作者：毕晟，闫少珍，卢洁，首都医科大学宣武医院放射与核医学科

广义的额颞叶痴呆（frontotemporal dementia，FTD）是一类在临床、影像和病理学上具有高度异质性的神经退行性疾病，是老年前期常见的痴呆类型，约占所有痴呆类型的20%。国际上FTD主要包括行为变异型额颞叶痴呆（behavioral variant of frontotemporal dementia，bvFTD）、原发性进行性失语和语义性痴呆3种类型，其中bvFTD最常见，约占70%，发病年龄约为45~64岁，发病早、病情进展快，主要临床表现为进行性加重的行为异常、执行能力及沟通能力下降，患者执行功能障碍症状出现早且重于记忆力损害是区分bvFTD与其他类型痴呆的重要特征。

bvFTD常见的致病突变基因包括微管相关蛋白tau基因（microtubule-associated protein tau，MAPT）、颗粒体蛋白基因（granulin，GRN）和9号染色体开放阅读框72基因（chromosome 9 open reading frame 72，C9orf72）等。

bvFTD的诊断主要依靠临床表现、病理及遗传学检查，但因与其他类型痴呆表现部分相似或重叠，导致早期诊断困难。MRI具有高分辨率、无创和可重复检查等优势，对bvFTD的诊断具有重要价值。目前对bvFTD的MRI研究主要包括结构MRI、扩散张量成像（diffusion tensor imaging，DTI）、动脉自旋标记技术（arterial spin labeling，ASL）、功能磁共振成像（functional MRI，fMRI）等。本文对bvFTD的MRI研究进展进行综述。

1.MRI 结构成像在bvFTD 中的研究

MRI结构成像技术成熟、操作简便，基于体素的形态测量等方法可以直接测量脑萎缩部位及程度，且可重复性强，是研究和诊断bvFTD的重要技术。bvFTD的典型结构MRI表现为前扣带皮层、内侧额叶和前颞叶皮质萎缩，随病程进展逐渐累及大脑前部脑区，以额叶及岛叶前部萎缩显著，晚期可累及基底节和皮质下区域，而阿尔茨海默病（Alzheimer's disease，AD）主要表现为内侧颞叶、海马及顶叶萎缩。

Yu等应用FTD指数（FTD中较大萎缩脑区体积之和与AD中较大萎缩脑区体积之和的比值）鉴别50例FTD（包括20例bvFTD）和50例AD，受试者工作特征曲线下面积为0.93，敏感度和特异度分别为96%、70%，提示结构MRI具有鉴别诊断FTD的价值。

Spinelli等对遗传性bvFTD萎缩模式的研究发现，12例携带突变基因的bvFTD患者与12例散发患者均表现为前额叶、岛叶、前颞叶和前扣带皮层区域萎缩，但突变基因携带者萎缩范围更大，累及顶叶皮层、丘脑、角回和扣带回。

但不同突变基因携带者的萎缩模式不同：MAPT突变基因携带者首先出现海马和杏仁核萎缩，典型表现为前内侧颞叶萎缩，也可表现为显著的不对称性额叶、顶叶和颞叶萎缩；GRN突变基因携带者最先出现岛叶萎缩，典型表现为额顶叶后部和纹状体萎缩；C9orf72突变基因携带者在预期症状出现25年前即表现为皮层下脑区（包括丘脑、脑岛和枕叶皮质）萎缩，有症状者可出现小脑萎缩。

此外，3种突变基因携带者均出现岛叶、眶额叶及前扣带回萎缩，这可能是大多数遗传性bvFTD患者具有相似的行为异常表现的原因。除灰质萎缩外，bvFTD也表现为特定白质异常改变。脑白质高信号（white matter hyper intensities，WMH）是T2WI图像上的白质高信号区域，荟萃分析表明WMH反映小血管疾病并导致卒中风险增加（风险比为3.5），且可导致认知障碍和痴呆风险增加（风险比为1.9）。

Huynh等对64例bvFTD和65例AD患者WMH区域分割并提取WMH体积，发现两者的白质异常分布模式不同；与正常对照相比，AD患者WMH区域增加主要出现在后脑区，包括楔前叶、内囊后部和枕叶外侧皮质；而bvFTD患者WMH增加主要出现在前脑区，包括上放射冠、内囊前肢、前颞叶等；并且血管风险（吸烟、饮酒、高血压等）和FTD评定量表的回归模型显示，量表评分较低与WMH体积增加相关（P=0.02），而与血管风险无显著相关性，提示bvFTD患者WMH可能由血管病变以外的神经退行性过程导致而成为其特征之一。

对于遗传性bvFTD，Sudre等研究发现GRN突变基因携带者平均全脑WMH体积（1.51 ml）显著大于非携带者（0.5 ml），主要累及额叶和枕叶区域，有症状携带者与非携带者相比额叶和枕叶WMH体积分别增加116.3%和59.2%，且与无症状携带者相比，额叶WMH体积增加82.4%。因此，白质病变可能是bvFTD的特征性改变之一，对探寻其发病机制及诊断具有一定意义。

2. DTI 在bvFTD 中的研究

bvFTD的形态学改变出现较晚，早期可不出现脑萎缩改变，因此需要其他影像学技术进行早期诊断。DTI是目前唯一可在体显示脑白质纤维束从而评估脑白质结构的无创成像技术，通过测定脑白质在不同方向的扩散速率（即水分子的运动）测量白质的微结构完整性，且可量化不同DTI指标改变，从而反映脑白质微结构的不同病理变化：径向扩散率增加表明髓鞘被破坏，平均扩散率反映分子扩散水平，各向异性分数（fraction anisotropy，FA）减低代表白质完整性缺失。

研究发现DTI在bvFTD患者症状出现前2年即可检测到胼胝体、钩束和上纵束FA减低，随后主要表现为双侧额叶和颞叶白质FA减低，额叶白质和胼胝体膝部平均扩散率、径向扩散率增加，同时额叶-纹状体-丘脑通路被破坏，且bvFTD患者情感迟钝评分与平均扩散率和径向扩散率呈正相关，提示白质微结构损伤可能与bvFTD的临床表现相关。

Yu等在2年内对23例bvFTD进行纵向研究，结果显示胼胝体完整性破坏与患者出现执行功能下降相关，进一步强调DTI对于跟踪疾病进展的价值。此外，不同DTI指标对bvFTD 的诊断效能不同；Mahoney等纳入27 例bvFTD、25例AD和20例健康老年人进行对照研究发现，全脑平均FA鉴别bvFTD和AD的敏感度和特异度最高，分别为78%和68%；全脑平均径向扩散率区分bvFTD和正常对照的敏感度和特异度最高，分别为82%和80%，提示DTI诊断bvFTD有较大价值。

Chen等研究发现，遗传性bvFTD的3种亚型中白质损伤模式不同；无症状MAPT突变基因携带者钩束和扣带束FA减低，有症状者钩束和右侧海马旁扣带FA减低；无症状GRN突变基因携带者左侧钩束、额枕下束和胼胝体FA减低；无症状C9orf72突变基因携带者在额叶（钩束、下纵束）、皮质脊髓束、胼胝体及扣带束中出现广泛的FA减低，有症状者表现为扣带束、胼胝体和小脑上脚的背侧白质束FA减低，提示不同亚型遗传性bvFTD的白质病理改变可能不完全相同，表明DTI对早期提示基因分型可能具有一定潜力。

Raj等将扩散峰度成像应用于神经退行性疾病（如AD、帕金森病等）以提供更丰富的扩散参数，探寻白质微结构改变，但由于相关技术参数、成本及样本量等的限制，鲜有研究报道其在bvFTD中的诊断价值，未来可进一步研究。

3. ASL 在bvFTD 中的研究

bvFTD患者也可能存在脑灌注异常，而脑灌注成像可获得脑血流量（cerebral blood flow，CBF）等参数，以探索血管因素在bvFTD中的作用。ASL通过标记动脉血液中的水质子作为脑血流内源标记无创测量脑灌注情况，无需注射对比剂即可获得脑血流绝对值。bvFTD患者ASL典型表现为额颞叶区域、岛叶、海马及杏仁核广泛CBF低灌注，而AD患者主要表现为颞顶叶及后扣带回低灌注。

Mutsaerts等对107例遗传性bvFTD和113例散发bvFTD的CBF研究发现，与未携带者相比，无症状3种突变基因携带者的CBF在特异性脑区双侧前扣带回、眶额岛叶皮层、缘上回和左侧颞中回下降，但高于有症状者对应脑区，在进行部分容积效应校正后发现，CBF下降主要由C9orf72突变基因携带者亚组导致，提示C9orf72对CBF的影响可能更大，CBF水平保持可能对延缓症状发作具有潜在的保护作用。

Dopper等对携带GRN及MAPT突变基因的无症状个体的纵向研究显示，携带者额顶颞叶及皮层下区域的CBF 2年间下降程度明显大于未携带者，其中随访期间出现临床症状的GRN及MAPT突变基因携带者的CBF下降最显著，提示脑灌注区域性下降可能与特定的基因缺陷有关，且低灌注程度与疾病严重程度有关。因此，维持CBF可能是延缓bvFTD病情的方法之一。

4. fMRI 在bvFTD 中的研究

fMRI技术基于血氧水平依赖性成像，间接反映局部神经元活动状况，测量大脑区域的内在功能联系，已应用于早期bvFTD脑结构改变出现之前的脑功能研究。该技术主要包括任务态和静息态fMRI，但静息态fMRI较任务态更简便，患者配合度更好，因此在痴呆研究中更常用。

Zhou等研究显示bvFTD患者早期即有边缘系统结构萎缩，且在支配额叶-岛叶网络神经活动的脑结构萎缩更严重，提示神经网络功能改变可能发生于结构改变之前。目前对于bvFTD脑网络功能改变研究最多的是突显网络（salience network，SN）和默认网络（default mode network，DMN），是由于bvFTD患者脑萎缩及皮质结构损伤主要发生在与社会情感功能相关的SN脑区，包括前扣带皮层、前部额颞叶、岛叶等；而AD患者脑萎缩主要发生在与记忆及视觉功能相关的DMN脑区，主要包括后扣带回、楔前叶、内侧颞叶及颞顶叶皮质等。

bvFTD和AD患者fMRI脑网络比较发现：bvFTD患者SN连通性下降，且SN中额叶与边缘结构间连通性降低，但DMN增强，同时大脑后部皮层网络连通性相对保留；而AD患者与之相反，表现为DMN连通性下降而SN连通性增强，表明bvFTD和AD具有特定的脑网络损伤模式。

Saba等的纵向研究显示，随着时间推移，网络连接破坏也可逐渐向大脑后部皮层进展，累及额顶叶及DMN。无症状突变基因携带者SN-DMN间的连接增强，但SN和DMN内部连接减弱，提示维持网络内和网络间功能连接整合有助于保持良好的认知功能。不同突变基因携带者脑网络改变模式亦不同；MAPT突变基因携带者DMN连通性下降；C9orf72突变基因携带者SN和感觉运动网络连通性下降，而DMN连通性与正常对照相似；GRN突变基因携带者SN连通性增强。因此，fMRI可能成为诊断bvFTD的潜在标记物之一。

5.多模态MRI 在bvFTD 中的研究

随着影像学技术的发展，多模态MRI逐渐应用于临床研究，以多维度揭示bvFTD的影像表现：结构MRI可显示其特定的脑灰质和白质萎缩，DTI可以对白质纤维束异常改变进行量化，ASL可以无创测量脑血流灌注情况，fMRI可以反映脑网络功能联系改变。与单一MRI技术相比，多模态MRI检查有助于提高鉴别诊断不同类型痴呆的准确性。

Bouts等对30例AD、23例bvFTD和35例正常对照应用多模态MRI研究分析表明，灰质密度、FA和静息态fMRI的多参数模型分类方法对鉴别bvFTD和正常对照更有价值，平均曲线下面积、敏感度、特异度分别为0.92、87%、90%，均高于单一指标（单一指标中FA效能最佳，平均曲线下面积、敏感度、特异度分别为0.86、84%、85%），因此结合fMRI和DTI的多模态MRI可能更有助于bvFTD的鉴别诊断。

Bron等联合应用结构MRI、DTI和ASL对bvFTD和AD进行鉴别诊断，曲线下面积由0.72提高至0.84。Staffaroni等联合白质完整性、皮层血流灌注及灰质体积，建立拟合模型，可解释约95%的受试者出现的临床症状，高于应用单一指标。因此，多模态MRI对bvFTD的诊断具有一定潜力，但其在临床应用方面的价值仍需更多研究证实。

6.展望

MRI检查具有无侵袭性、无电离辐射、可重复性、较高的准确性等独特优势。随着影像技术不断发展，ASL、DTI和fMRI等各种MRI技术均可揭示bvFTD不同的影像学特征表现，对其诊断具有重要价值。目前更多的研究聚焦于不同遗传亚型bvFTD的特征影像学改变，有助于早期诊断及延缓病程。

近年来，核医学PET显像迅速发展，可提供脑葡萄糖代谢信息，有助于早期诊断bvFTD ，新兴的PET/MR 可为揭示bvFTD的病理机制提供新方法，其临床价值尚待进一步研究。未来随着多模态MRI及机器学习算法的临床应用推广，其将成为诊断bvFTD简便、有效的方法。

来源：毕晟,闫少珍,卢洁.行为变异型额颞叶痴呆的多模态MRI研究进展[J].中国医学影像学杂志,2023,31(08):887-891.

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