核医学：神经系统显像

1、神经系统显像,传统核素脑显像因解剖分辨率不高，不能满足临床需要，而逐渐被CT,MR所取代。但随着SPECT和PET广泛应用以及一些反映脑血流，代谢和神经受体功能的显像剂研制成功，为神经系统核医学的发展又带来了新的契机，弥补了CT,MR虽然解剖分辨率高，但不能反映脑功能与代谢的不足。特别是PET/CT和SPECT/CT的诞生，实现了两类影像的同机融合，充分发挥了各自的优势。为人类从分子水平了解大脑的生理，病理活动，研究大脑的认知与行为科学创造了有利条件。 神经系统核医学主要包括脑血流灌注显像，脑代谢显像，脑神经递质和受体显像，放射性核素脑血管显像以及脑脊液间隙显像。,第一节 脑血流灌注显像 一.

2、原理与方法 (一)SPECT脑血流灌注断层显像 静脉注射分子量小、不带电荷且脂溶性高的脑显像剂，如99mTc-ECD。它们能自由穿透血脑屏障进入脑细胞，并滞留在脑组织内。在脑组织中浓聚的数量与局部脑血流量成正比。应用SPECT进行断层显像，通过观察脑内各部位放射性分布的多少，就可以判断rCBF的情况。 rCBF 一般与局部脑功能代谢平行，故本检查在一定程度上亦能反映局部脑功能状态。,（二）PET脑血流灌注显像 静脉注射13NH3H2O后，进行PET脑血流灌注显像。 （三）负荷试验脑血流灌注显像 由于脑组织血流供应丰富，大脑的动脉供血互相交连吻合形成广泛的侧支循环，因此脑血流灌注的储备能力较强，

3、使得轻微的脑储备血流下降时，常规的脑血流灌注断层显像往往不能发现异常。而只有通过负荷试验了解脑血流和代谢的反应性变化，提高缺血性病变特别是潜在的缺血性病变的阳性检出率。乙酰唑胺试验是较常用的药物负荷试验，主要用于评价脑储备功能，对缺血性脑血管病的早期诊断很有价值。,二、脑断层影像的采集与处理 （一）受检者准备 注射显像剂前3060分钟，受检者口服过氯酸钾400mg，封闭脉络丛、甲状腺和鼻粘膜，以减少这些组织对99mcTcO4-的摄取和分泌。注射前5分钟受检者应保持安静，可带眼罩，耳塞。静脉注射显像剂2030mCi，注射后15分钟采集断层影像。,（二）影像采集及处理 病人仰卧，摆正头位置并固定头

4、部，尽量使OM线垂直于地面。（OM线患者眼耳连线）。SPECT探头配置低能高分辨型。探头应尽可能靠近头部。采集时探头围绕头部旋转360度，每帧影像达100K计数。应事先作好病人工作，在整个采集过程中病人保持头部位置始终如一。采集完成后，使用计算机软件进行脑的影像重建。,三、正常影像分析与结果判断 正常影像大脑半球各切面影像放射性分布左右基本对称。尽管左右半球功能状态有所差异，两半球的放射性分布也可略有不同，但总体上两半球大致保持对称。大小脑皮质、基底节神经核团、丘脑、脑干显影清晰，白质及脑室部位为淡影。,断层影像上大等于2个方向断面有一处或多处异常放射性稀疏、缺损或浓聚灶，病变范围大于2X2c

5、m2，脑室及白质区域扩大，尾状核间距增宽，两侧丘脑、尾状核及小脑较明显不对称等均为异常。,正常 右侧额、顶叶缺血 左侧脑梗死,四、临床应用 （一）短暂性脑缺血发作（TIA） TIA是指伴有局部缺血症状的短暂的颈动脉或椎-基底动脉系统的血液供应不足，脑血流灌注显像可见局部放射性分布稀疏或缺损。如果患者长期处于此种慢性低灌注状态得不到及时治疗将可能导致不可逆脑缺血，最终可能发展为脑梗死。（TIA发作以后24小时，脑血流灌注显像仍呈局部低灌流区是近期内发生脑梗塞的高度危险症兆。）因此及早发现慢性低灌注状态，积极采取有效的治疗对预后十分重要。使用乙酰唑胺等介入试验可显著提高显像的敏感性，有助于慢性低灌

6、注状态病灶的检出，评价脑灌注储备功能受损情况。,CT检查阴性,SPECT rCBF 见左侧血流灌注减低,SPECT rCBF示左侧局部脑血流灌注与对侧比较无明显区别,乙酰唑胺药物负荷试验见左侧局部脑血流灌注与对侧比较明显减低,（二）脑梗死诊断 在超急性期（0-6h以内）脑血流灌注显像已呈阳性结果，表现为放射性分布稀疏或缺损，脑血流灌注显像所见病灶范围大于CT，少数患者发病数日后，随着侧支循环的建立，缺血区周围血管扩张和血管反应性增强，在脑血流断层影像上可见梗死灶周边出现放射性分布增高区，即过度灌注现象。部分脑梗死患者可见交叉性小脑失联络征象（即病变对侧小脑放射性减低），为血管神经反应所致。,交

7、叉性小脑失联络征象,右侧大脑皮质血流灌注降低,左侧小脑血流灌注减低,（三）早老性痴呆 早老性痴呆又名阿尔茨海默病（AD）,是一种弥漫性大脑萎缩性退行性疾病。AD患者脑血流显像的典型表现为双侧顶叶和颞叶大脑皮质血流呈对称性明显减低，基底节和小脑多为正常。多发性脑梗死性痴呆则表现为大脑皮质多发性散在分布的放射性减低区，且往往累及基底节和小脑，一般为非对称性异常。根据放射性分布异常的特征有助于不同类型痴呆的鉴别诊断。,双侧颞叶对称性血流灌注减低,（四）癫痫灶定位诊断 癫痫发作期局部血流增加，病灶放射性分布眀显增高，而发作间歇期局部血流减低，病灶放射性减低或缺损。rCBF显像对癫痫灶检出率为70%-8

8、0%，优于CT,MR。（因为许多癫痫患者脑组织并没有明显的形态和结构改变）。rCBF显像对病灶的定对诊断准确率明显高于脑电图。,发作期 间歇期 CT阴性,发作期大脑各叶脑皮质放射性较发作间期均弥漫性轻度增加发作间期左侧枕叶有一局限性放射性减低区，发 作期减低灶消失。,（五）脑肿瘤手术及放疗后复发与坏死的鉴别诊断 rCBF显像对脑肿瘤诊断因其解剖分辩率不高，限制其在临床上应用，但对诊断脑瘤术后或放疗后复发有一定价值。由于恶性肿瘤血供丰富，复发灶的rCBF常增高，表现为放射性浓聚区。坏死区基本没有血供，呈现放射性稀疏或缺损区。必要时可行18F-FDG显像或201TL,99mTc-MIBI亲肿瘤显像

9、，若局部有异常放射性浓聚，则提示肿瘤复发。但总体来说，在诊断肿瘤方面，SPECT不如CT,MR。现可应用SPECT/CT采取图像融合技术，充分发挥两者优势，将大大提高诊断的准确性。,201Tl SPECT亲肿瘤阳性显像发现原手术部位呈现异常放射性浓聚,（六）脑功能研究 rCBF在一定程度上反应人脑功能活动状况，因此应用rCBF显像与各种生理刺激试验相结合可研究人脑对各种不同生理刺激的反应及其与解剖学结构的关系。,（七）精神疾病 1.精神分裂症：一般血流灌注受损最严重的部位是额叶，且左侧重于右侧。 2.抑郁症：几乎所有患者均有不同程度的rCBF减低。 3.遗传性舞蹈病：以两侧基底节和大脑皮层出现

10、多发性血流减低为主。,第二节 脑代谢显像 一.脑组织葡萄糖和氧的供应 脑的代谢非常旺盛，其能量绝大部分（90%以上）来自葡萄糖的有氧代谢。由于脑组织本身并不能储存能量，所以需要连续不断地供应氧气和葡萄糖。,二. 脑葡萄糖代谢显像 （一）原理：葡萄糖几乎是脑组织的唯一能源物质。脑内葡萄糖代谢率的变化能够反映脑功能活动情况。18氟-脱氧葡萄糖（18F-FDG）为葡萄糖的类似物，其代谢途径与普通葡萄糖很相似，18F-FDG静脉注射后，穿透血脑屏障到达脑组织，在己糖激酶作用下转化为6-磷酸脱氧葡萄糖（18F-FDG-6-P），但由于分子构形发生了改变，18F-FDG-6-P不能像普通的6-磷酸葡萄糖一

11、样进一步氧化分解代谢，而滞留于脑细胞内，应用显像仪器观察和测定18F-FDG在脑内的分布情况，可了解脑局部葡萄糖代谢状态。,（二）正常影像分析 生理状态下，葡萄糖为大脑皮质的唯一供能物质， 故正常脑组织内18F-FDG的蓄积量很高。正常人18F-FDG影像示灰质区放射性明显高于白质区，一般情况下，放射性分布高低顺序与局部血流灌注影像相近，大脑皮质、基底节、丘脑、脑干、小脑影像清晰，左右两侧基本对称。,（三）临床应用 1.癫痫灶术前定位诊断：癫痫发作期病变部位的能量代谢和血流均增高，脑葡萄糖代谢显像可见癫痫灶发作期病灶部位呈异常放射性浓聚灶，定位诊断的灵敏度达90%以上。发作间歇期病灶的能量代谢

12、和血流减低则呈放射性减淡缺损区，诊断灵敏度达70%-80%。本检查对原发性癫痫灶术前定位的准确性较高，特别是应用PET/CT显像进行图像融合，可以同时获得精确的解剖学影像，为手术治疗或r刀治疗提供可靠的病灶活性与定位信息。,2.AD的早期诊断与鉴别诊断：AD的18F-FDG显像特点是以顶叶和后颞叶为主的双侧大脑皮质葡萄糖代谢呈对称性减低。基底神经节受累不明显。 18F-FDG显像比局部脑血流灌注显像的灵敏度要高。 3.脑肿瘤：PET的优势在于提供病灶性质，病灶残留与复发的信息。肿瘤的葡萄糖代谢活跃程度与肿瘤的恶性度有关，代谢越活跃恶性度越高。临床上18F-FDG PET显像已用于胶质瘤恶性度评

13、价。脑瘤手术或放疗后坏死区呈放射性缺损，提示代谢活性低下，而肿瘤复发病灶或有残留灶者局部呈异常的放射性浓聚，提示葡萄糖代谢活性明显增高，有助于两者鉴别。如应用PET/CT显像则可对病灶进行准确定性与定位诊断。,右侧顶叶异常葡萄糖代谢增高灶，符合胶质瘤术后复发表现；右侧额顶枕叶大片葡萄糖代谢减低区，考虑为术后及放疗后改变,4.脑血管疾病：急性脑梗死时脑血流灌注，葡萄糖代谢显像可表现为病变区血流及代谢均减低，显像结果基本一致。并可用于判断脑组织的活性，如血流灌注减低和缺损，但仍有葡萄糖代谢者（血流与代谢不匹配），提示脑组织存活，及时恢复血液供应脑组织有可能恢复。 5.帕金森病（PD）和亨廷顿病（H

14、D）：PD早期纹状体葡萄糖代谢率减低，晚期全脑葡萄糖代谢率减低，呈弥漫性分布。HD患者的脑葡萄糖代谢显像可见双侧基底节和多处大脑皮质放射性减低区。,6.精神疾病：PET代谢显像特征与SPECT脑血流灌注显像相类似，但因空间分辨力高，图像质量好。 7.脑功能研究：可应用不同的生理刺激观察脑代谢变化，来研究大脑各功能区的分布，数量，范围及其与能量代谢之间的内在联系。,单侧手指运动,对侧中央前回、辅助运动皮质区代谢增高,单耳听故事,对侧颞叶代谢活跃,单纯语言刺激,右侧颞叶代谢增高,单纯音乐刺激,左侧颞叶代谢增高,语言和音乐混合刺激,双侧颞叶代谢增高,增高20%25,第三节 神经受体显像 一、原理：将

15、放射性核素标记的神经递质或配体引入人体后，能选择性地与靶器官或组织细胞的受体相结合，通过PET或SPECT显像，显示受体的特定结合位点及其分布、密度（density）、亲和力（affinity）和功能，称之为神经受体显像（neuroreceptor imaging） 1. 多巴胺能神经递质系统显像(多巴,多巴胺转运体, 受体) 2. 乙酰胆碱受体显像 3. 苯二氮卓受体显像 4. 其他受体显像(5-羟色胺（5-HT）, 阿片受体 ,),二、临床应用： 1.多巴胺受体显像：正常影像：纹状体放射性分布浓聚。异常影像：纹状体放射性摄取减低。多巴胺受体显像对PD的早期诊断、治疗决策以及疗效判断有重要的

16、意义。,第四节 脑脊液间隙显像 脑脊液间隙显像(cerebrospinal fluid imaging)可以反映脑脊液（cerebrospinal fluid）生成、吸收和循环的动力学改变，包括脑池、脑室显像。 (一) 显像原理与方法 常规将显像剂如99Tcm-DTPA注入蛛网膜下腔或侧脑室，在体外用相机示踪脑脊液的循环路径和吸收过程或显示脑室影像和引流导管是否通畅。 显像剂为99mTc-DTPA，74 185 MBq (2 5 mCi)，注射体积为1 ml 。 通过腰椎穿刺将显像剂从脊髓蛛网膜下腔注射后进行的显像为蛛网膜下腔与脑池显像，而行侧脑室穿刺注射显像剂后进行的显像为脑室显像。,(二)

17、 影像分析 3 h各基底池显影；6 h各基底池、四叠体池、胼胝体池和半球间池均显示，在前位呈三叉影像；24 h上矢状窦显影，两侧大脑凸面出现放射性并呈对称分布；脑室始终不显影。,（三）临床应用 1.交通性脑积水: 脑脊液形成过多或脑脊液吸收和循环障碍，是产生交通性脑积水的两个主要原因。典型表现为1.侧脑室显影，2.上矢状窦不显影。 2.脑脊液漏的诊断和定位: 脑脊液鼻漏影像以侧位显示为最佳，脑脊液耳漏则以前位和后位影像显示最佳。表现为异常浓聚影，呈点状或条状。,第五节 脑显像 一、 放射性核素脑血管显像 1. 原理与方法 生物通道 2. 正常影像分析 (1) 动脉相:呈两侧对称五叉型 (2)

18、脑实质相：弥漫性分布 (3) 静脉相：脑实质放射性减少 3. 临床应用 (1) 脑死亡 (2) 颈动脉狭窄、脑血管崎形 (3) 缺血性脑血管病变,CCA,CCA,二、血脑屏障功能显像 1. 原理与方法 BBB功能损害而出现放射性药物聚集 2. 影像分析 两侧大脑半球呈放射性空白区，头颅外周、颅底及各静脉窦可见明显放射性浓聚区；异常影像 脑部病变处因BBB破坏而使显像剂入脑，在病变部位出现异常放射性摄取增高 3. 临床应用 （1）脑炎 （2）硬膜下血肿 （3）脑膜瘤,第六节 不同影像技术的比较与选择 神经系统疾病的影像学诊断分为解剖结构影像（如CT,MRI等）和功能影像诊断（SPECT,PET）两类，前者的解剖分辨率高，可以观察到脑组织的细微结构，但对于脑功能的评价则较差，后者是一种功能影像，其解剖分辨率较低，其主要优势是可以获得脑组织的血流，代谢，受体和功能等有关方面的信息。因此，不同类型的神经系统疾病应选择不同类型的影像诊断方法。,1.脑肿瘤的诊断与监测：对于脑肿瘤的诊断，CT和MRI是