阿尔茨海默病(AD)的影像学诊断
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第一部分研究
正常尸体脑标本MRI测量与组织学检查的 对照研究
结 果
◆
MRI测量内嗅皮质面积和皮层厚度与病理 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
测量值无显著性差异
◆ 提示AD的病程可能与正常人的老化过程不同
第二部分研究
轻度AD患者脑MRI线性测量的诊断价值
测量指标
FDG PET in AD
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。 病理上改变有神经纤维缠结，老年斑脂褐质积聚等。 早期诊断
Subtle abnormalities e.g. in MCI
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， 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。 鉴别诊断（Alzheimer’s disease (most frequent, > 50 %)
Multi-infarct dementia Fronto-temporal degeneration (including Pick‘s disease)
Dementia with Lewy bodies
Depression in the elderly
Braak Staging of AD
加以治疗以延缓其发展
AD的诊断
◆ AD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AD十分困难
◆ 临床诊断的准确率仅为80％左右
◆ 在活体状态下尚缺乏诊断AD的准确手段 ◆ 影像学检查对AD的诊断有重要意义
二、正常脑老化的影像表现
脑萎缩
◆ 局灶性和/或弥漫性萎缩
◆ 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
内颞叶最小厚度 海马回钩间距
海马高度
侧脑室颞角宽度
脉络裂宽度
结
颞角宽度增加
果
鉴别AD与正常人的最敏感指标是侧脑室 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AD的
敏感度、特异度和准确度分别为86.4%、
85.0％and 85.7%
结 论
美国精神病学协会诊断和统计手册第四版修订版
拟诊AD的标准
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
通常60岁以上，排除其它器质性脑病
支持拟诊AD的条件
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
力下降，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）
神经原纤维缠结
◆ 位于神经元细胞内 ◆ 异常磷酸化的τ 蛋白凝聚物
形成双螺旋细丝样结构
AD的发病机理
◆ 脑内β -淀粉样蛋白沉积形成老年斑与遗传有关 在14、19和21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 ◆ 其它致病因素和作用机理
AD的主要临床表现
◆ 隐匿起病 ◆ 65～70岁发病
Translational imaging microPET PET in drug development PET/MRI PDRP and ADRP
谢谢大家!
准确度分别为：97.0%，93.9%和95.5%
PET诊断
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)
58
新报告显示，中国人老年痴呆患病率、痴呆亚型分布比率与国际无差异， 65岁以上每100人中有4.8人患AD，是VaD的4.36倍。
注射后 PIB全身显像 见肝胆肠道及膀胱放射性浓聚，提示消化道及泌尿系 统排泄
上排为FDG PET显像，可 见双侧额叶及 左侧颞叶代谢 减低
下排为PIB显像， 可见皮质内弥 漫放射性分布。
患者，男性74岁，MMSE 23分，临床考虑AD
神经PET的前景
Novel tracers
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
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T2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 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，
临床应用较少
应用MRI进行AD患者的诊断和鉴别诊断以 T1
◆ 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 ◆ 萎缩从40-60岁之间开始，无性别差异
正常老化的其他影像表现
◆ MRI的弥散成像显示脑室周围、额叶和胼胝体
膝部及压部的弥散各向异性减低
◆ 全脑表观弥散系数(ADC)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
◆ ADC平均值与年龄呈显著线性相关关系，而ADC
最大峰值与年龄呈负相关
◆ 深部脑白质和基底节出现T2WI和FLAIR高信号
AD影像学检查的目的
AD严重程度分级 监测疾病进展 做出预后判断 评价干预治疗的效果
AD的影像学诊断
◆ 定性观察：只能分轻、中、重度
◆ 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
Most common cause of dementia Defective processing of amyloid precursor protein Affects hippocampus/parahippocampal cortex, cerebral cortex Dementia, anxiety, hallucinations, delusions, tremor Dx is clinical; MR used to rule out other causes of dementia Tx: cholinesterase inhibitors; antidepressants/antipsychotics
三、AD的影像学研究
AD的CT研究
直接显示脑萎缩
进行脑结构线性测量
由于软组织分辨力不佳价值有限
AD的MRI 研究
◆ MRI显示脑解剖结构清楚，有利于进行 测量研究，准确显示AD的脑萎缩改变 ◆ 应用MRI进行AD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
MRI的T1加权像显示脑组织的解剖结构清楚，有利
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GE脉冲序 列三维扫描获取T1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
测量研究
MRI的影像学诊断
结构性成像的测量指标 内颞叶主要是海马和海马周围CSF间隙的测量 线性测量指标：海马高度、颞叶宽度、沟回间距、 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 指标：海马旁回、颞上回沟周围皮层面积、 扣带回面积 根据脑萎缩情况能区分轻、中、重度痴呆
所有测量指标均经部分颅内容积标准化处理
结 论
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 MRI内颞叶体积测量诊断AD良好方法
结 果
AD患者的所有测量指标均显著萎缩 内嗅皮层是内颞叶结构中萎缩最严重的部位 MRI体积测量诊断AD的敏感度、特异度和
Neurofibrils and plaques accumulate over time:
Transentorhinal （穿内嗅带） Entorhinal (内嗅叶皮层) Hippocampus（海马）
Remaining Limbic regions
Cortical（边缘区皮层） Primary motor and somatosensory （运动感觉皮层） Occipital cortex（枕叶皮层）
◆ 老年斑 ◆ 神经原纤维缠结 ◆ 脑萎缩
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
脑萎缩
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
老年斑
◆ 大小为50～200μ m
◆ 中心为β A4-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 ◆ 主要沉积于大脑皮质第II、III和 V层细胞外
可疑AD诊断的标准
◆ 起病或在病程中没有可导致痴呆的神经、精神 及全身疾病 ◆ 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 ◆ 出现无诱因的单项认知功能损害
确定AD诊断的标准
◆ 临床表现符合AD的拟诊标准 ◆ 脑活检或尸检有明确病理改变
AD的神经心理学检查
痴呆诊断量表
简短精神状态量表（Mini Mental
海马和颞叶萎缩的MRI线性测量是诊断轻度 AD的有用方法之一
第三部分研究
AD患者和正常对照者的MRI脑体积测量
MRI体积测量指标
杏仁核 (AMY)
内嗅皮层 (EC) 颞叶 (TL) 侧脑室体部 (LVB) 海马 (HF) 海马旁回 (PHG) 侧脑室颞角 (TH) III脑室 (TV)
MRI（结果不肯定）
Medial temporal lobe atrophy
FDG PET（特异性差）
Glucose hypometabolism in parietal lobes
CSF
Aβ and tau
( 创伤性，接受差 )
unerring
Ap特异性结合剂「N一甲基一”c」2一「4‘-(甲氨基)
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 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 痫样发作，而头颅CT检查正常，则支持AD的诊断
排除拟诊AD的标准
◆ 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、 癫痫或步态异常等
苯基」一6一轻基苯并噬哗(”c一6一oH一BTA一1,也称 为’‘C一PIB)是当前AD的PET显像研究热点
目前用于诊断AD的首选正电子显像剂
高比活度，对于淀粉样斑块显像具有高灵敏度和特异
性。
ß－淀粉样蛋白作为AD老年斑的主要核心成分，是神经退行性变的原因及重要的病理特 征，脑Aβ 显像有助于AD的早期诊断、评价认知功能有无损害、疗效评价和危险人群筛 查。
State Examination，MMSE）
总共有30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 总计30分，文盲 17分，小学文化程度 20分，中学
以上文化程度 24分诊断为痴呆
AD的治疗
尚无治疗AD 十分有效的药物 人们一直在寻找早期诊断的指标，并力图
◆ 痴呆表现：记忆力减退、学习能力下降、计 算力、理解力和判断力等损害、人格改变
AD的病情分度
◆ 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
◆ 重度：完全丧失独立生活能力
诊断标准
符合美国国立神经病学及语言障碍和卒中研究所 （NINCDS）和Alzheimer病及其它相关疾病协会 (ADRDA)联合小组制定的“可能AD”诊断标准
阿尔茨海默病（AD）的影像学诊断
郝振亮 北京协和医院放射科
一、AD的概况
AD的病因
◆ 高龄
◆ 女性多于男性
◆ 受教育水平低
◆ 有家族史（高4倍）
◆ 有头部外伤史（高2倍） ◆ 心脏病患者 ◆ 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
AD的基本病理改变
Biomarkers used for clinical trials
Amyloid imaging（最为期望的药物）
Aβ accumulation in frontal, temporal, posterior cingulate
gyrus, and parietal of gray matter
第一部分研究
正常尸体脑标本MRI测量与组织学检查的 对照研究
结 果
◆
MRI测量内嗅皮质面积和皮层厚度与病理 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
测量值无显著性差异
◆ 提示AD的病程可能与正常人的老化过程不同
第二部分研究
轻度AD患者脑MRI线性测量的诊断价值
测量指标
FDG PET in AD
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。 病理上改变有神经纤维缠结，老年斑脂褐质积聚等。 早期诊断
Subtle abnormalities e.g. in MCI
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， 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。 鉴别诊断（Alzheimer’s disease (most frequent, > 50 %)
Multi-infarct dementia Fronto-temporal degeneration (including Pick‘s disease)
Dementia with Lewy bodies
Depression in the elderly
Braak Staging of AD
加以治疗以延缓其发展
AD的诊断
◆ AD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AD十分困难
◆ 临床诊断的准确率仅为80％左右
◆ 在活体状态下尚缺乏诊断AD的准确手段 ◆ 影像学检查对AD的诊断有重要意义
二、正常脑老化的影像表现
脑萎缩
◆ 局灶性和/或弥漫性萎缩
◆ 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
内颞叶最小厚度 海马回钩间距
海马高度
侧脑室颞角宽度
脉络裂宽度
结
颞角宽度增加
果
鉴别AD与正常人的最敏感指标是侧脑室 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AD的
敏感度、特异度和准确度分别为86.4%、
85.0％and 85.7%
结 论
美国精神病学协会诊断和统计手册第四版修订版
拟诊AD的标准
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
通常60岁以上，排除其它器质性脑病
支持拟诊AD的条件
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
力下降，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）
神经原纤维缠结
◆ 位于神经元细胞内 ◆ 异常磷酸化的τ 蛋白凝聚物
形成双螺旋细丝样结构
AD的发病机理
◆ 脑内β -淀粉样蛋白沉积形成老年斑与遗传有关 在14、19和21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 ◆ 其它致病因素和作用机理
AD的主要临床表现
◆ 隐匿起病 ◆ 65～70岁发病
Translational imaging microPET PET in drug development PET/MRI PDRP and ADRP
谢谢大家!
准确度分别为：97.0%，93.9%和95.5%
PET诊断
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)
58
新报告显示，中国人老年痴呆患病率、痴呆亚型分布比率与国际无差异， 65岁以上每100人中有4.8人患AD，是VaD的4.36倍。
注射后 PIB全身显像 见肝胆肠道及膀胱放射性浓聚，提示消化道及泌尿系 统排泄
上排为FDG PET显像，可 见双侧额叶及 左侧颞叶代谢 减低
下排为PIB显像， 可见皮质内弥 漫放射性分布。
患者，男性74岁，MMSE 23分，临床考虑AD
神经PET的前景
Novel tracers
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
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T2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 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，
临床应用较少
应用MRI进行AD患者的诊断和鉴别诊断以 T1
◆ 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 ◆ 萎缩从40-60岁之间开始，无性别差异
正常老化的其他影像表现
◆ MRI的弥散成像显示脑室周围、额叶和胼胝体
膝部及压部的弥散各向异性减低
◆ 全脑表观弥散系数(ADC)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
◆ ADC平均值与年龄呈显著线性相关关系，而ADC
最大峰值与年龄呈负相关
◆ 深部脑白质和基底节出现T2WI和FLAIR高信号
AD影像学检查的目的
AD严重程度分级 监测疾病进展 做出预后判断 评价干预治疗的效果
AD的影像学诊断
◆ 定性观察：只能分轻、中、重度
◆ 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
Most common cause of dementia Defective processing of amyloid precursor protein Affects hippocampus/parahippocampal cortex, cerebral cortex Dementia, anxiety, hallucinations, delusions, tremor Dx is clinical; MR used to rule out other causes of dementia Tx: cholinesterase inhibitors; antidepressants/antipsychotics
三、AD的影像学研究
AD的CT研究
直接显示脑萎缩
进行脑结构线性测量
由于软组织分辨力不佳价值有限
AD的MRI 研究
◆ MRI显示脑解剖结构清楚，有利于进行 测量研究，准确显示AD的脑萎缩改变 ◆ 应用MRI进行AD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
MRI的T1加权像显示脑组织的解剖结构清楚，有利
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GE脉冲序 列三维扫描获取T1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
测量研究
MRI的影像学诊断
结构性成像的测量指标 内颞叶主要是海马和海马周围CSF间隙的测量 线性测量指标：海马高度、颞叶宽度、沟回间距、 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 指标：海马旁回、颞上回沟周围皮层面积、 扣带回面积 根据脑萎缩情况能区分轻、中、重度痴呆
所有测量指标均经部分颅内容积标准化处理
结 论
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 MRI内颞叶体积测量诊断AD良好方法
结 果
AD患者的所有测量指标均显著萎缩 内嗅皮层是内颞叶结构中萎缩最严重的部位 MRI体积测量诊断AD的敏感度、特异度和
Neurofibrils and plaques accumulate over time:
Transentorhinal （穿内嗅带） Entorhinal (内嗅叶皮层) Hippocampus（海马）
Remaining Limbic regions
Cortical（边缘区皮层） Primary motor and somatosensory （运动感觉皮层） Occipital cortex（枕叶皮层）
◆ 老年斑 ◆ 神经原纤维缠结 ◆ 脑萎缩
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
脑萎缩
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
老年斑
◆ 大小为50～200μ m
◆ 中心为β A4-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 ◆ 主要沉积于大脑皮质第II、III和 V层细胞外
可疑AD诊断的标准
◆ 起病或在病程中没有可导致痴呆的神经、精神 及全身疾病 ◆ 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 ◆ 出现无诱因的单项认知功能损害
确定AD诊断的标准
◆ 临床表现符合AD的拟诊标准 ◆ 脑活检或尸检有明确病理改变
AD的神经心理学检查
痴呆诊断量表
简短精神状态量表（Mini Mental
海马和颞叶萎缩的MRI线性测量是诊断轻度 AD的有用方法之一
第三部分研究
AD患者和正常对照者的MRI脑体积测量
MRI体积测量指标
杏仁核 (AMY)
内嗅皮层 (EC) 颞叶 (TL) 侧脑室体部 (LVB) 海马 (HF) 海马旁回 (PHG) 侧脑室颞角 (TH) III脑室 (TV)
MRI（结果不肯定）
Medial temporal lobe atrophy
FDG PET（特异性差）
Glucose hypometabolism in parietal lobes
CSF
Aβ and tau
( 创伤性，接受差 )
unerring
Ap特异性结合剂「N一甲基一”c」2一「4‘-(甲氨基)
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 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 痫样发作，而头颅CT检查正常，则支持AD的诊断
排除拟诊AD的标准
◆ 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、 癫痫或步态异常等
苯基」一6一轻基苯并噬哗(”c一6一oH一BTA一1,也称 为’‘C一PIB)是当前AD的PET显像研究热点
目前用于诊断AD的首选正电子显像剂
高比活度，对于淀粉样斑块显像具有高灵敏度和特异
性。
ß－淀粉样蛋白作为AD老年斑的主要核心成分，是神经退行性变的原因及重要的病理特 征，脑Aβ 显像有助于AD的早期诊断、评价认知功能有无损害、疗效评价和危险人群筛 查。
State Examination，MMSE）
总共有30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 总计30分，文盲 17分，小学文化程度 20分，中学
以上文化程度 24分诊断为痴呆
AD的治疗
尚无治疗AD 十分有效的药物 人们一直在寻找早期诊断的指标，并力图
◆ 痴呆表现：记忆力减退、学习能力下降、计 算力、理解力和判断力等损害、人格改变
AD的病情分度
◆ 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
◆ 重度：完全丧失独立生活能力
诊断标准
符合美国国立神经病学及语言障碍和卒中研究所 （NINCDS）和Alzheimer病及其它相关疾病协会 (ADRDA)联合小组制定的“可能AD”诊断标准
阿尔茨海默病（AD）的影像学诊断
郝振亮 北京协和医院放射科
一、AD的概况
AD的病因
◆ 高龄
◆ 女性多于男性
◆ 受教育水平低
◆ 有家族史（高4倍）
◆ 有头部外伤史（高2倍） ◆ 心脏病患者 ◆ 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
AD的基本病理改变
Biomarkers used for clinical trials
Amyloid imaging（最为期望的药物）
Aβ accumulation in frontal, temporal, posterior cingulate
gyrus, and parietal of gray matter