神經(jīng)系統(tǒng)核醫(yī)學(xué)

神經(jīng)系統(tǒng)核醫(yī)學(xué)核醫(yī)學(xué)科孫遜內(nèi)容

神經(jīng)核醫(yī)學(xué)定義目前現(xiàn)狀與熱點(diǎn)問題主要檢查的原理、方法及臨床應(yīng)用神經(jīng)核醫(yī)學(xué)研究進(jìn)展與開展方面概述

神經(jīng)核醫(yī)學(xué)定義

核素示蹤技術(shù)用于神經(jīng)精神疾病診治及腦科學(xué)研究分支學(xué)科目前現(xiàn)狀與熱點(diǎn)問題

分子功能顯像神經(jīng)核醫(yī)學(xué)主要檢查的方法

CerebralbloodflowperfusionimagingCerebralmetabolicimaging

NeuroreceptorimagingNeurofunctionalstudyandbrainscienceCerebrospinalfluidimaging

Brainimaging

第一節(jié)腦血流灌注顯像

Cerebralbloodflowperfusiontomography一、原理與方法1．SPECT腦血流灌注顯像

99mTc-ECD,99mTc-HMPAO,123I-IMP

入腦顯像劑與血流成正比2．氙[133Xe]腦血流灌注顯像3.PET腦血流灌注顯像

13NH3·H2O、15O·H2OImagingagentandrequest

Imagingagent99mTc-HMPAO99mTc-ECD,133Xe

15O-H2ORequestSmallmolecule(<400)ZerochargeLipidsolubleCerebralimaging二、影像分析對(duì)稱分布，比照度好，輪廓清楚全腦平均血流量參考值44.24.5ml/(100g.min)

2斷面、2cm異常放射性分布

CerebralbloodflowperfusiontomographyCoronalSagittalTransversesection

NormalcerebralbloodflowtomogramNormalright-leftdifferencesincerebralcorticalactivityshouldbe<8%to10%

NormalIschemiaInfarct13N-NH3·H2OPETCerebralbloodflowperfusiontomography99mTc-ECDSPECT負(fù)荷試驗(yàn)?zāi)X血流灌注顯像藥物介入試驗(yàn)：乙酰唑胺試驗(yàn)〔Diamoxtest〕、美解眠藥物誘發(fā)試驗(yàn)、抗膽堿藥物介入試驗(yàn)、二氧化碳吸入試驗(yàn)等人為干預(yù)介入試驗(yàn)：過度換氣誘發(fā)試驗(yàn)、剝奪睡眠誘發(fā)試驗(yàn)、直立負(fù)荷試驗(yàn)、睡眠誘發(fā)試驗(yàn)、Wadas試驗(yàn)、頸動(dòng)脈阻塞試驗(yàn)等生理刺激介入試驗(yàn)：肢體運(yùn)動(dòng)、感覺刺激試驗(yàn)等認(rèn)知作業(yè)介入試驗(yàn)：記憶、計(jì)算、思索、聽覺語言學(xué)習(xí)等物理性干預(yù)試驗(yàn)：磁場干預(yù)、低能激光照射、中醫(yī)針刺等通過增加腦負(fù)荷量了解腦血流和代謝的反響性變化，以提高缺血性病變，特別是潛在的缺血性病變的陽性檢出率。在影像上出現(xiàn)相對(duì)放射性減淡缺損區(qū)

CO2+H2O

碳酸酐酶H2CO2腦內(nèi)CO2

靜脈推注乙酰唑胺1g碳酸脫氫氧化過程受抑，導(dǎo)致腦內(nèi)pH

，腦血管擴(kuò)張

血供正常區(qū)域rCBF可增加20％～30％潛在或缺血部位血管擴(kuò)張反應(yīng)弱rCBF增加不明顯乙酰唑胺試驗(yàn)〔Diamoxtest〕負(fù)荷介入試驗(yàn)的意義提高對(duì)缺血性腦血管疾病的診斷的敏感性腦血管儲(chǔ)藏能力的評(píng)價(jià)腦血管疾病治療療效評(píng)價(jià)腦血管病預(yù)后估計(jì)癡呆的鑒別診斷

IschemiccerebralvasculardiseasesTIA:TransientischemicattacksCerebralinfarctionEpilepsyDementiaBraintumorBrainfunction,etc三、臨床應(yīng)用Ischemiccerebralvasculardiseases

rCBF>23ml/100g/minasymptomaticischemiarCBF<23ml/100g/minappearischemicsymptom(functionalthreshold)SPECTabnormalrCBF<8ml/100g/minOccurcerebralstructuralchange〔Structurethreshold〕CT、SPECTabnormalNormal50mlChroniclowperfusionstateCerebralinfarction25~40%in5yrsTIA(Transientischemicattacks)

Diagnosticpositiveratewasrelatedwithperiodofdisease早期CT和MRI〔-〕SPECTrCBF陽性率大多＞50％<24h60~87%<2w40~50%>3m25%RightcerebralmedianarteryinfarctionCerebralInfarctionCharacteristicofbraininfarctioninrCBFDistributiondefectordecrease,morethanCT右側(cè)大腦皮質(zhì)血流灌注降低左那么小腦血流灌注減低過度灌注〔Luxuryperfusion〕交叉性小腦失聯(lián)絡(luò)〔Crossedcerebellardiaschisis〕LefttemporallobeepilepsystageofattackCT：30%

50%，MRI：50%

70%rCBF：70%

80%EpilepsyRightfrontlobeepilepsy(interictal)AD

逐漸出現(xiàn)記憶力減退、認(rèn)知功能障礙、行為異常和社交障礙診斷臨床表現(xiàn)

早期無特征性影像學(xué)

常規(guī)影像的局限性

典型為雙側(cè)頂葉和顳葉為主對(duì)稱性放射性減淡缺損區(qū)Dementia—鑒別診斷—療效預(yù)測—預(yù)后判斷BrainTumorRecurrenceofgliomaaftersurgery.AccumulationisrelatedtomalignancyIV:AccumulationisobviousI-II:Accumulationisunobvious病變處可見明顯異常放射性分布減低或缺損區(qū)BrainTrauma第二節(jié)腦代謝顯像

Cerebralmetabolicimaging一、原理與方法射線與物質(zhì)相互作用湮滅輻射腦葡萄糖代謝顯像氟[18F]-FDG：LCMRGlu，CMRGlu

腦氧代謝顯像：氧[15O]-H2O

：CMRO2，OEF腦蛋白質(zhì)代謝顯像

：碳[11C]-MET

PET、PET/CT符合線路SPECT正常腦代謝18F-FDGPET/CT顯像二、影像分析三、臨床應(yīng)用Epilepsy(EP)DementiaBraintumorParkinsondisease(PD)CerebralvasculardiseaseResearchcerebralfunctionEPictalEPinterictalFDGuptake

FDGuptake

EpilepsyWhereislesion?DementiaADPET、PET/CT是當(dāng)前唯一早期診斷Alzheimer’s

病的技術(shù)手段

PET/MRI技術(shù)Alzheimer’sDementiaAlzheimer’s病FDGPET顯像特點(diǎn)特征性表現(xiàn)：新皮質(zhì)相關(guān)區(qū)域〔顳頂葉皮層〕代謝降低，偶爾也累及前額部，而主要感覺運(yùn)動(dòng)皮層和視皮層，紋狀體、丘腦、小腦、基底節(jié)均少受累及早期：雙側(cè)顳頂葉、后扣帶回和額葉一些區(qū)域代謝顯著降低晚期：雙側(cè)顳葉包括海馬回溝代謝降低FDGPET對(duì)于輕度AD敏感性〔87%〕不如中重度病例〔96%〕，特異性尚不滿意〔70%〕Alzheimer’sDisease18F-FDGPETimagesofvasculardementia.Hypometabolismaffectingcortical,subcortical,andcerebellarareasisoftenseeninvasculardementia.Arrowsindicatehypometabolismoftherightfrontalcortex(farleft,middleright),rightparietalcortex(farleft,middleleft),rightbasalgangliaandthalamus(middleright),andrighttemporalcortex(farright).Thehypometabolismoftheleftcerebellum(farright)ischaracteristicofcross-cerebellardiaschisis,causedbydiminishedafferentinputfromthecontralateralcortex.VascularDementia

SchizophreniaParkinson’diseasePick’sDisease雙側(cè)額葉和顳葉紋狀體雙側(cè)額葉18F-FDGPETimagesofHuntington’sdisease.Thispatient(43-y-oldman)hasan8-yhistoryofprogressiveHuntington’sdisease.Arrowshighlightthetypicalmetabolicpatternofhypometabolismseverelyaffectingthebasalganglia(right)atatimethatcorticalmetabolismisstillrelativelyintact(leftandmiddle).Asthediseaseprogresses,diffusecorticalinvolvementgraduallydevelops.

Huntington’sDiseaseImagingofgliomasbymeansofMRIandPET：biologicallyactivetumourtissuegradeofgliomasrecurrenceandradiationnecrosisdistinguishfunctionallyareasBrainTumor肺癌伴腦轉(zhuǎn)移患者女性，40歲，左腎透明細(xì)胞癌術(shù)后一年，發(fā)現(xiàn)左額葉腦轉(zhuǎn)移，行

-刀治療后3月PET18F-FDGMRI右額腦梗死CerebralvasculardiseasePETCBFandOEFimagesina40-year-oldfemalewithmoyamoyadiseaseexaminedbefore(Pre)andafter(Post)aright-sidebypasssurgery.Beforetreatment,CBFandOEFaredecreasedandincreased,respectively,intherightfrontalregion(whitearrows),hallmarkingpoorCVR.CBFandOEFweresignificantlyimprovedbybypasssurgery(yellowarrows).

腦代謝顯像評(píng)估腦血管疾病預(yù)后BrainFunctionResearch腦功能研究腦科學(xué)熱點(diǎn)揭示大腦的神奇與奧秘認(rèn)知功能評(píng)定單側(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)顳葉代謝活潑單純語言刺激右側(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％受體顯像為研究人體神經(jīng)受體的分布、數(shù)量〔密度〕和功能〔親和力〕提供了唯一的、無創(chuàng)傷性手段第三節(jié)神經(jīng)受體顯像

NeuroreceptorimagingPET18F-DOPA多巴胺D2受體顯像DAT顯像

一、原理與方法腦受體的分布與功能多巴胺D2:尾狀核、豆?fàn)詈恕瞤arkinson,肌張力降低，精神分裂癥等〕乙酰膽堿：大腦皮質(zhì)和海馬〔AD,重癥肌無力〕阿片：丘腦中部、尾狀核、豆?fàn)詈恕猜樽硭幊砂a、疼痛綜合征、介毒藥物研究〕5-HT：杏仁核、丘腦中部、尾狀核、顳葉等〔睡眠障礙、精神疾病等〕腎上腺素能：抑郁癥等

神經(jīng)遞質(zhì)和受體顯像的主要放射性配體

受體單光子配體正電子配體

多巴胺123I-ILIS,123I-IBZM,123I-

-CIT,99mTc-TRODAT118F-dopa,11C-NMSP,11C-raclopride,11C-d-threo-MP,11C-

-CIT

乙酰膽堿123I-IQNB，123I-IBVM11C-Nicotine,11C-QNB

苯二氮雜123I-Iomazenil11C-Flumazenil

5-羥色胺123I-2-Ketanserin,123I-

-CIT76Br-2-Ketanserin,11C-

-CIT

阿片123I-Morphine,123I-O-IA-DPN,131I-DPN11C-DPN,11C-CFN

SPECT99mTc-TRADOT-1影像ControlPD二、影像分析神經(jīng)遞質(zhì)和受體顯像主要臨床研究與應(yīng)用受體受體亞型應(yīng)用多巴胺D1，D2DAT(多巴胺轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白)PD，HDPD，成癮乙酰膽堿M(毒蕈堿)N(煙堿)早老性癡呆PD，酗酒苯二氮雜GABAPBZNMDAEP(癲癎)膠質(zhì)瘤EP5-羥色胺5-HT1A,B,C,

5-HT2,35-HTT(5-羥色胺轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白)焦慮，狂躁/抑郁精神病PD阿片

，

，

EP，精神病，抗痛作用，藥物成癮性和依賴性研究以及戒毒作用

三、臨床應(yīng)用研究配體與受體特異結(jié)合

—受體空間分布、密度和親和力

—在分子水平診治受體相關(guān)性疾病

第四節(jié)神經(jīng)功能研究與腦科學(xué)

Neurofunctionalstudyandbrainscience

概述神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)化是人類生存競爭中進(jìn)化的結(jié)果研究的方法學(xué)比較SPECT/CT、PET/CT、PET/MR，fMRI，其他技術(shù)臨床應(yīng)用研究

Positronemissiontomography,PET

MolecularimagingPositronemissiontomographygetsmuchobjectiveInformationforthepatientswithbraindisorders腦池顯像腦室腦池側(cè)腦室脈絡(luò)叢側(cè)腦室室間孔第三腦室大腦導(dǎo)水管第四腦室出正中孔和側(cè)孔小腦延髓池大腦凸面24h顱底腦池矢狀竇旁蛛網(wǎng)膜顆粒吸收血液循環(huán)蛛網(wǎng)膜下腔注射顯像劑腦室顯像注射顯像劑正常腦脊液循環(huán)及顯像原理

第五節(jié)

腦脊液間隙顯像

Cerebrospinalfluidimaging1h3~6h正常蛛網(wǎng)膜下腔-腦池顯像(前位)1h1.5h3h24h基底池四疊體池外側(cè)裂池胼胝體池側(cè)腦室交通性腦積水3h6h24h顱內(nèi)高壓手術(shù)分流后患者自述鼻腔流出無色液體腦脊液間隙顯像可見腦池外異常放射性分布〔鼻漏〕第六章腦顯像

Brainimaging彈丸式注射99mTcO4-后行腦血管動(dòng)態(tài)顯像Normalimageanalysis動(dòng)脈相:呈兩側(cè)對(duì)稱五叉型腦實(shí)質(zhì)相：彌漫性分布(3)靜脈相：腦實(shí)質(zhì)放射性減少一、放