阿尔茨海默病高效成像策略：单次扫描同步获得淀粉样病理与脑功能数据

2026-09-09 12:55

摘要

阿尔茨海默病临床前研究中，β-淀粉样 PET 与脑代谢 ¹⁸F-FDG-PET 通常需要分开扫描，增加动物应激与实验成本。德国慕尼黑大学医院（LMU University Hospital Munich）核医学科团队，利用美迪索小动物 PET/MR 开展动态 ¹⁸F-FBB 与静态 ¹⁸F-FDG 成像，探究早期相 ¹⁸F-FBB 信号可否作为脑代谢的替代标志物，在 APPPS1、APP SAA 两种 AD 转基因小鼠模型中开展验证。

研究纳入不同月龄转基因及野生型小鼠，分别完成动态¹⁸F-FBB、静态 ¹⁸F-FDG 扫描，基于脑图谱对全脑及 14 个脑区做 SUV 定量，筛选最优采集时间窗口，对比两组示踪剂信号相关性。结果确定注射后 1-3 min 为早期相 FBB 最优采集窗口，该时段信号与 ¹⁸F-FDG 脑代谢信号显著相关；两种 AD 模型同时表现出脑灌注与脑代谢升高，单次动态 FBB 扫描可同时获取淀粉样病理与脑功能信息，符合 3R 动物伦理原则。

图 1：论文封面概要

方法

选用 3-12 月龄 APPPS1、APP SAA 转基因阿尔茨海默病小鼠以及年龄性别匹配的野生型小鼠；动物禁食后分别完成 ¹⁸F-FDG 静态 PET（30-60 min）与动态 0-60 min 的 ¹⁸F-FBB PET/MR 扫描；依托 Ma-Benveniste-Mirrione 小鼠脑图谱，对全脑、皮层、海马、丘脑等 14 个脑区提取 SUV；计算不同时间窗口下早期相 FBB 与 FDG 的 Pearson 相关系数，筛选最佳成像时段，组间采用单因素方差分析进行统计学比较。

分子影像设备应用

采用美迪索 nanoScan 3 T 小动物 PET/MR 一体化平台；异氟烷麻醉，全程维持体温、呼吸监护；T1 加权 MR 序列完成解剖定位与衰减校正；Tera-Tomo 3D 迭代算法重建 PET 数据；PMOD 软件完成图像空间标准化与脑图谱 VOI 勾画，计算各脑区 SUV，分析动态时间活度曲线。

分子影像设备实验结果

PET/MR 动态序列显示，注射后 1-3 min 早期相 ¹⁸F-FBB 图像可以清晰区分转基因 AD 小鼠与野生型小鼠脑内灌注差异，该时间窗与 FDG 代谢图像空间模式一致性最高（图 2）。

图 2（原文 Fig.1A）：野生型与 AD 转基因小鼠 0-60 min 动态 ¹⁸F-FBB-PET/MR 代表轴位图像。

研究结果

动态数据分析确定注射后 1-3 min 为最优早期相采集窗口，全脑水平早期相 FBB 与 FDG 的相关系数 R=0.53（p<0.0001）；APPPS1、APP SAA 两种转基因小鼠对比野生型，早期相 FBB 灌注信号、¹⁸FFDG 代谢信号均显著升高；皮层、海马、丘脑等多个脑区均呈现一致的相关性改变（图 3）。

图 3（原文 Fig.2B）：14 个脑区早期相 ¹⁸F-FBB 与 ¹⁸F-FDG SUV 散点相关性分析图。

研究结论

早期相¹⁸F-FBB PET/MR 分子影像可以作为阿尔茨海默病小鼠脑代谢的替代观测指标。单次动态 ¹⁸F-FBB 扫描能够同时获得 β-淀粉样病理以及脑灌注-代谢功能信息，减少扫描次数、降低动物负担，契合 3R 实验伦理；该方案有助于提升临床前神经退行性疾病 PET 研究的转化价值，后续需要在更多晚期神经退行模型中进一步验证该成像策略的普适性（图 4）。