1、【医学课件】第九章_神经系统一、脑血流灌注显像(一一)原理原理 注入穿透注入穿透BBB入脑组织的显像剂，其与血流量成正比，入脑组织的显像剂，其与血流量成正比，稳定停留，用稳定停留，用SPECT和和PET进行显像以获得脑血流灌注影像进行显像以获得脑血流灌注影像(二二)显像剂显像剂 总体要求：总体要求：分子量较小分子量较小(500),电中性电中性,脂溶性（脂脂溶性（脂水分配系数水分配系数lg P=0.5 0.25,）1.SPECT 1.锝锝99mTc-双半胱乙酯（双半胱乙酯（99mTc-ECD）2.99mTc-六甲基丙二胺肟（六甲基丙二胺肟（99mTc-HMPAO）3.碘碘123I-安菲他明（安菲
2、他明（123I-IMP）4.氙氙133Xe 2.PET 氧氧15O-H2O、氮、氮13N-NH3H2O(三三)显像方法显像方法 1.SPECT或或PET 受试者封闭脉络丛受试者封闭脉络丛,视听封闭；头位固定视听封闭；头位固定;按操作规范注按操作规范注射药物和图像的采集、处理射药物和图像的采集、处理 2.负荷试验负荷试验 药物负荷试验的药物有乙酰唑胺药物负荷试验的药物有乙酰唑胺 乙酰唑胺试验乙酰唑胺试验：CO2+H2O H2CO2 碳酸脱氢氧化过程受抑，导致脑内碳酸脱氢氧化过程受抑，导致脑内pH 潜在缺血区和缺血区的潜在缺血区和缺血区的rCBFrCBF增高不明显，在影增高不明显，在影像上出现相对
3、放射性减淡缺损区像上出现相对放射性减淡缺损区 碳酸酐酶(四四)影像分析影像分析 常规从横断、矢状及冠状三个断面进行分析。正常常规从横断、矢状及冠状三个断面进行分析。正常SPECT局部脑血流断层影像（图局部脑血流断层影像（图9-2）：大脑和小脑皮质、基）：大脑和小脑皮质、基底神经节、丘脑及脑干等灰质放射性较高底神经节、丘脑及脑干等灰质放射性较高 异常影像：在两个或两个以上断面的同一部位异常影像：在两个或两个以上断面的同一部位呈现放射性分布异常；可以表现为放射性分布稀疏、呈现放射性分布异常；可以表现为放射性分布稀疏、缺损或增高，两侧不对称，白质区扩大，脑中线偏缺损或增高，两侧不对称，白质区扩大，脑
4、中线偏移，失联络征，以及介入试验后病变区血管不扩张，移，失联络征，以及介入试验后病变区血管不扩张，其相应支配区血流灌注相对减低等。其相应支配区血流灌注相对减低等。PET脑血流灌注影像分析如同脑血流灌注影像分析如同SPECT检查所检查所 正常正常 右侧额、顶叶缺血右侧额、顶叶缺血 左侧脑梗死左侧脑梗死 一般以目测法定性分析，也可以进行半定一般以目测法定性分析，也可以进行半定量和定量分析。半定量分析大多是以勾画感兴量和定量分析。半定量分析大多是以勾画感兴趣的方法，计算病灶与对侧相应部位的放射性趣的方法，计算病灶与对侧相应部位的放射性计数比值，差异大于计数比值，差异大于10%为异常为异常 正常人大脑
5、灰质血流量在正常人大脑灰质血流量在50 80 ml/（100gmin），小脑较高，而白质明显要低。），小脑较高，而白质明显要低。因脑血流定量测定的操作复杂，临床很少使因脑血流定量测定的操作复杂，临床很少使用用 二、脑代谢显像二、脑代谢显像显现剂：显现剂：18F-FDG，15O2，11C-MET(一一)葡萄糖代谢显像葡萄糖代谢显像 1原理与方法原理与方法 18F-FDG是葡萄糖的类似物，静脉注射后，是葡萄糖的类似物，静脉注射后，被脑组织所摄取，摄取的多少反映了脑组织功能的高低被脑组织所摄取，摄取的多少反映了脑组织功能的高低 2影像分析影像分析 正常脑葡萄糖代谢影像可见脑皮质呈明显正常脑葡萄糖代谢
6、影像可见脑皮质呈明显的放射性浓集，以枕叶、颞上回皮质和尾状核头部、壳核的放射性浓集，以枕叶、颞上回皮质和尾状核头部、壳核放射性最高，小脑较低，左右两侧对称（图放射性最高，小脑较低，左右两侧对称（图9-4）。可以通）。可以通过计算脑皮质的过计算脑皮质的SUV、左、左/右两侧计数比值、大脑各叶与小右两侧计数比值、大脑各叶与小脑计数比值等方法进行半定量分析脑计数比值等方法进行半定量分析 异常影像可以表现为：局部放射性增高或减低、大脑皮质摄取减低、脑室扩大、脑外形失常、中线移位等 三、脑受体显像三、脑受体显像 将放射性核素标记的神经递质或配体引入人活体后，能选将放射性核素标记的神经递质或配体引入人活体
7、后，能选择性地与靶器官或组织细胞的受体相结合，通过择性地与靶器官或组织细胞的受体相结合，通过PET或或SPECT显像，显示受体的特定结合位点及其分布、密度显像，显示受体的特定结合位点及其分布、密度（density）、亲和力（）、亲和力（affinity）和功能，称之为神经受体显）和功能，称之为神经受体显像（像（neuroreceptor imaging）1.多巴胺能神经递质系统显像多巴胺能神经递质系统显像(多巴多巴,多巴胺转运体多巴胺转运体,受体受体)2.乙酰胆碱受体显像乙酰胆碱受体显像 3.苯二氮杂卓受体显像苯二氮杂卓受体显像 4.其他受体显像其他受体显像(5-羟色胺（羟色胺（5-HT）,阿
8、片受体阿片受体,)神经递质和受体显像的主要放射性配体神经递质和受体显像的主要放射性配体受体受体 单光子配体单光子配体 正电子配体正电子配体多巴胺多巴胺 123I-ILIS,123I-IBZM,123I-CIT,18F-dopa,11C-NMS,11C-CIT 99mTc-TRODAT-111C-raclopride,11C-d-threo-MP,乙酰胆碱乙酰胆碱 123I-IQNB11C-Nicotine,11C-QNB苯氮杂卓苯氮杂卓 123I-Imazenil11C-Flumazenil5-羟色胺羟色胺 123I-2-Ketanserin,123I-CIT76Br-2-Ketanserin
9、,11C-CIT阿片阿片 123I-Morphine,123I-O-IA-DPN,11C-DPN,11C-CFN神经递质和受体显像主要研究和应用神经递质和受体显像主要研究和应用 受受 体体 受受 体体 亚亚 型型 应应 用用 多巴胺多巴胺D1D2PD，HD(亨廷顿病亨廷顿病)DAT(多巴胺转运蛋白多巴胺转运蛋白)PD，成瘾，成瘾 乙酰胆碱乙酰胆碱M(毒蕈碱毒蕈碱)早老性痴呆早老性痴呆N(烟碱烟碱)PD，汹酒，汹酒 苯二氮杂卓苯二氮杂卓GABA EP(癫痫癫痫)PBZ胶质瘤胶质瘤NMDAEP 5-羟色胺羟色胺5-HT1 A,B,C,5-HT2,3焦虑，狂躁焦虑，狂躁/抑郁精神病抑郁精神病5-HT
10、T(5-羟色胺转运蛋白羟色胺转运蛋白)PD 阿片阿片m m，d d，k kEP，精神病，抗痛作用，精神病，抗痛作用，药物成瘾性和依赖性研究药物成瘾性和依赖性研究以及戒毒作用以及戒毒作用 四、脑脊液间隙显像四、脑脊液间隙显像 脑脊液间隙显像脑脊液间隙显像(cerebrospinal fluid imaging)可以反映脑脊液（可以反映脑脊液（cerebrospinal fluid）生成、吸收）生成、吸收和循环的动力学改变，包括脑池、脑室和蛛网膜下腔和循环的动力学改变，包括脑池、脑室和蛛网膜下腔显像。显像。(一一)显像原理与方法显像原理与方法 常规将显像剂如常规将显像剂如99Tcm-DTPA注入蛛
11、网膜下腔或侧脑室，注入蛛网膜下腔或侧脑室，在体外用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影像和引流导管是否通畅。显像剂为显像剂为99mTc-DTPA，74 185 MBq(2 5 mCi)，注，注射体积为射体积为1 ml。(二二)影像分析影像分析 3 h各基底池显影；各基底池显影；6 h各基底池、四叠体池、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；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
12、终不显影。对称分布；脑室始终不显影。侧脑室显影，而上矢状窦不显影，则可以诊断侧脑室显影，而上矢状窦不显影，则可以诊断交通性脑积水（交通性脑积水（communicating hydrocephalus）。）。若鼻腔或外耳道显示放射性分布，堵塞鼻孔或若鼻腔或外耳道显示放射性分布，堵塞鼻孔或外耳道的棉球也证实有放射性，可以定位诊断脑脊外耳道的棉球也证实有放射性，可以定位诊断脑脊液漏（图液漏（图9-8）。）。五、放射性核素脑血管显像五、放射性核素脑血管显像 1.原理与方法原理与方法 生物通道生物通道 2.正常影像分析正常影像分析 (1)动脉相动脉相:呈两侧对称五叉型呈两侧对称五叉型 (2(2)脑实质相
13、：弥漫性分布脑实质相：弥漫性分布 (3)静脉相：脑实质放射性减少静脉相：脑实质放射性减少 3.临床应用临床应用 (1)脑死亡脑死亡 (2)颈动脉狭窄、脑血管崎形颈动脉狭窄、脑血管崎形 (3)缺血性脑血管病变缺血性脑血管病变CCACCACCACCA 六、血脑屏障功能显像六、血脑屏障功能显像 1.原理与方法原理与方法 BBBBBB功能损害而出现放射性药物聚集功能损害而出现放射性药物聚集2.影像分析影像分析 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；异常影像脉窦可见明显放射性浓聚区；异常影像 脑部病变处因脑部病变处因BB
14、B破坏而使显像剂入脑，在病变部位出现异常放射性摄取增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高 3.临床应用临床应用 （1 1）脑炎脑炎 （2）硬膜下血肿）硬膜下血肿 （3）脑膜瘤）脑膜瘤一、脑血管疾病一、脑血管疾病（一）脑梗死（一）脑梗死 脑梗死是脑血管阻塞引起的脑组织局部缺脑梗死是脑血管阻塞引起的脑组织局部缺血性坏死或软化。脑血流灌注显像可用于脑梗血性坏死或软化。脑血流灌注显像可用于脑梗死的早期诊断、预后评估、临床观察和疗效监死的早期诊断、预后评估、临床观察和疗效监测。测。局部脑组织坏死，亦称缺血性卒中或局部脑组织坏死，亦称缺血性卒中或中风中风 临床辅助诊断临床辅助诊断CT、M
15、RI为主为主 SPECT 发现放射性分布减少，且显示范围发现放射性分布减少，且显示范围 大于大于CT或或MRI所见所见（二）短暂性脑缺血发作（二）短暂性脑缺血发作 TIA 发病突然，持续时间短，反复发作，发病突然，持续时间短，反复发作，10 35发生脑梗死发生脑梗死 临床诊断临床诊断 病史为主病史为主 CT和和MRI（-）SPECT rCBF 阳性率大多阳性率大多50CT检查阴性检查阴性SPECT rCBF 见左侧血流灌注减低见左侧血流灌注减低SPECTSPECT rCBFrCBF示左侧局部脑血流灌注与对侧比较无明显区别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
16、流灌注与对侧比较明显减低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、癫痫二、癫痫发作期（发作期（ictal）血流灌注增加）血流灌注增加发作间期（发作间期（interictal）血流灌注减低）血流灌注减低CT：30%50%，MRI：50%70%,rCBF:70%80%发作期发作期 间歇期间歇期 CT阴性阴性三、阿尔茨海默病三、阿尔茨海默病AD 逐渐出现记忆力减退、认知功能障碍、行为异常和逐渐出现记忆力减退、认知功能障碍、行为异常和社交障碍社交障碍临床表现：早期无特征性临床表现：早期无特征性影像学：常规影像的局限性影像学：常规影像的局限性 双侧颞、枕叶对称血流灌注减低双侧颞、枕叶
17、对称血流灌注减低 双侧顶叶对称代谢灌注减低双侧顶叶对称代谢灌注减低 四、帕金森病和亨廷顿病四、帕金森病和亨廷顿病(一一)PD SPECT脑血流显像表现脑血流灌注显像可见脑血流显像表现脑血流灌注显像可见PD患者基底患者基底节和皮层摄取减低；节和皮层摄取减低；PD患者的基底节和丘脑代谢增高，且与患者的基底节和丘脑代谢增高，且与疾病的严重程度有关；疾病的严重程度有关；PSP和和SND在影像上都显示额叶和纹在影像上都显示额叶和纹状体的代谢减低，而状体的代谢减低，而PD表现为正常或代谢增高表现为正常或代谢增高 PD（a）和PSP（b）病人的18F-FDG PET 显像ab PD研究较多的是多巴胺能神经递
18、质系统显像，包括研究较多的是多巴胺能神经递质系统显像，包括DA递递质、质、DAT和和DA受体显像，研究多巴胺的合成、转运和受体分布。受体显像，研究多巴胺的合成、转运和受体分布。18F-多巴多巴PET显像，显像，PD患者呈放射性减低区，患者呈放射性减低区，PD患者纹状体患者纹状体DAT功能降低，功能降低，PD主要是主要是D2受体的损害受体的损害18F-多巴PET显像；b.SPECT 99mTc-TRADOT-1多巴胺转运蛋白显像；c.PET 11C-raclopride脑多巴胺D2受体显像a.18F-多巴多巴PET显像；显像；b.SPECT 99mTc-TRADOT-1多巴胺转运蛋白显像；多巴胺
19、转运蛋白显像；c.PET 11C-raclopride脑多巴胺脑多巴胺D2受体显像受体显像abc（二）亨廷顿病（二）亨廷顿病 亨廷顿病（亨廷顿病（HD）又称慢性进行性舞蹈病。）又称慢性进行性舞蹈病。PET代谢显像表现为尾状核和壳核代谢减低，在疾病早期代谢显像表现为尾状核和壳核代谢减低，在疾病早期壳核可以显示正常。壳核可以显示正常。患者纹状体内患者纹状体内DA受体密度减少，受体密度减少，DA含量相对增多，尾状含量相对增多，尾状核和壳核中的核和壳核中的GABA和谷氨酸脱羧酶显著减少。和谷氨酸脱羧酶显著减少。DA受体显像有可能探测受体显像有可能探测HD无症状携带者无症状携带者DA受体的减少。受体的减
20、少。五、脑肿瘤五、脑肿瘤 鉴别诊断；疗效预测；预后判断鉴别诊断；疗效预测；预后判断脑胶质瘤病人治疗后脑胶质瘤病人治疗后SPECT和和PET随访随访a：201Tl SPECT亲肿瘤阳性显像发现原手术部位呈现异常血流增高区；亲肿瘤阳性显像发现原手术部位呈现异常血流增高区；b：201Tl SPECT亲肿瘤阳性显像的影像与亲肿瘤阳性显像的影像与MRI影像的图像融合；影像的图像融合；c：脑胶质瘤：脑胶质瘤患者手术和放疗后半年，患者手术和放疗后半年，CT检查阴性，检查阴性，18F-FDG PET显像见顶叶呈明显显像见顶叶呈明显异常放射性浓聚灶（冠状层面）异常放射性浓聚灶（冠状层面）abc六、脑功能研究六、
21、脑功能研究脑科学热点脑科学热点揭示大脑的揭示大脑的神奇与奥秘神奇与奥秘认知功能评定认知功能评定七、脑外伤七、脑外伤对轻度或中度闭合性脑外伤对轻度或中度闭合性脑外伤(closed cerebral injury)患者患者脑血流灌注和代谢显像较脑血流灌注和代谢显像较CT、MRI 脑外伤病人脑外伤病人13N-NH3H2O PET 影像，影像，外伤部位可见明显异常放射性分布减低外伤部位可见明显异常放射性分布减低 八、脑死亡八、脑死亡 X线脑血管造影复杂的有创性检查不大适用于濒于死亡或已线脑血管造影复杂的有创性检查不大适用于濒于死亡或已经死亡的病人。经死亡的病人。核医学脑血流灌注显像或血脑屏障功能显像简
22、单、易行，核医学脑血流灌注显像或血脑屏障功能显像简单、易行，辅助诊断脑死亡方面具有重要的临床应用价值。辅助诊断脑死亡方面具有重要的临床应用价值。九、颅内感染性疾病九、颅内感染性疾病PET对脑实质感染对脑实质感染/炎症性疾病的鉴别诊断炎症性疾病的鉴别诊断 化脓性脑脓肿化脓性脑脓肿(purulent abscess of brain)18F-FDG PET典型影像表现是：病灶中心为脓液，典型影像表现是：病灶中心为脓液，呈放射性缺损或减低区。呈放射性缺损或减低区。颅内肉芽肿性病变，颅内肉芽肿性病变，18F-FDG PET显像呈高度异常放射显像呈高度异常放射性浓聚，但缺乏特异性，鉴别诊断较困难，结合性
23、浓聚，但缺乏特异性，鉴别诊断较困难，结合11C-MET显显像和像和CT影像上的改变可能有助于临床的判断。影像上的改变可能有助于临床的判断。18F-FDG PET还可用于颅内艾滋病（还可用于颅内艾滋病（acquired immune deficiency syndrome,AIDS）的早期诊断和疗效观察。）的早期诊断和疗效观察。十、精神疾病十、精神疾病（一）精神分裂症（一）精神分裂症 最常见的是额叶血流灌注和代谢的降低，其次是颞叶，最常见的是额叶血流灌注和代谢的降低，其次是颞叶，并且以左侧为明显；基底节的改变各研究报道不一。并且以左侧为明显；基底节的改变各研究报道不一。多巴胺能神经递质系统显像对
24、精神分裂症患者患病机理多巴胺能神经递质系统显像对精神分裂症患者患病机理的研究具有重要的意义。目前已进行的研究包括突触后的研究具有重要的意义。目前已进行的研究包括突触后D2和和D1受体、突触前多巴脱羧酶活性、基线水平及兴奋性药物诱受体、突触前多巴脱羧酶活性、基线水平及兴奋性药物诱导导DA释放和释放和DAT研究等。研究等。（二）抑郁症（二）抑郁症 抑郁症患者存在着不同程度的脑血流灌注和抑郁症患者存在着不同程度的脑血流灌注和/或代谢减或代谢减低，根据所累及的大脑皮质和皮质下结构，大致可分为两低，根据所累及的大脑皮质和皮质下结构，大致可分为两种类型：额叶和颞叶灌注减低区，最为常见。种类型：额叶和颞叶灌
25、注减低区，最为常见。十一、脑积水、脑脊液漏、脑脊液分流术后疗效观察十一、脑积水、脑脊液漏、脑脊液分流术后疗效观察（一）脑积水（一）脑积水 交通性脑积水通常进行脑池显像，根据蛛网膜下腔阻交通性脑积水通常进行脑池显像，根据蛛网膜下腔阻塞部位和程度不同，显像的表现也各不相同，典型表现是塞部位和程度不同，显像的表现也各不相同，典型表现是侧脑室显影并伴脑室内放射性滞留，脑脊液循环或清除缓侧脑室显影并伴脑室内放射性滞留，脑脊液循环或清除缓慢，慢，24 h大脑凸面和上矢状窦区的放射性分布极少。大脑凸面和上矢状窦区的放射性分布极少。(二二)脑脊液漏脑脊液漏 交通性脑积水通常进行脑池显像，根据蛛网交通性脑积水通
26、常进行脑池显像，根据蛛网膜下腔阻塞部位和程度不同，显像的表现也各不膜下腔阻塞部位和程度不同，显像的表现也各不相同，典型表现是侧脑室显影并伴脑室内放射性相同，典型表现是侧脑室显影并伴脑室内放射性滞留，脑脊液循环或清除缓慢，滞留，脑脊液循环或清除缓慢，24 h大脑凸面和大脑凸面和上矢状窦区的放射性分布极少。上矢状窦区的放射性分布极少。(三三)脑脊液分流术后疗效观察脑脊液分流术后疗效观察 脑脊液改道分流被广泛地应用于临床治疗各脑脊液改道分流被广泛地应用于临床治疗各种脑积水。根据手术形式的不同，采用不同的方种脑积水。根据手术形式的不同，采用不同的方式注入显像剂，以了解分流导管是否通畅、梗阻式注入显像剂
27、，以了解分流导管是否通畅、梗阻部位，评价分流术的疗效部位，评价分流术的疗效。(二二)脑脊液漏脑脊液漏 交通性脑积水通常进行脑池显像，根据蛛网膜下腔阻交通性脑积水通常进行脑池显像，根据蛛网膜下腔阻塞部位和程度不同，显像的表现也各不相同，典型表现是塞部位和程度不同，显像的表现也各不相同，典型表现是侧脑室显影并伴脑室内放射性滞留，脑脊液循环或清除缓侧脑室显影并伴脑室内放射性滞留，脑脊液循环或清除缓慢，慢，24 h大脑凸面和上矢状窦区的放射性分布极少。大脑凸面和上矢状窦区的放射性分布极少。十二、药物成瘾十二、药物成瘾 脑血流灌注见多处放射性减低，以额叶、颞叶和顶叶为脑血流灌注见多处放射性减低，以额叶、
28、颞叶和顶叶为明显，在停药后部分可逆。明显，在停药后部分可逆。脑代谢显像可以观察药物滥用和药物戒断对脑功能代谢脑代谢显像可以观察药物滥用和药物戒断对脑功能代谢的影响，同时也可以用于成瘾药物心理依赖性和渴求感与局的影响，同时也可以用于成瘾药物心理依赖性和渴求感与局部脑功能代谢相关性的研究。部脑功能代谢相关性的研究。可卡因滥用病人脑内可卡因滥用病人脑内DAT结合位点减少。结合位点减少。a：治疗前纹状体：治疗前纹状体99mTc-TRODAT-1摄取明显较少摄取明显较少b：治疗后：治疗后99mTc-TRODAT-1摄取明显改善摄取明显改善ab第四节第四节 与相关影像学检查比较与相关影像学检查比较 近年来，神经核医学面临着近年来，神经核医学面临着CT、MR等医学影像等医学影像新技术的挑战，这些技术在清晰显示解剖结构的基新技术的挑战，这些技术在清晰显示解剖结构的基础上也在努力探索显示脏器功能、血流灌注。础上也在努力探索显示脏器功能、血流灌注。-脑脑CT及及CTA -脑脑MR及及MRA。MRS -脑磁图脑磁图 核医学技术核医学技术 -脑血流灌注脑血流灌注 -代谢代谢 -受体受体 -基因基因 谢谢大家！
