核醫(yī)學(xué)：神經(jīng)系統(tǒng)顯像

1、神經(jīng)系統(tǒng)顯像,傳統(tǒng)核素腦顯像因解剖分辨率不高，不能滿足臨床需要，而逐漸被CT,MR所取代。但隨著SPECT和PET廣泛應(yīng)用以及一些反映腦血流，代謝和神經(jīng)受體功能的顯像劑研制成功，為神經(jīng)系統(tǒng)核醫(yī)學(xué)的發(fā)展又帶來了新的契機(jī)，彌補(bǔ)了CT,MR雖然解剖分辨率高，但不能反映腦功能與代謝的不足。特別是PET/CT和SPECT/CT的誕生，實(shí)現(xiàn)了兩類影像的同機(jī)融合，充分發(fā)揮了各自的優(yōu)勢(shì)。為人類從分子水平了解大腦的生理，病理活動(dòng)，研究大腦的認(rèn)知與行為科學(xué)創(chuàng)造了有利條件。 神經(jīng)系統(tǒng)核醫(yī)學(xué)主要包括腦血流灌注顯像，腦代謝顯像，腦神經(jīng)遞質(zhì)和受體顯像，放射性核素腦血管顯像以及腦脊液間隙顯像。,第一節(jié) 腦血流灌注顯像 一.

2、原理與方法 (一)SPECT腦血流灌注斷層顯像 靜脈注射分子量小、不帶電荷且脂溶性高的腦顯像劑，如99mTc-ECD。它們能自由穿透血腦屏障進(jìn)入腦細(xì)胞，并滯留在腦組織內(nèi)。在腦組織中濃聚的數(shù)量與局部腦血流量成正比。應(yīng)用SPECT進(jìn)行斷層顯像，通過觀察腦內(nèi)各部位放射性分布的多少，就可以判斷rCBF的情況。 rCBF 一般與局部腦功能代謝平行，故本檢查在一定程度上亦能反映局部腦功能狀態(tài)。,（二）PET腦血流灌注顯像 靜脈注射13NH3H2O后，進(jìn)行PET腦血流灌注顯像。 （三）負(fù)荷試驗(yàn)?zāi)X血流灌注顯像 由于腦組織血流供應(yīng)豐富，大腦的動(dòng)脈供血互相交連吻合形成廣泛的側(cè)支循環(huán)，因此腦血流灌注的儲(chǔ)備能力較強(qiáng)，

3、使得輕微的腦儲(chǔ)備血流下降時(shí)，常規(guī)的腦血流灌注斷層顯像往往不能發(fā)現(xiàn)異常。而只有通過負(fù)荷試驗(yàn)了解腦血流和代謝的反應(yīng)性變化，提高缺血性病變特別是潛在的缺血性病變的陽性檢出率。乙酰唑胺試驗(yàn)是較常用的藥物負(fù)荷試驗(yàn)，主要用于評(píng)價(jià)腦儲(chǔ)備功能，對(duì)缺血性腦血管病的早期診斷很有價(jià)值。,二、腦斷層影像的采集與處理 （一）受檢者準(zhǔn)備 注射顯像劑前3060分鐘，受檢者口服過氯酸鉀400mg，封閉脈絡(luò)叢、甲狀腺和鼻粘膜，以減少這些組織對(duì)99mcTcO4-的攝取和分泌。注射前5分鐘受檢者應(yīng)保持安靜，可帶眼罩，耳塞。靜脈注射顯像劑2030mCi，注射后15分鐘采集斷層影像。,（二）影像采集及處理 病人仰臥，擺正頭位置并固定頭

4、部，盡量使OM線垂直于地面。（OM線患者眼耳連線）。SPECT探頭配置低能高分辨型。探頭應(yīng)盡可能靠近頭部。采集時(shí)探頭圍繞頭部旋轉(zhuǎn)360度，每幀影像達(dá)100K計(jì)數(shù)。應(yīng)事先作好病人工作，在整個(gè)采集過程中病人保持頭部位置始終如一。采集完成后，使用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行腦的影像重建。,三、正常影像分析與結(jié)果判斷 正常影像大腦半球各切面影像放射性分布左右基本對(duì)稱。盡管左右半球功能狀態(tài)有所差異，兩半球的放射性分布也可略有不同，但總體上兩半球大致保持對(duì)稱。大小腦皮質(zhì)、基底節(jié)神經(jīng)核團(tuán)、丘腦、腦干顯影清晰，白質(zhì)及腦室部位為淡影。,斷層影像上大等于2個(gè)方向斷面有一處或多處異常放射性稀疏、缺損或濃聚灶，病變范圍大于2X2c

5、m2，腦室及白質(zhì)區(qū)域擴(kuò)大，尾狀核間距增寬，兩側(cè)丘腦、尾狀核及小腦較明顯不對(duì)稱等均為異常。,正常 右側(cè)額、頂葉缺血 左側(cè)腦梗死,四、臨床應(yīng)用 （一）短暫性腦缺血發(fā)作（TIA） TIA是指伴有局部缺血癥狀的短暫的頸動(dòng)脈或椎-基底動(dòng)脈系統(tǒng)的血液供應(yīng)不足，腦血流灌注顯像可見局部放射性分布稀疏或缺損。如果患者長(zhǎng)期處于此種慢性低灌注狀態(tài)得不到及時(shí)治療將可能導(dǎo)致不可逆腦缺血，最終可能發(fā)展為腦梗死。（TIA發(fā)作以后24小時(shí)，腦血流灌注顯像仍呈局部低灌流區(qū)是近期內(nèi)發(fā)生腦梗塞的高度危險(xiǎn)癥兆。）因此及早發(fā)現(xiàn)慢性低灌注狀態(tài)，積極采取有效的治療對(duì)預(yù)后十分重要。使用乙酰唑胺等介入試驗(yàn)可顯著提高顯像的敏感性，有助于慢性低灌

6、注狀態(tài)病灶的檢出，評(píng)價(jià)腦灌注儲(chǔ)備功能受損情況。,CT檢查陰性,SPECT rCBF 見左側(cè)血流灌注減低,SPECT rCBF示左側(cè)局部腦血流灌注與對(duì)側(cè)比較無明顯區(qū)別,乙酰唑胺藥物負(fù)荷試驗(yàn)見左側(cè)局部腦血流灌注與對(duì)側(cè)比較明顯減低,（二）腦梗死診斷 在超急性期（0-6h以內(nèi)）腦血流灌注顯像已呈陽性結(jié)果，表現(xiàn)為放射性分布稀疏或缺損，腦血流灌注顯像所見病灶范圍大于CT，少數(shù)患者發(fā)病數(shù)日后，隨著側(cè)支循環(huán)的建立，缺血區(qū)周圍血管擴(kuò)張和血管反應(yīng)性增強(qiáng)，在腦血流斷層影像上可見梗死灶周邊出現(xiàn)放射性分布增高區(qū)，即過度灌注現(xiàn)象。部分腦梗死患者可見交叉性小腦失聯(lián)絡(luò)征象（即病變對(duì)側(cè)小腦放射性減低），為血管神經(jīng)反應(yīng)所致。,交

7、叉性小腦失聯(lián)絡(luò)征象,右側(cè)大腦皮質(zhì)血流灌注降低,左側(cè)小腦血流灌注減低,（三）早老性癡呆 早老性癡呆又名阿爾茨海默病（AD）,是一種彌漫性大腦萎縮性退行性疾病。AD患者腦血流顯像的典型表現(xiàn)為雙側(cè)頂葉和顳葉大腦皮質(zhì)血流呈對(duì)稱性明顯減低，基底節(jié)和小腦多為正常。多發(fā)性腦梗死性癡呆則表現(xiàn)為大腦皮質(zhì)多發(fā)性散在分布的放射性減低區(qū)，且往往累及基底節(jié)和小腦，一般為非對(duì)稱性異常。根據(jù)放射性分布異常的特征有助于不同類型癡呆的鑒別診斷。,雙側(cè)顳葉對(duì)稱性血流灌注減低,（四）癲癇灶定位診斷 癲癇發(fā)作期局部血流增加，病灶放射性分布眀顯增高，而發(fā)作間歇期局部血流減低，病灶放射性減低或缺損。rCBF顯像對(duì)癲癇灶檢出率為70%-8

8、0%，優(yōu)于CT,MR。（因?yàn)樵S多癲癇患者腦組織并沒有明顯的形態(tài)和結(jié)構(gòu)改變）。rCBF顯像對(duì)病灶的定對(duì)診斷準(zhǔn)確率明顯高于腦電圖。,發(fā)作期 間歇期 CT陰性,發(fā)作期大腦各葉腦皮質(zhì)放射性較發(fā)作間期均彌漫性輕度增加發(fā)作間期左側(cè)枕葉有一局限性放射性減低區(qū)，發(fā) 作期減低灶消失。,（五）腦腫瘤手術(shù)及放療后復(fù)發(fā)與壞死的鑒別診斷 rCBF顯像對(duì)腦腫瘤診斷因其解剖分辯率不高，限制其在臨床上應(yīng)用，但對(duì)診斷腦瘤術(shù)后或放療后復(fù)發(fā)有一定價(jià)值。由于惡性腫瘤血供豐富，復(fù)發(fā)灶的rCBF常增高，表現(xiàn)為放射性濃聚區(qū)。壞死區(qū)基本沒有血供，呈現(xiàn)放射性稀疏或缺損區(qū)。必要時(shí)可行18F-FDG顯像或201TL,99mTc-MIBI親腫瘤顯像

9、，若局部有異常放射性濃聚，則提示腫瘤復(fù)發(fā)。但總體來說，在診斷腫瘤方面，SPECT不如CT,MR?，F(xiàn)可應(yīng)用SPECT/CT采取圖像融合技術(shù)，充分發(fā)揮兩者優(yōu)勢(shì)，將大大提高診斷的準(zhǔn)確性。,201Tl SPECT親腫瘤陽性顯像發(fā)現(xiàn)原手術(shù)部位呈現(xiàn)異常放射性濃聚,（六）腦功能研究 rCBF在一定程度上反應(yīng)人腦功能活動(dòng)狀況，因此應(yīng)用rCBF顯像與各種生理刺激試驗(yàn)相結(jié)合可研究人腦對(duì)各種不同生理刺激的反應(yīng)及其與解剖學(xué)結(jié)構(gòu)的關(guān)系。,（七）精神疾病 1.精神分裂癥：一般血流灌注受損最嚴(yán)重的部位是額葉，且左側(cè)重于右側(cè)。 2.抑郁癥：幾乎所有患者均有不同程度的rCBF減低。 3.遺傳性舞蹈?。阂詢蓚?cè)基底節(jié)和大腦皮層出現(xiàn)

10、多發(fā)性血流減低為主。,第二節(jié) 腦代謝顯像 一.腦組織葡萄糖和氧的供應(yīng) 腦的代謝非常旺盛，其能量絕大部分（90%以上）來自葡萄糖的有氧代謝。由于腦組織本身并不能儲(chǔ)存能量，所以需要連續(xù)不斷地供應(yīng)氧氣和葡萄糖。,二. 腦葡萄糖代謝顯像 （一）原理：葡萄糖幾乎是腦組織的唯一能源物質(zhì)。腦內(nèi)葡萄糖代謝率的變化能夠反映腦功能活動(dòng)情況。18氟-脫氧葡萄糖（18F-FDG）為葡萄糖的類似物，其代謝途徑與普通葡萄糖很相似，18F-FDG靜脈注射后，穿透血腦屏障到達(dá)腦組織，在己糖激酶作用下轉(zhuǎn)化為6-磷酸脫氧葡萄糖（18F-FDG-6-P），但由于分子構(gòu)形發(fā)生了改變，18F-FDG-6-P不能像普通的6-磷酸葡萄糖一

11、樣進(jìn)一步氧化分解代謝，而滯留于腦細(xì)胞內(nèi)，應(yīng)用顯像儀器觀察和測(cè)定18F-FDG在腦內(nèi)的分布情況，可了解腦局部葡萄糖代謝狀態(tài)。,（二）正常影像分析 生理狀態(tài)下，葡萄糖為大腦皮質(zhì)的唯一供能物質(zhì)， 故正常腦組織內(nèi)18F-FDG的蓄積量很高。正常人18F-FDG影像示灰質(zhì)區(qū)放射性明顯高于白質(zhì)區(qū)，一般情況下，放射性分布高低順序與局部血流灌注影像相近，大腦皮質(zhì)、基底節(jié)、丘腦、腦干、小腦影像清晰，左右兩側(cè)基本對(duì)稱。,（三）臨床應(yīng)用 1.癲癇灶術(shù)前定位診斷：癲癇發(fā)作期病變部位的能量代謝和血流均增高，腦葡萄糖代謝顯像可見癲癇灶發(fā)作期病灶部位呈異常放射性濃聚灶，定位診斷的靈敏度達(dá)90%以上。發(fā)作間歇期病灶的能量代謝

12、和血流減低則呈放射性減淡缺損區(qū)，診斷靈敏度達(dá)70%-80%。本檢查對(duì)原發(fā)性癲癇灶術(shù)前定位的準(zhǔn)確性較高，特別是應(yīng)用PET/CT顯像進(jìn)行圖像融合，可以同時(shí)獲得精確的解剖學(xué)影像，為手術(shù)治療或r刀治療提供可靠的病灶活性與定位信息。,2.AD的早期診斷與鑒別診斷：AD的18F-FDG顯像特點(diǎn)是以頂葉和后顳葉為主的雙側(cè)大腦皮質(zhì)葡萄糖代謝呈對(duì)稱性減低?；咨窠?jīng)節(jié)受累不明顯。 18F-FDG顯像比局部腦血流灌注顯像的靈敏度要高。 3.腦腫瘤：PET的優(yōu)勢(shì)在于提供病灶性質(zhì)，病灶殘留與復(fù)發(fā)的信息。腫瘤的葡萄糖代謝活躍程度與腫瘤的惡性度有關(guān)，代謝越活躍惡性度越高。臨床上18F-FDG PET顯像已用于膠質(zhì)瘤惡性度評(píng)

13、價(jià)。腦瘤手術(shù)或放療后壞死區(qū)呈放射性缺損，提示代謝活性低下，而腫瘤復(fù)發(fā)病灶或有殘留灶者局部呈異常的放射性濃聚，提示葡萄糖代謝活性明顯增高，有助于兩者鑒別。如應(yīng)用PET/CT顯像則可對(duì)病灶進(jìn)行準(zhǔn)確定性與定位診斷。,右側(cè)頂葉異常葡萄糖代謝增高灶，符合膠質(zhì)瘤術(shù)后復(fù)發(fā)表現(xiàn)；右側(cè)額頂枕葉大片葡萄糖代謝減低區(qū)，考慮為術(shù)后及放療后改變,4.腦血管疾?。杭毙阅X梗死時(shí)腦血流灌注，葡萄糖代謝顯像可表現(xiàn)為病變區(qū)血流及代謝均減低，顯像結(jié)果基本一致。并可用于判斷腦組織的活性，如血流灌注減低和缺損，但仍有葡萄糖代謝者（血流與代謝不匹配），提示腦組織存活，及時(shí)恢復(fù)血液供應(yīng)腦組織有可能恢復(fù)。 5.帕金森?。≒D）和亨廷頓?。℉

14、D）：PD早期紋狀體葡萄糖代謝率減低，晚期全腦葡萄糖代謝率減低，呈彌漫性分布。HD患者的腦葡萄糖代謝顯像可見雙側(cè)基底節(jié)和多處大腦皮質(zhì)放射性減低區(qū)。,6.精神疾?。篜ET代謝顯像特征與SPECT腦血流灌注顯像相類似，但因空間分辨力高，圖像質(zhì)量好。 7.腦功能研究：可應(yīng)用不同的生理刺激觀察腦代謝變化，來研究大腦各功能區(qū)的分布，數(shù)量，范圍及其與能量代謝之間的內(nèi)在聯(lián)系。,單側(cè)手指運(yùn)動(dòng),對(duì)側(cè)中央前回、輔助運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)區(qū)代謝增高,單耳聽故事,對(duì)側(cè)顳葉代謝活躍,單純語言刺激,右側(cè)顳葉代謝增高,單純音樂刺激,左側(cè)顳葉代謝增高,語言和音樂混合刺激,雙側(cè)顳葉代謝增高,增高20%25,第三節(jié) 神經(jīng)受體顯像 一、原理：將

15、放射性核素標(biāo)記的神經(jīng)遞質(zhì)或配體引入人體后，能選擇性地與靶器官或組織細(xì)胞的受體相結(jié)合，通過PET或SPECT顯像，顯示受體的特定結(jié)合位點(diǎn)及其分布、密度（density）、親和力（affinity）和功能，稱之為神經(jīng)受體顯像（neuroreceptor imaging） 1. 多巴胺能神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)顯像(多巴,多巴胺轉(zhuǎn)運(yùn)體, 受體) 2. 乙酰膽堿受體顯像 3. 苯二氮卓受體顯像 4. 其他受體顯像(5-羥色胺（5-HT）, 阿片受體 ,),二、臨床應(yīng)用： 1.多巴胺受體顯像：正常影像：紋狀體放射性分布濃聚。異常影像：紋狀體放射性攝取減低。多巴胺受體顯像對(duì)PD的早期診斷、治療決策以及療效判斷有重要的

16、意義。,第四節(jié) 腦脊液間隙顯像 腦脊液間隙顯像(cerebrospinal fluid imaging)可以反映腦脊液（cerebrospinal fluid）生成、吸收和循環(huán)的動(dòng)力學(xué)改變，包括腦池、腦室顯像。 (一) 顯像原理與方法 常規(guī)將顯像劑如99Tcm-DTPA注入蛛網(wǎng)膜下腔或側(cè)腦室，在體外用相機(jī)示蹤腦脊液的循環(huán)路徑和吸收過程或顯示腦室影像和引流導(dǎo)管是否通暢。 顯像劑為99mTc-DTPA，74 185 MBq (2 5 mCi)，注射體積為1 ml 。 通過腰椎穿刺將顯像劑從脊髓蛛網(wǎng)膜下腔注射后進(jìn)行的顯像為蛛網(wǎng)膜下腔與腦池顯像，而行側(cè)腦室穿刺注射顯像劑后進(jìn)行的顯像為腦室顯像。,(二)

17、 影像分析 3 h各基底池顯影；6 h各基底池、四疊體池、胼胝體池和半球間池均顯示，在前位呈三叉影像；24 h上矢狀竇顯影，兩側(cè)大腦凸面出現(xiàn)放射性并呈對(duì)稱分布；腦室始終不顯影。,（三）臨床應(yīng)用 1.交通性腦積水: 腦脊液形成過多或腦脊液吸收和循環(huán)障礙，是產(chǎn)生交通性腦積水的兩個(gè)主要原因。典型表現(xiàn)為1.側(cè)腦室顯影，2.上矢狀竇不顯影。 2.腦脊液漏的診斷和定位: 腦脊液鼻漏影像以側(cè)位顯示為最佳，腦脊液耳漏則以前位和后位影像顯示最佳。表現(xiàn)為異常濃聚影，呈點(diǎn)狀或條狀。,第五節(jié) 腦顯像 一、 放射性核素腦血管顯像 1. 原理與方法 生物通道 2. 正常影像分析 (1) 動(dòng)脈相:呈兩側(cè)對(duì)稱五叉型 (2)

18、腦實(shí)質(zhì)相：彌漫性分布 (3) 靜脈相：腦實(shí)質(zhì)放射性減少 3. 臨床應(yīng)用 (1) 腦死亡 (2) 頸動(dòng)脈狹窄、腦血管崎形 (3) 缺血性腦血管病變,CCA,CCA,二、血腦屏障功能顯像 1. 原理與方法 BBB功能損害而出現(xiàn)放射性藥物聚集 2. 影像分析 兩側(cè)大腦半球呈放射性空白區(qū)，頭顱外周、顱底及各靜脈竇可見明顯放射性濃聚區(qū)；異常影像 腦部病變處因BBB破壞而使顯像劑入腦，在病變部位出現(xiàn)異常放射性攝取增高 3. 臨床應(yīng)用 （1）腦炎 （2）硬膜下血腫 （3）腦膜瘤,第六節(jié) 不同影像技術(shù)的比較與選擇 神經(jīng)系統(tǒng)疾病的影像學(xué)診斷分為解剖結(jié)構(gòu)影像（如CT,MRI等）和功能影像診斷（SPECT,PET）兩類，前者的解剖分辨率高，可以觀察到腦組織的細(xì)微結(jié)構(gòu)，但對(duì)于腦功能的評(píng)價(jià)則較差，后者是一種功能影像，其解剖分辨率較低，其主要優(yōu)勢(shì)是可以獲得腦組織的血流，代謝，受體和功能等有關(guān)方面的信息。因此，不同類型的神經(jīng)系統(tǒng)疾病應(yīng)選擇不同類型的影像診斷方法。,1.腦腫瘤的診斷與監(jiān)測(cè)：對(duì)于腦腫瘤的診斷，CT和MRI是