Analysis of the posterior cingulate cortex with [18F]FDG-PET and Naa/mI in mild cognitive impairment and Alzheimer's disease: Correlations and differences between the two methods

Dement Neuropsychol. 2015 Oct-Dec;9(4):385-393. doi: 10.1590/1980-57642015DN94000385.

Abstract

Reduction of regional brain glucose metabolism (rBGM) measured by [18F]FDG-PET in the posterior cingulate cortex (PCC) has been associated with a higher conversion rate from mild cognitive impairment (MCI) to Alzheimer's disease (AD). Magnetic Resonance Spectroscopy (MRS) is a potential biomarker that has disclosed Naa/mI reductions within the PCC in both MCI and AD. Studies investigating the relationships between the two modalities are scarce.

Objective: To evaluate differences and possible correlations between the findings of rBGM and NAA/mI in the PCC of individuals with AD, MCI and of cognitively normal volunteers.

Methods: Patients diagnosed with AD (N=32) or MCI (N=27) and cognitively normal older adults (CG, N=28), were submitted to [18F]FDG-PET and MRS to analyze the PCC. The two methods were compared and possible correlations between the modalities were investigated.

Results: The AD group exhibited rBGM reduction in the PCC when compared to the CG but not in the MCI group. MRS revealed lower NAA/mI values in the AD group compared to the CG but not in the MCI group. A positive correlation between rBGM and NAA/mI in the PCC was found. NAA/mI reduction in the PCC differentiated AD patients from control subjects with an area under the ROC curve of 0.70, while [18F]FDG-PET yielded a value of 0.93.

Conclusion: rBGM and Naa/mI in the PCC were positively correlated in patients with MCI and AD. [18F]FDG-PET had greater accuracy than MRS for discriminating AD patients from controls.

Redução do metabolismo cerebral regional glicolítico (MRG) medido pela PET-18FDG no giro do cíngulo posterior (GCP) está relacionada a maior conversão para doença de Alzheimer (DA) em sujeitos com comprometimento cognitivo leve (CCL). Espectroscopia por ressonância magnética (MRS), um biomarcador promissor, demonstra redução de Naa/mI no GCP na DA. Raros estudos avaliam relações entre Naa/mI e MRG.

Objetivo: Avaliar diferenças e possíveis correlações entre MRG com PET-18FDG e Naa/mI por MRS no GCP de sujeitos com DA, CCL e voluntários normais.

Métodos: Sujeitos com DA (N=32), CCL amnéstico (N=27) e voluntários idosos normais (GC, N=28), foram submetidos a PET-18FDG e análise de Naa/mI no GCP. A performance de ambos os métodos foi então comparada e verificou-se a existência de correlações entre os achados da PET e da MRS.

Resultados: Observou-se hipometabolismo glicolítico nos pacientes com DA no GCP em relação ao GC, porém não no CCL. A MRS demonstrou valores menores de Naa/mI no CP do grupo DA em relação ao GC, porém também sem diferenças entre CCL e GC. A área sob a curva ROC demonstrou valor de 0,70 para MRS e 0,93 para o MRG no GCP para diferenciar DA do GC. Houve correlação positiva entre o MRG e o Naa/mI no GCP.

Conclusão: Os valores de metabolismo de glicose à PET e de Naa/mI à MRS no giro do cíngulo posterior apresentaram correlação positiva estatisticamente significante na presente amostra. Houve ainda superioridade da PET-18FDG para diferenciar DA do GC.

Keywords: Alzheimer's disease; magnetic resonance imaging; mild cognitive impairment; positron-emission tomography; spectrum analysis.