神经系统核医学显像

1神经系统核医学显像2脑的主要外部结构3脑的主要内部结构4神经核医学就是利用放射性核素示踪技术，对神经精神疾病的诊治及神经生物学研究的一门学科。80年代后，由于核医学仪器的发展，如SPECT、PET的应用，以及放射性药物的研发，神经核医学在80年代被称为脑的“化学时代”。近年来，CT、MRI技术发展相当快。由于他们的空间分辨率高，能够清晰地反映解剖形态及脏器间的比邻关系。而核医学显像反映的是组织细胞血流、代谢和功能。但由于受仪器空间分辨率的限制，在精细解剖反映病变方面处于劣势。概述5近年来，由于PET、PET/CT及PET/MRI的发展应用，将核医学的功能影像与CT、MRI的解剖影像二者结合起来，使神经核医学的发展非常快。近年来，神经核医学在脑的血流分布、受体研究以及人脑的认知功能研究方面，发挥了极大的作用。因此，神经核医学不仅反映局部脑血流及葡萄糖、蛋白质代谢状况，而且能够反映神经递质和受体，在活体内从分子水平上，来反映不同生理、病理状态下，脑的受体及功能活动成为可能。6神经核医学检查包括以下内容：1.脑血流灌注显像【脑局部血流(Regionalcerebralbloodflowimaging,rCBF)显像】2.脑代谢显像（Cerebralmetabolismimaging）3.脑受体显像（Neuroreceptorimaging）4.脑脊液间隙显像（CSFspaceimaging）7§分类•神经系统显像：•一、脑显像•1、脑普通显像(血脑屏障功能显像）：•脑动态显像、脑静态显像•2、脑功能显像：•脑血流灌注显像、脑代谢显像（PET脑代谢显像）、脑受体显像血脑屏障的基础为毛细血管内皮细胞，内皮细胞间紧密连接，血管外壁有特殊的基膜和附着与毛细血管外的胶质细胞，使大分子物质难于通过。中枢神经系统病变，如肿瘤、炎症、外伤、缺血等可引起局部或广泛的BBB损害，使原来不易通过血脑屏障的物质穿透而进入脑实质。BBB（blood-brainbarrier）脑屏障包括血脑屏障、血脑脊液屏障、脑脊液脑屏障。8§分类•二、脑脊液间隙显像1、脑池显像2、脑室显像3、脊髓蛛网膜下腔显像99分类神经系统显像脑显像脑脊液间隙显像脑普通显像脑室显像脑池显像脑功能显像脊髓蛛网膜下腔显像脑动态显像脑静态显像脑血流灌注显像脑代谢显像（PET）脑受体显像10一、脑血流灌注显像11脑血流灌注显像•是目前临床最常用的脑显像方法之一•广泛应用于脑血管性疾病、癫痫、痴呆和精神性疾病等的诊断、疗效监测和脑功能研究。12局部脑血流显像Regionalcerebralbloodflowimaging,rCBF（一）.脑血流灌注的原理•能自由穿透血脑屏障(bloodbrainbarrier,BBB)进入脑组织的放射性核素脑显像剂，在脑组织中浓聚的数量与局部脑血流量（regionalcerebralbloodflow,rCBF)成正比，并在脑组织中稳定停留，用核医学仪器进行显像，可获得脑血流灌注影像。•可以间接推断脑组织对血流内营养物质的摄取及代谢状态，从而了解脑功能的改变。13局部脑血流显像Regionalcerebralbloodflowimaging,rCBF（二）.显像剂：(1).理想显像剂特性⑴有穿透BBB的能力。（电中性、脂溶性、分子量＜500的化合物)。⑵能在脑组织内滞留足够的时间。⑶有确定的脑区域分布。•定量依据：显像剂入脑量脑局部血流成正比脑血流量与局部代谢、功能平行14显像剂分类99mTc标记的显像剂123I标记的显像剂放射性惰性气体类显像剂(133Xe)PET显像剂：氮、氧。1599mTc标记的显像剂99mTc–六甲基丙二胺肟（wo）（99mTc-hexamethyl-propyleneamineoxime,99mTc-HMPAO)99mTc-双半胱乙脂，（99mTc-ethyl-cysteinatedimer,99mTc-ECD)1699mTc标记的显像剂•99mTc-ECD体外稳定性好，体内清除快，图像质量好；正常人，在枕叶中分布较高。•99mTc-HMPAO脑内滞留时间长、稳定，但体外稳定性差；正常人，在基底节和小脑的分布较高。17有理想的脑灌注显像剂应具备的特征（三条）。脑内分布在6h内保持稳定。体内清除快，主要通过泌尿系排泄，24h排出70-80%。少量通过肝胆排泄。增加了脑/非脑比值，提高了影像质量。可重复显像，适合于特殊检查和介入试验。99mTc标记ECD后稳定性较高，放置24h放化纯度仍可大于90%。99mTc-ECD特性18脑血流显像剂123I-IMP（123I-异丙基安菲他明）在体外化学稳定性好，首次通过脑摄取量多，入脑量约占投与量的8％，但其从血液入脑较缓慢，给药后需经数10分钟脑内始达平衡。在投药前需给以过氯酸钾先行封闭甲状腺。因123I为加速器生产，价格高，目前国内很少应用。19133Xe(氙)是一种脂溶性的惰性气体，具有典型的弥散性脑血流显像剂的功能。进入血循环后以弥散方式自由地通过完整的血脑屏障，迅速被脑组织摄取，并不断从脑组织中洗脱。脑组织摄取和洗脱133Xe的量和脑血流量成正比，脑的初期摄取量较高。133Xe的主要优点是能绝对定量局部脑血流量。主要缺点在于133Xe以弥散方式通过血脑屏障的能力是双向性的，在脑内滞留的时间较短，维持高放射性的时间仅5分钟左右，难以获得高质量的影像，且需要高速和高灵敏的SPECT仪。20（三）.显像方法⑴病人准备①99mTc标记脑灌注显像剂注射99mTc-HMPAO或99mTc-ECD前30～60分钟，受检者口服过氯酸钾400毫克，封闭脉络丛、甲状腺和鼻粘膜，以减少这些组织对99mTcO4-的摄取和分泌。②123I标记胺类化合物注射123I-IMP前7天开始，受检者服用碘剂。可用复方碘溶液，每日3次，每次3～5滴。或用碘化钾，每日50毫克，共计7天。③弥散性脑血流显像剂一般病人无须特殊准备。21⑵环境设施无论使用何种显像剂，注射前15分钟受检者都应保持安静，在无噪音、光照适宜、较暗的室内休息，注射前受检者带眼罩，用耳塞塞住外耳道。⑶静脉注入显像剂740~1110MBq,20分钟后患者仰卧于断层床上用头托固定头部,使探头尽量靠近头部,绕头部做360旋转。采集完毕后使用断层处理软件进行图像重建,显示水平、冠状及失状断层三个方向图像,供临床诊断。22脑血流断层显像横断面矢状面冠状面23（四）.正常影像大脑半球各切面影像放射性分布左、右基本对称。大脑各叶皮质区影像放射性分布较浓，白质区和脑室放射性分部较淡。基底神经节、丘脑、脑干、小脑皮质放射性分布呈团块状浓影。枕叶视觉皮质区如呈现高浓聚区，提示视觉封闭不完全。2425（五）.异常影像（1）.局限性放射性分布减低或缺损脑断层影像中皮质或灰质核团呈一处或多处放射性减底或缺损，脑皮质病变范围大于1.5×1.5cm,累及＞2个层面，并在其它断面的相应位置有相应表现。见于各种缺血性、功能性、占位性脑病变。26（2）.局限性放射性浓聚增高脑皮质或灰质核团中有一处或多处局限性放射性异常增高，脑皮质病变范围大于2×2cm，并在其它断面的相应位置有相应表现。常见于癫痫发作期致痫灶，偏头痛发作期及部分血供丰富的脑肿瘤。27过渡灌注现象一些缺血性脑病，病灶周围可出现放射性异常增高，称为过渡灌注现象。可能是脑缺血后缺血区血管扩张，血管反应性增强，引起脑血流增加所致。多发生在TIA（短暂性脑缺血发作）和脑梗塞亚急性期和慢性期的病灶周围。28（3）.交叉失联络现象表现为一侧大脑皮质有局限性放射性分布减低或缺损时，对侧小脑或大脑放射性分布也见减低。该现象可能是一种血管神经性反应，并非是脑的器质性病变引起，原理尚不清楚。多见于慢性脑血管疾病。29（4）.白质区扩大及脑中线结构偏移表现为局部明显的放射性分部减低或缺损，并伴有不规则形白质区扩大，中线结构偏移。发生原因可能是局部病变造成病变周围组织受压、缺血、水肿所至。常见于脑梗塞、脑出血和脑肿瘤等疾病，也可见于白质和脑室病变。30（5）.脑结构紊乱表现为脑内放射性分布混乱，原有结构无法辨别，有时可见脑皮质周围呈花边状环形放射性分布。多见于脑外伤，是由于外力撞击使脑内部分组织挫伤、水肿、缺血、功能不全和BBB受损等原因所至。31（6）.异位放射性分布脑结构以外部分的异常放射性的非生理性浓聚。主要分布于鼻腔、侧脑室、头皮或颅骨内。系脑挫伤伴脑脊液漏、硬膜下血肿、蛛网膜下腔出血等疾病所引起。32（7）.脑萎缩表现为皮质变薄，放射性分布呈弥漫性稀疏或减低，脑室及白质区相对扩大，脑裂增宽，脑内灰质核团变小，核团间距明显增宽。常见于脑萎缩、早老性痴呆等。33（8）.脑内放射性分布不对称表现为一侧放射性明显高于或低于对侧。如舞蹈征、parkinson病，表现为一侧丘脑及尾状核的放射性明显低于对侧。一侧小脑放射性明显低于对侧小脑，皮质结构不完整。多见于椎-基底动脉供血障碍和小脑病变。34NormalTIABraininfract13N-NH3·H2OPETcerebralperfusiontomography35（六）.半定量分析技术（SPECT）：目测读片往往带有主观因素，并受观察者的经验等影响，半定量分析的目的就是在于尽可能的消除这些人为因素。首先要选择提供分析的脑断层层面，然后在所选的各个层面上划取感兴趣区（ROI）。多数情况下选择能清晰显示额叶、颞叶、基底节、丘脑和小脑的数个横断面作半定量分析。36两侧相应部位对比是最早使用的半定量方法，其病理生理基础是人体大脑半球左右对称。正常情况下左右大脑半球对应部位放射性计数差异小于10％，大于10％被视为异常。但该方法不能用于左右大脑半球局部血流量均下降的病例。由于小脑的局部血流量相对较为恒定，因此被许多学者选来作为参照标准。但在具体操作时有不同方法，有人用双侧小脑的平均计数作为参照，也有人取单侧小脑计数。ROI计数与小脑部位计数比值的比较，往往能显示病变所在或表现出不同状态下局部血流量的改变。37（七）、临床应用1.短暂性脑缺血发作(TIA)2.脑梗塞(cerebralembolism)3.癫痫(epilepsy)4.Alzheimer病(AD)5.偏头疼(migraine）6.震颤麻痹7.脑死亡（braindeath)381.短暂性脑缺血发作(TIA)⑴TIA(transientischemicattack)的病因、发病机制：由多种病引起，最常见于动脉粥样硬化症。颈动脉系统或椎-基底动脉系统病变均可引起。39⑵临床表现好发于中年以上，50-70岁多见，男性多于女性，发病突然、缓解较快，几秒、几分钟、几小时的局灶性神经功能缺失，24小时内可完全恢复，很少出现以意识障碍为主的全脑症状。有反复发作的病史。40⑶脑血流灌注显像诊断TIA影像表现：TIA缺血病灶在SPECT上表现为相应区域的低血流区，显示为放射性降低或缺损区域，可为单个或多个。灵敏度：在40-87%之间。其灵敏度受病变程度和发作时间的影响，发病后2周进行检查阳性率在50%左右。发病后3个月检查，仅25%左右的病人发现异常。明显高于CT和MRI灵敏度。41TIA图像患者、男、57岁。临床诊断TIA。CT、MRI未见异常。SPECT示左侧顶叶局限性核素分布缺损区（上）。经1月治疗后，SPECT示核素缺损范围明显缩小（下）。42TIA患者CT检查正常。SPECT显像见额顶叶放射性摄取明显减低43静息脑灌注影像：左额叶皮质灌注轻度降低乙酰唑胺脑负荷试验：左额叶皮质灌注相对明显降低44TIA的病程与预后TIA是严重的缺血性脑血管疾病的先兆。25％～40％TIA患者5年内发生脑梗死，见于TIA发作后仍长期存在局部低灌注区。因此，可以用放射性核素脑血流灌注显像观察和预测病程和转归、预后，也可用来观察临床治疗的疗效。45PRE-TREATPOST-TREATabTIA治疗前后rCBF横断层影像：a治疗前左额叶及外侧裂放射性减低和缺损；b