正子攝影(PET): ADHD腦部葡萄糖代謝較低

Abo爸
5 min readOct 27, 2017

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photo via https://flic.kr/p/njEJR3, CC license.

ADHD存在與否的爭議

在過去,因為大腦解剖上,ADHD的人大腦與常人並沒有發現顯著的差異。 這也是為什麼早期的ADHD診斷與藥物治療充滿了許多爭議,直到今天還是很多人認為ADHD並不存在

權威期刊登載

其實早在1990年,醫學權威期刊“新英格蘭醫學期刊”上面有一篇著名的文章”兒童時期有過動症狀的成人之腦部葡萄糖代謝”,這是一篇劃時代的研究。2017年10月時,從Google Scholar上面顯示有超過1300次的被引用次數。 這篇文章清楚的使用影像的方式證明:ADHD的患者腦部的功能性運作比起正常人要低落很多。不管是整個大腦或是某個大腦局部,ADHD的患者大腦的葡萄糖代謝皆比正常人低,其中大腦的前額葉皮質中的premotor cortex以及superior prefrontal cortex兩個區域尤其低落,這些區域在之前研究中發現對於注意力控制與運動活動有關。

實驗結論

根據腦部正子攝影(PET)掃描的結果,ADHD組比正常組的腦部葡萄糖代謝總共減少8.1%。區別男女結果後,發現男人ADHD組比正常組減少的比例在6%左右,而女人ADHD組比正常組減少的比例在12.7%。不過,在同樣是ADHD的病患中,女人的代謝比男人高1.9%。

PET掃瞄圖,左邊是正常人對照組,右邊是ADHD患者。其中白色,紅色,橘色是相對較高的葡萄糖代謝區域;而藍色,綠色,紫色代表相對低的葡萄糖代謝區域(腦部外緣紫色光暈可以忽略)。這張著名的PET掃瞄圖,清楚的說明了在需要注意力的時候,ADHD患者的腦功能(葡萄糖代謝)比正常人還要低。

再經過正規化之後,發現腦部特定區域的葡萄糖代謝明顯低,黑色實心的區域是特別顯著低落的部位,主要集中在前額葉的幾個區域。

實驗設計

總共25位合格的ADHD實驗對象以及50位正常的成人參與此次的研究。處理這些PET影像的研究助理們,對於這些影像是的來源(來自常人或是ADHD)是不知情的(blinded),由此可以避免人員對於影像處理有預先成見而影響判讀。合格的ADHD實驗對象定義為:兒童時期有ADHD症狀歷史的成年人,而且過動(Hyperactivity)症狀持續到成年時期,並且這些人的父母也有過動的孩童時期。同時這些病患都未曾使用中樞神經興奮劑(註:如台灣常見的利他能或專司達)治療過,並且排除曾患有常見的精神方面疾病,不酗酒,也無藥物濫用。

關於正子攝影(PET)

現今的醫院中的重大疾病的診斷,也會使用的醫學影像技術正子攝影(PET)。PET常用在功能代謝的顯像。PET的檢查方式之一是使用”氟代脫氧葡萄糖”(Fludeoxyglucose 18F FDG)的靜脈注射,18F FDG是放射性的物質,半衰期在110分鐘,剛檢查完的病人也建議當天不要接觸小孩或孕婦。所以這個檢查不適合小孩。18F FDG”氟代脫氧葡萄糖”在大腦內的代謝可以被觀察到,就可以藉此了解葡萄糖在腦中的代謝速度與分佈。

實驗方法

實驗進行的方式是用”電腦聲響注意任務”(computerized auditory-attention task),簡單說就是在耳朵邊播放聲音,當聽到某種預先告知的聲音時,受測著被要求按下手中的手持式按鈕。在執行這個任務同時施行PET掃描,總共耗時約30分鐘。

順道一提

*1990年前,就有學著提出ADHD的腦中血流低於常人

*1990後,隨著醫學影像的進步,藉由PET可以得到更高解析度的顯像,更多的學者投入ADHD腦部的生理性異常研究。

*PET的檢查有游離輻射暴露的問題,所以會避免使用在小孩的身上。根據英文wikipedia描述,實務上會合併PET與CT同時檢查,正常70公斤的成人,PET-CT檢查總輻射曝露量會在23–26 mSv,相比於胸部X光0.02 mSv,高出近千倍。這也是為什麼這個研究沒有針對兒童做研究。

*這篇文章的控制對照組50人,28男22女,年齡36.3±11.7,魏氏成人智力測驗IQ:126.5±12.9 ;ADHD組25人,18男7女,年齡37.4±6.9,魏氏成人智力測驗IQ:118±17.6。挑選的兩組背景條件盡量接近,但是挑選出來的平均IQ都明顯高於一般大眾,高過115的IQ就是前面16%的高智商人群了,這裏的實驗組118,對照組甚至高達126.5,已經是資優生等級的水準(122.5就可以編入資優班)。

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