高，双侧颞上回、枕叶等脑区代谢减低，这可能提示PD-RBD(+)患者的认知功能障碍与其皮质-纹状体的功能连接有一定相关性。然而，本研究中PD-RBD(+)组患者的对侧纹状体前-后摄取梯度与mH-Y分期及UPDRS评分之间没有明显的相关性，可能因为尾状核及壳核多巴胺功能均呈不同程度减退；其次，PD患者的认知障碍也可能是非多巴胺能功能障碍共同导致，据文献报道，PD患者的去甲肾上腺素能［16-17］、5-羟色胺能、胆碱能系统［18］以及葡萄糖代谢活动［19］均发生退化。18F-DTBZ与VMAT2结合具有高效特异性，但同时仍有极少部分可与5-羟色胺、去甲肾上腺素受体结合，因此，不能完全排除18F-DTBZ量化过程中其他神经递质的影响。另外，相关性并不意味着因果关系，尾状核多巴胺神经支配的丧失可能是更晚期疾病的标志，这反过来可能与更严重的认知障碍有关。此外，本研究ROC曲线分析发现以对侧纹状体前-后摄取梯度鉴别PD-RBD(+)组和PD-RBD(-)组患者的AUC较大且特异性较高，即误诊率较低，表明18F-DTBZ PET显像可为伴或不伴RBD的PD患者这一特殊亚型的鉴别提供影像学依据。
本研究局限性在于：(1)本研究通过RBDSQ及MSQ筛查RBD患者，仅部分患者行PSG确诊，存在一定的假阳性率和假阴性率；但RBDSQ简便易行，对RBD的评估和诊断具有很高的特异性和灵敏度；(2)本研究认知评估仅使用MMSE，未对认知功能的各个领域进行评估，有必要提高涉及各个认知领域的评分；(3)手动勾画ROI可能对研究结果造成一定的偏倚，但不需要额外的软件，对于临床医师方便易操作，需要进一步扩大样本量进行研究验证。
综上，本研究通过对伴或不伴RBD的PD患者行18F-FDG、18F-DTBZ脑显像，阐明了VMAT2显像在此类PD中的代谢特点，发现伴RBD的PD患者对侧纹状体VMAT2前-后摄取梯度降低更明显，且脑代谢存在差异，此类患者具有特定的功能神经影像特征，支持伴RBD的PD可能是PD一个表型的假设，提示伴RBD的PD患者有可能在疾病进展及治疗效果上存在差异，这将为PD个体化诊断和治疗提供重要的影像学依据。
