特發性正常壓力腦積水經腦室-腹腔分流術后不同腦區18F-FDG PET表現特點

連澤豪 王新偉 袁 堯 薛文俊

1）平頂山市第一人民醫院，河南 平頂山 467000 2）平煤神馬集團總醫院，河南 平頂山 467000

正常壓力腦積水（normal pressure hydrocephalus，NPH）是以進行性步態不穩、認知障礙和尿失禁為臨床表現的神經病理學疾病，通過磁共振成像（MRI）或計算機斷層掃描（CT）可見腦室增大，而顱內壓正常［1-3］，特發性正常壓力腦積水（idiopathic normal pressure hydrocephalus，iNPH）是其中無明確病因的NPH。iNPH 作為老年人群的高發疾病，其發病風險可隨著年齡的增長而增高。有學者發現，80歲以上人群iNPH 的發生率是80 歲以下的人群的30 倍［4-5］。在臨床診斷方面，目前尚缺乏對iNPH 的規范化診斷。相關研究顯示，由于iNPH 臨床癥狀與血管性癡呆、帕金森綜合征極為相似，因此誤診率較高，可達66%以上，其中認知功能障礙是導致誤診率較高的重要原因［6-7］。研究顯示，皮質下型癡呆是認知損害的主要病理類型，雖然早期臨床表現確定，但因病因并不明確，且受個體疾病、藥物治療的影響，在具有相同特征的認知障礙疾病中難以辨別［8-9］。提示探尋皮質下性癡呆的病因及發病機制可能為臨床早期準確診斷和干預有重要價值。

相比阿爾茨海默病、帕金森綜合征等進行性退化性疾病的不可逆性，iNPH 被認為是可治性癡呆。腦室-腹腔分流術（ventriculoperitoneal shunt，VPS）是目前治療該病的有效手段，其治療原理主要通過腦脊液分流，減少腦脊液的聚集，增加腦脊液排出，從而降低顱內壓，最終達到改善臨床癥狀的作用，臨床有效率可達60%～80%［10-11］。

葡萄糖作為大腦能量的主要來源，也是神經元活動的重要基礎，研究證實葡萄糖代謝與腦損傷以及認知障礙的發生發展密切相關［12-13］。18F-脫氧葡萄糖（fluorodeoxyglucos，FDG）是反映不同腦病變部位葡萄糖代謝水平和淀粉樣蛋白沉積的標志性指標，已有研究發現阿爾茨海默病和輕度認知障礙患者中可表現出部分腦區的葡萄糖代謝水平低下，另有研究認為腦血管病變所導致的腦淀粉樣改變可能是加重認知障礙的重要原因［14-17］。由此可以推測，以18F-FDG為標志的葡萄糖代謝及淀粉樣蛋白樣沉積可能與iNPH 的發生有關。然而，目前國內尚無iNPH 患者葡萄糖代謝改變的相關研究。鑒于此，本研究通過觀察VPS 前后患者臨床表現、葡萄糖代謝率的改變及其相關性特點，探討VPS 治療機制，旨在為iNPH的病理機制研究提供線索。

1 資料和方法

1.1 一般資料以2018-04—2019-06 平頂山市第一人民醫院收治的行腹腔鏡輔助下VPS 手術的38 例患者為研究對象，年齡62～89（73.57±5.41）歲，男12 例，女26 例；病程0.6～2（1.15±0.31）個月；臨床表現：步態不穩22例，認知障礙20例，尿失禁16例，合并兩種以上臨床癥狀患者20例。本研究經院醫學倫理委員會批準。

1.2 納入和排除標準納入標準：（1）年齡≥60歲；（2）具有認知功能障礙、步態不穩、尿失禁iNPH 三聯征中任何一項或多項臨床表現；（3）影像學顯示腦室增大，Evans指數＞0.3，顱內壓≤200 mmHg；（4）自愿接受VPS手術治療和相關臨床檢查，對本次研究內容知情，并簽署知情同意書。排除標準：（1）合并腦萎縮、阿爾茲海默病患者；（2）既往有腦出血、腦缺血史或腦外傷所致肢體功能、認知功能、大小便失禁者；（3）隨訪時間＜1個月，或中途退出研究者。

1.3 方法

1.3.1 手術方法：所有患者采用腹腔鏡輔助下VPS 手術。全身麻醉，常規消毒后，于耳郭后上方作切口，比對貯液器底座大小于顱骨開孔，切開硬膜后穿刺引流，腦室導管前端置于側腦室額角。于肚臍下方作切口，建立人工氣腹，氣腹壓力12～14 mmHg，腹腔鏡下將分流管置于肝圓韌帶上固定，留置長度約10 cm，檢查腦脊液流入腹腔正常后縫合傷口。術后給予抗感染治療。

1.3.2 觀察指標：①簡易精神狀態量表（minimum mental state examination，MMSE），共30個條目，每個條目正確計1分，錯誤不計分，總分0～30分，正常值標準：文盲＞17，小學＞20分，初中及以上＞24 分，各文化水平下患者評分與認知功能水平呈正比。②蒙特利爾認知評估量表（MoCA），總分30 分，≥26 分為認知功能正常。③3 m 計時起立行走試驗（TUG），測試患者從坐姿開始，站立并以日常步態或輔助步態下行走3 m往返坐下所使用的時間，時間越短提示患者步態功能越好。④特發性正常壓力腦積水分級評分（iNPHGS），依據iNPH診療指南［7-8］中的評分標準進行評估。⑤額葉功能評定量表（FAB），總分18分，＜12分提示表征額葉功能異常，得分越低表示額葉功能越差。

1.3.318F-FDG PET 檢查方法：所有患者禁食6 h 以上，靜脈注射18F-FDG 185 MBq 后避光靜息45 min后進行PET掃描，前10 s掃描用于PET數據衰減矯正，隨后再行10 min腦斷層發射顯像，獲得三維腦圖，經SPM5 分析軟件按蒙特利爾神經病學研究所的腦圖譜進行標準化處理，并利用ScAnVP 程序計算局部腦區的葡萄糖代謝率。所有操作由同一醫師完成。

1.4 統計學方法將所得數據錄入SPSS 24.0進行統計學分析，觀察指標均為計量資料，并符合正態分布，采用均數±標準差（±s）表示，組間比較采用t 檢驗，相關性分析采用Spearman 相關性分析法，以P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 VPS前后臨床癥狀變化與術前相比，術后1 個月患者MoCA 評分、FAB 評分增高，TUG、INPHGS評分降低，差異均有統計學意義（P＜0.05）；而MMSE評分VP前后差異無統計學意義（P＞0.05）。見表1。

表1 VPS前后臨床癥狀變化 （±s）Table 1 Changes in clinical symptoms before and after VPS surgery （±s）

表1 VPS前后臨床癥狀變化 （±s）Table 1 Changes in clinical symptoms before and after VPS surgery （±s）

P值0.298＜0.01＜0.01＜0.01＜0.01類別MMSE（分）MoCA（分）FAB（分）TUG（s）iNPHGS評分（分）術前18.99±7.63 14.93±4.63 9.14±3.18 22.00±5.71 9.41±1.33術后1個月20.78±7.27 19.96±5.01 14.37±2.76 16.72±3.81 6.67±2.59 t值1.048 4.553 7.648 4.743 5.798

2.2 VPS前后18F-FDG PET掃描結果比較術后患者左額葉、左頂葉葡萄糖代謝增加，而右額葉葡萄糖代謝降低，差異均有統計學意義（P＜0.05），其他腦皮質分區VPS 前后葡萄糖代謝差異均無統計學意義（P＞0.05）。見表2。術前PET掃描見圖1A、B，術后PET掃描見圖1C。

圖1 A、B 為術前PET 掃描額葉代謝測量值，A：左側SUVmax 6.280，SUVmin 2.348；右側SUVmax 3.398，SUVmin 1.396；B：左側SUVmax 6.418，SUVmin 2.305；右側SUVmax 5.651，SUVmin 1.180；C：術后PET 掃描額葉代謝測量值，左側SUVmax 11.074，SUVmin 4.230；右側SUVmax 11.071，SUVmin 3.204Figure 1 A and B are the measured values of frontal lobe metabolism by PET scan before surgery. A:Left SUVmax 6.280, SUVmin 2.348, right SUVmax 3.398, SUVmin 1.396; B: Left SUVmax 6.418, SUVmin 2.305, right SUVmax 5.651, SUVmin 1.180; C: Postoperative PET scan frontal lobe metabolism measurement value, left SUVmax 11.074, SUVmin 4.230, right SUVmax 11.071, SUVmin 3.204

表2 VPS前后18F-FDG PET掃描結果比較 （±s）Table 2 Comparison of18F-FDG PET scan results before and after VPS surgery （±s）

表2 VPS前后18F-FDG PET掃描結果比較 （±s）Table 2 Comparison of18F-FDG PET scan results before and after VPS surgery （±s）

腦皮質分區左額葉右額葉左頂葉右頂葉左顳葉右顳葉左枕骨右枕骨左皮質下右皮質下術前1.034±0.086 1.327±0.094 0.288±0.094 1.328±0.208 1.168±0.129 1.117±0.167 1.479±0.232 1.436±0.179 0.912±0.117 0.879±0.116術后1.193±0.099 1.209±0.109 1.314±0.207 1.264±0.229 1.162±0.190 1.167±0.158 1.478±0.222 1.404±0.224 0.970±0.122 0.919±0.100 t值3.527 5.046 24.340 1.294 0.162 1.342 0.019 0.699 0.300 1.627 P值0.001＜0.01＜0.01 0.200 0.872 0.184 0.985 0.487 0.765 0.108

2.3 葡萄糖代謝與認知功能評分的相關性分析相關性分析顯示，左頂葉葡萄糖代謝增長比分別與MoCA評分增長比、FAB評分增長比以及iNPHGS 評分減少比呈正相關（P＜0.05），見圖2。其他腦皮質分區與臨床表現均無相關性（P＞0.05）。

圖2 PET葡萄糖代謝與MoCA評分、FAB評分、iNPHGS評分的相關性 A：左頂葉葡萄糖代謝增長比與MoCA評分增長比呈正相關；B：左頂葉葡萄糖代謝增長比與FAB評分增長比呈正相關；C：左頂葉葡萄糖代謝增長比iNPHGS評分減少比呈正相關Figure 2 Correlation between PET glucose metabolism and MoCA score，FAB score，iNPHGS score. A:Left parietal lobe glucose metabolism growth ratio is positively correlated with MoCA score growth ratio;B:Left parietal lobe glucose metabolism growth ratio is positively correlated with FAB score growth ratio;C:The increase in glucose metabolism in the left parietal lobe is positively correlated with the decrease in the iNPHGS score

3 討論

本研究顯示，VPS 后1 個月內患者的Mo-CA 評分、FAB 評分、TUG 評分以及iNPHGS 評分均較術前有明顯改善。值的注意的是，本研究中MMSE 作為認知功能評定的常用手段，VPS后1個月的變化相比術前并無明顯改變，與MoCA、FAB 評定結果不一致。該量表由FOLSTEIN于1975年編制，是使用最廣泛的認知障礙篩選工具之一，其評定標準受文化程度影響有所不同。在既往臨床應用中，MMSE雖然具有實用性好、操作簡便、老年人群接受度高等優勢，但同時也存在受教育程度影響大、對輕度認知功能損害不敏感的缺點，有學者認為時間、地點定向條目過多，視空間測試、執行功能以及延遲記憶等條目難度不高等是導致其敏感性低的重要原因［18-21］，因此本研究增加了MoCA 和FAB 兩個量表，其中MoCA 已被普遍證實對于輕度認知功能障礙的敏感性高于MMSE［22-24］，而FAB 更注重對患者執行功能的評估。最新研究認為，對于存在腦損害的血管性認知功能障礙或癡呆患者，FAB 相比MoCA更符合解剖學功能改變的特點［25-27］。因此，增加MoCA、FAB 可彌補MMSE 在早期輕度認知功能障礙評估中的不足，這也是造成認知功能評定各量表之間差異性大的主要原因。既往臨床研究少有對VPS 患者進行多個認知功能量表的評估，單純應用MMSE使患者大多在術后3 個月～1 a 表現出認知功能的改善［28-30］。根據上述研究結果推測，MMSE 評估下iNPH患者VPS 術前的認知功能損害程度可能被大大降低，雖MMSE在認知功能的評定中具有廣譜性，但目前并無針對iNPH 患者的性效度研究，因此對于其有效性和敏感性值得臨床進一步考量。

本研究通過18F-FDG PET 掃描發現，VPS術后患者的左額葉、左頂葉葡萄糖代謝增加，而右額葉葡萄糖代謝降低。葡萄糖作為大腦能量來源，葡萄糖代謝功能及分布特征可直接反映出大腦局部的突觸活性，從而為觀察神經功能的生理病理改變提供依據［31-32］。CALCAGNI等［33］前瞻性研究表明，NPH患者可表現出腦代謝活動的異質性降低，其中包括特發性腦積水和繼發性腦積水患者，分流術后患者左額葉和右丘腦的葡萄糖代謝水平有明顯升高。本研究觀察了額葉、頂葉、顳葉、枕骨下以及皮質下（丘腦和基底神經節）區域VPS 前后的葡萄糖代謝水平，其中僅左額葉和左頂葉葡萄糖代謝有明顯增高，且在右額葉表現出葡萄糖代謝的降低，與上述研究結果相比存在一定的差異。右側額葉局部葡萄糖代謝降低與VPS 置管有關，將導管放置于右側額葉部位對局部皮質層造成一定的損傷，對該區域腦血流產生影響。雖然目前并無研究明確表明大腦局部器質性損傷可導致葡萄糖代謝發生異常，但現有研究表明大腦影像學改變下會伴葡萄糖代謝的改變［34］。研究發現，以認知功能障礙和行為障礙為主要臨床表現的多系統萎縮疾病患者可表現出局部腦皮質葡萄糖代謝減低［35-41］，其中帕金森亞型患者集中于基底節、小腦、頂枕葉，而小腦共濟失調亞型患者則僅集中于小腦和枕葉。KOMURA 等［42］也認為，器質性的腦組織改變不僅會影響腦葡萄糖代謝異常，且與臨床表現對應的皮質功能區密切相關。本研究通過相關性分析發現，僅有左頂葉葡萄糖代謝改變與MoCA、FAB 以及iNPHGS 評分差呈正相關，與TUG、MMSE 無關，左額葉、右額葉葡萄糖代謝改變與各功能評估均無相關性。病理學研究表明，頂葉與言語能力、語言處理能力密切相關［28-29］，因此符合上述功能對應皮質腦葡萄代謝異常與臨床表現相關的結論。

本次研究作為葡萄糖代謝和VPS 治療下iNPH患者臨床結局和預后關系的初步探索存在一定的不足，首先，在18F-FDG PET 掃描的區域選擇上缺乏針對性；其次，最新研究發現，相比本研究所采用的標準化大腦圖像后的SPM 法，引入新的腦網絡分析法（SSM/PCA法）可對不同腦分區功能的相互作用進行評價，而不受其他疾病對大腦局部代謝造成的干擾，可更加科學準確地反映出代謝分布特征［43］。因此，在進一步研究中針對性選擇腦區及提升PET 掃描和圖片處理技術尤為重要。