神經(jīng)系統(tǒng)核醫(yī)學(xué)2009上課

1、神經(jīng)系統(tǒng)的核醫(yī)學(xué)影像診斷陳紹亮復(fù)旦大學(xué)核醫(yī)學(xué)研究所復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院概述 放射性核素腦血流灌注顯像，腦代謝顯像，神經(jīng)受體與免疫顯像，放射性核素腦血管造影與腦顯像，腦脊液間隙顯像。腦顯像的特點腦功能性影像顯示形態(tài)結(jié)構(gòu)反映腦血流灌注、能量代謝、神經(jīng)受體等功能方面變化。這些功能性的變化常反映疾病早期的病理生理異常，而往往并不伴有腦的形態(tài)結(jié)構(gòu)的異?；蚰X形態(tài)結(jié)構(gòu)異常的出現(xiàn)遲于功能性的改變。對于腦部病變的早期診斷、預(yù)后和療效觀察具有非常重要的意義。第一節(jié)放射性核素腦血流灌注顯像腦灌注顯像原理： 靜脈注射能自由穿透血腦屏障進(jìn)入腦組織的放射性核素腦顯像劑，它在腦組織中濃聚的數(shù)量與局部腦血流量成正比，并在腦組

2、織內(nèi)穩(wěn)定停留。腦顯像劑具備的條件理想的腦灌注顯像劑：具有穿透血腦屏障的能力，在腦中滯留足夠的時間，具有確定的腦區(qū)域分布。電中性 脂溶性分子量較小腦灌注顯像顯像劑 99mTc-六甲基丙二胺肟（ 99mTc-HMPAO） 標(biāo)記率大于85%，標(biāo)記后體外性能不穩(wěn)定，必須在標(biāo)記后530分鐘注射完畢，99mTc-雙半胱乙酯 （99mTc-ECD） 。123I標(biāo)記的胺類化合物 檢查方法靜脈注射顯像劑740825MBq斷層：探頭旋轉(zhuǎn)360，1幀/5.6 /2030s。采用低能高分辨準(zhǔn)直器，矩陣6464。經(jīng)計算機(jī)處理出橫斷、矢狀和冠狀面圖像。注藥時保持安靜、戴眼罩。根據(jù)需要可取仰臥位“彈丸”后動態(tài)采集。 Nor

3、mal cerebral blood flow tomogram腦皮質(zhì)清晰可見，放射性分布左右兩側(cè)基本對稱大、小腦皮質(zhì)、基底神經(jīng)節(jié)、丘腦和腦干等灰質(zhì)結(jié)構(gòu)為放射性聚集區(qū)白質(zhì)和腦室部位放射性明顯低下整個影像與CT影像類似，但解剖結(jié)構(gòu)顯示不如CT清晰正常斷層影像異常影像局限性放射性分布稀疏或缺損 （在同一斷面至少有2個層面，缺損應(yīng)大于1.51.5cm）局限性放射性濃集、增高（在同一方向至少有2個層面，缺損應(yīng)大于22cm）白質(zhì)區(qū)擴(kuò)大和腦中線偏移交叉失聯(lián)絡(luò)現(xiàn)象腦結(jié)構(gòu)紊亂腦萎縮A B C A：normal B：TIA，right forehead-parietal lobe radioactivity d

4、ecrease C：cerebral infarction,left forehead-parietal lobe radioactivity defectNormal and abnormal cerebral blood flow imaging腦灌注顯像介入試驗在靜息狀態(tài)下實施的腦顯像，不易發(fā)現(xiàn)輕微、隱匿性的病變?？刹捎酶鞣N介入手段以提高其診斷能力腦血流灌注顯像介入試驗的原理 通過外部各種因素的介入，引起對該因素具有反應(yīng)應(yīng)答部分的局部腦血流量發(fā)生改變，以顯示與其它部分之差異，是腦顯像介入試驗的基本原理 腦血流灌注顯像介入試驗介入試驗的方法，包括生理性刺激和藥物介入（如血管擴(kuò)張劑）在這些因

5、素介入下，正常組織及對之具有反應(yīng)的部位局部腦血流量增加，而無反應(yīng)部位的局部腦血流量不能增加，從而增強(qiáng)了正常與病變部位圖像的對比度，提高疾病的陽性診斷率；或顯示出相應(yīng)的興奮灶，以便進(jìn)行核團(tuán)定位 介入試驗的意義提高對缺血性腦血管疾病的診斷的敏感性腦血管儲備能力的評價腦血管疾病治療療效評價腦血管病預(yù)后估計癡呆的鑒別診斷腦血流灌注顯像介入試驗生理性的刺激因素，大部分為一些激活腦功能的方法，通過測定刺激作用下局部腦血流和腦代謝量的變化來進(jìn)行腦活動的間接評價藥物負(fù)荷中乙酰唑胺試驗是最常用的腦介入試驗方法，潘生丁也可作為腦血流灌注顯像的負(fù)荷藥物。二者的作用機(jī)理雖不同，但引起正常腦區(qū)與血儲備異常區(qū)血流灌注差異

6、的作用相似 腦血流灌注顯像介入試驗方法（以藥物介入為例）乙酰唑胺介入試驗：成人靜脈注射乙酰唑胺1000mg，20分鐘后靜脈注射99mTc-ECD 1110MBq（30 mCi）潘生丁介入試驗：潘生丁注射劑量0.56mg/kg，分鐘注射完。注射完后3分鐘即可注射99mTc-ECD 1110MBq（30 mCi）其余檢查過程同靜息腦血流灌注斷層顯像潘生丁可引起心率加速、血壓下降，冠心病患者可引起胸悶、胸痛等癥狀。因此注射過程中應(yīng)當(dāng)注意監(jiān)測心率、血壓、心電圖、癥狀的變化。 臨床應(yīng)用 (1)缺血性腦血管疾病11、偏頭痛（megrim; migraine）為發(fā)作性的顱內(nèi)和顱外血管功能障礙，以反復(fù)發(fā)作的頭

7、痛為特征，常有家族史。 多表現(xiàn)為大腦皮質(zhì)和皮質(zhì)下區(qū)放射性的異常分布。典型者在枕后葉、顳葉的低灌注區(qū)。而CT和MRI多為陰性改變。 Color code: high brain activity (red, yellow); low activity (green, blue). At the lower left in green is an area of reduced blood flow and low brain activity during migraine. 臨床應(yīng)用（1） 缺血性腦血管疾病22、TIA：發(fā)作后臨床癥狀逐漸消失，但局部腦血流量似未完全恢復(fù)，局部仍處于低灌注狀態(tài)，

8、這時腦灌注顯像仍可顯示為放射性降低區(qū)域。而此時CT、MRI等檢查往往表現(xiàn)為陰性結(jié)果。只有局部腦血流量低于8ml/min/100g時，局部腦結(jié)構(gòu)才會有明顯改變，而在CT、MRI檢查時呈現(xiàn)陽性結(jié)果。 所以在TIA 的診斷上，核素腦灌注顯像的靈敏度明顯比CT、MRI 為高。 ECT顯示為放射性降低或缺損區(qū)域，可為單個或多個。靈敏度在40%87%之間。TIA Diagnostic positive rate was relative with period of diseasePositive rate was higher within 2 month of diseaseHer brain SPE

9、CT data sets were superimposed and resliced with her T2 MRI images done at the time of the attack. Her brain SPECT post-Diamox infusion showed reduced vascular reserve in the left internal carotid artery area distribution (reduced blood flow to the entire left MCA and left ACA territories). Her angi

10、ogram done four days post SPECT studies showed total occlusion of the internal carotid artery at its origin.These are transaxial slices of a baseline and activated-with-Diamox brain SPECT studies done on a 63-year-old female who had a history of a transient ischemic attack three days prior to the br

11、ain SPECT studies. 臨床應(yīng)用（1）缺血性腦血管疾病33、腦梗塞放射性缺損區(qū)。診斷陽性率95%-100%。過度灌注現(xiàn)象（Luxuryperfusion）。病變區(qū)周圍可出現(xiàn)放射性異常增高區(qū)域。腦缺血后缺血區(qū)血管擴(kuò)張和血管反應(yīng)性增強(qiáng)引起腦血流灌注增加可能是其成因。交叉性小腦失聯(lián)絡(luò)癥 (Crossed Cerebellar Diaschisis)大腦皮質(zhì)梗塞區(qū)常伴有對側(cè)小腦半球呈低血流灌注表現(xiàn)。Right cerebral median artery infarctionBrain infarctionIncreased perfusion to two focal areas in

12、volving the left frontal and left parietal cortex. SPECT lesions coincide with MRI abnormalities of increased signal suggestive of a large left middle cerebral artery infarct. Increased perfusion to the affected areas consistent with luxury perfusion. Focally increased perfusion involving the left l

13、ateral and inferior temporal cortex and superior portions of the left frontal and left temporal cortex. Large left frontal and temporal lobe perfusion defect extending to and involving the basal ganglia. Decreased perfusion to the right cerebellar hemisphere. Large left middle cerebral artery stroke

14、 with crossed cerebellar diaschisis. 震顫麻痹(Parkinson disease) ：是一種較常見的神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病，以運動少、肌張力強(qiáng)直和陣顫為主要癥狀。腦灌注顯像可觀察到震顫麻痹患者基底節(jié)前部和皮層內(nèi)放射性攝取下降，提示局部血流灌注異常。臨床應(yīng)用 (2)震顫麻痹臨床應(yīng)用 (2)癲癇發(fā)作間期顯示為局部放射性降低區(qū)域，提示在發(fā)作間期病灶區(qū)域局部腦血流減少。發(fā)作期腦顯像則可發(fā)現(xiàn)病變局部腦血流量明顯增高，癲癇病灶呈高灌注區(qū)而表現(xiàn)為放射性過度濃聚灶。Left temporal lobe epilepsy stage of attack Crossed cereb

15、ellar hyperperfusion (diaschisis) The ictal-SPECT exam below demonstrated extensive hyperperfusion (metabolism) involving a large portion of the right cerebral hemisphere. Crossed cerebellar hyperperfusion (white arrows) was also demonstrated on this exam due to neuronal connections between the righ

16、t brain and left cerebellum 臨床應(yīng)用 (3) 癡呆 Dementia Alzheimer病（AD，早老性癡呆）:分為遺忘型和失語型兩種。病灶往往呈雙側(cè)性，可見 雙側(cè)顳葉、頂葉和枕葉，有時伴有雙額葉灌注明顯降低。遺忘型表現(xiàn)為在冠狀面上雙側(cè)顳葉中部灌注缺損。失語型在額葉、枕葉及顳葉的灌注缺損。早期為顳葉中部的缺損，進(jìn)一步發(fā)展可累及枕葉和額葉。表現(xiàn)與PET相符合，而CT僅為輕度的皮質(zhì)萎縮。A 64 year old man with progressive memory loss. Reduced perfusion to the temporal and the inf

17、erior parietal cortex bilaterally. Symmetric uptake in the basal ganglia and thalamiA 72 year old man with history of progressive short term memory loss Bilateral cortical perfusion defects involving the temporal and parietal lobes, consistent with senile dementia, Alzheimers Type臨床應(yīng)用 (3) 癡呆 Dementi

18、a多發(fā)性腦梗塞(MID):由于大腦白質(zhì)及基地節(jié)多發(fā)梗塞區(qū)小動脈病變和低灌注所致。rCBF表現(xiàn)為不對稱多發(fā)的腦血流減低或缺損區(qū)，可累及雙側(cè)半球各葉皮質(zhì)、白質(zhì)及基地節(jié)區(qū)。A 66 year old man with angular gyrus syndrome MRI showed an old right occipital cerebrovascular accident(CVA) 抗艾滋病抗體陽性的癡呆：其表現(xiàn)與AD相似，只不過表現(xiàn)比AD更為明顯。臨床應(yīng)用 (3) 癡呆 DementiaA 39 year old man undergoing treatment for AIDS prese

19、nted with confusion and increasing memory loss.Globally decreased perfusion with high background. Multiple small perfusion defects in the inferior parietal and lateral temporal cortex, bilaterally. Asymmetric uptake in the basal ganglia and thalami.腦腫瘤：可呈現(xiàn)二種主要異常改變：在大部分病人中，表現(xiàn)為病灶局部腦血流量減少；一部分病人可表現(xiàn)為病灶局部

20、腦血流量增強(qiáng)。前者包括腦轉(zhuǎn)移瘤、大部分膠質(zhì)瘤等，后者多為原發(fā)性腦腫瘤，如腦膜瘤、高度惡性的神經(jīng)膠質(zhì)瘤和神經(jīng)母細(xì)胞瘤等。臨床應(yīng)用 (4) 腦腫瘤brain tumorMetastatic neuroblastoma following radiation therapy. MRI shows a large area of structural abnormality in the right frontotemporal region while 201Tl SPECT reveals selective uptake corresponding to the active tumor. To

21、p row 201Tl/MRI fusion.a 44-year-old female who had been discovered to have a glioblastoma in her right posterior frontal cortex. Surgery and radiotherapy were performed, with follow up radiotherapy 4 months later. This SPECT scan was done one year post-surgery due to recurrent attacks of seizures.臨

22、床應(yīng)用 (5) 精神疾病精神分裂癥：精神分裂癥不同亞型或癥狀群與大腦不同區(qū)域局部腦血流量的關(guān)系較為復(fù)雜。部分癥狀可呈血流高灌注，相反，另一些癥狀表現(xiàn)為血流低灌注。例如，在未使用藥物的患者中，思維形式障礙、夸大妄想患者可有雙側(cè)或單側(cè)額葉及顳葉局部腦血流量異常增高，而幻覺、妄想、猜疑者可見雙側(cè)額葉、扣帶回、左側(cè)顳葉和左側(cè)丘腦局部腦血流量下降。An 88 year old man with clinical depression IMPRESSION:Reduced perfusion to the frontotemporal cortex bilaterally 臨床應(yīng)用 (5) 精神疾病腦死亡

23、：使用99mTc-HMPAO、99mTc-ECD或123I-IMP，靜脈注射后，腦死亡者全腦實質(zhì)無放射性攝取，證實腦部無血流灌注，更無腦的功能活動。相反，大腦或小腦仍能攝取放射性的患者，排除腦死亡的診斷。臨床應(yīng)用 (6) 腦死亡Brain trauma 第二節(jié)腦代謝顯像原理腦的代謝非常旺盛，其能量絕大部分（90%以上）由糖供應(yīng)，而氧的消耗量占整個機(jī)體總氧耗量的20%。由于腦組織本身并不能儲存能量，所以需要連續(xù)不斷地供應(yīng)氧氣和葡萄糖。目前腦的代謝顯像還只能通過正電子成像（包括PET和符合線路技術(shù)）來實現(xiàn)顯像劑及測定方法測定方法顯像法被測定的腦功能15O氣體吸入法 15O2 、C 15O2 腦血流

24、量、 15O攝取和消耗量 15O 水靜脈注射法15O-H2O腦血流量18F-FDG靜脈注射法 18F-FDG腦葡萄糖消耗量甲硫氨基酸靜注法11 C-methionine氨基酸代謝正常腦代謝圖像（腦葡萄糖代謝顯像） 正常腦功能參數(shù)腦灰質(zhì)血流量：4465ml/100g.min。腦血流量：4ml/100g。氧攝取灰質(zhì)較白質(zhì)高40%左右。氧消耗量：3.65.9 65ml/100g.min。葡萄糖消耗量：70mg/min臨床應(yīng)用1. 腦功能研究2. 癲癇灶定位：（1）發(fā)作期： PET 18F-FDG顯像證實病灶的葡萄糖代謝率增高。（2）發(fā)作間期：腦局部皮層放射性攝取降低，表現(xiàn)為局灶性低代謝區(qū)（18F-F

25、DG攝取減少）。3. 腦腫瘤：診斷腦瘤復(fù)發(fā)和觀察放療、化療的治療效果，判斷疤痕組織抑或腫瘤復(fù)發(fā)。4. 癡呆5. 精神疾患6 .腦卒中Abnormally high activation of the right part of the brain of a patient during an epileptic seizure (the yellow and magenta patches). 第三節(jié)腦受體顯像原理受體是一種存在于活體組織內(nèi)的能與神經(jīng)遞質(zhì)或相應(yīng)配體特異性結(jié)合的蛋白質(zhì)。放射性核素標(biāo)記的神經(jīng)遞質(zhì)或配體進(jìn)入人體后能選擇性地與受體相結(jié)合，通過PET或SPECT顯像顯示受體的特定結(jié)合位點及其分布、密度和功能，并能定量其代謝參數(shù)。腦受體顯像可顯示腦內(nèi)各種神經(jīng)受體的分布狀態(tài)，并可觀察其在病理情況下的改變。 dopamine receptor supersensitivityDopaPET imaging studies of dopamine receptor levels第四節(jié)放射性核素腦血管造影原理 “彈丸”式靜脈注射顯像劑后,立即用r相機(jī)記錄示蹤劑在腦血管內(nèi)充盈、灌注和清除經(jīng)過, 從而了解腦血管的形態(tài)及血流動力學(xué)變化。本方法簡單、安全、 無創(chuàng)傷性，又可進(jìn)行半量分析，具有一定的臨床實用價值 腦延遲顯像是在特定的時間用相機(jī)進(jìn)行顯像。正常