神经系统核医学

第一节 脑血流灌注显像及负荷试验
Regional cerebral blood flow imaging, rCBF Stress test of rCBF
原理： 穿透血脑屏障的显像剂，被脑细胞摄取并分布于脑内， 摄取的数量与血流量呈正比，应用显像仪器可以获得脑 血流灌注的分布状态，从而评价脑血流与功能情况 ROI半定量分析获得局部脑血流量 [ml/(100g· min)]
介入试验的意义
提高对缺血性脑血管疾病的诊断的敏感性 脑血管储备能力的评价 脑血管疾病治疗疗效评价 脑血管病预后估计 痴呆的鉴别诊断
三. 适应症
缺血性脑血管病 脑梗死 Cerebral embolism 痴呆的诊断与分型 Dementia 癫痫灶的定位诊断 Epilepsy Parkinson病的诊断 脑肿瘤治疗后坏死与复发的鉴别诊断 Brain tumor 其他 Brain function ,etc
Receptor function and distribution 多巴胺D2: 尾状核、豆状核（Parkinson,肌张 力降低，精神分裂症等） 乙酰胆碱：大脑皮质和海马（AD,重症肌无力） 阿片：丘脑中部、尾状核、豆状核（麻醉药成 瘾、疼痛综合征、介毒药物研究） 5-HT：杏仁核、丘脑中部、尾状核、颞叶等 （睡眠障碍、精神疾病等） 肾上腺素能：抑郁症等
<2 w 40~50%
>3 m 25%
应用乙酰唑胺介入试验可明显提高慢性低 灌注状态检出的灵敏度
2.急性脑梗死
Right cerebral median artery infarction
A
B
C
Normal and abnormal cerebral blood flow imaging
A：normal B：TIA，right forehead-parietal lobe radioactivity decrease C：cerebral infarction,left forehead-parietal lobe radioactivity defect
3.Alzheimer’s病（早老性痴呆, AD）
AD（早老性痴呆）: >50y，是一种弥漫性 大脑萎缩性退行性疾病。 rCBF典型改变：以双侧顶叶和颞叶为主的 大脑皮质放射性对称性明显减低，多不累及 基底节和小脑
临床表现：早期无特征 影像学：常规影像的局限性 将成为21世纪人类死亡的首要病因， 趋向年轻化
FDG uptake
癫痫发作期
脑肿瘤
右额叶低级别神经胶质瘤
蛛网膜囊肿
肺癌伴脑转移
MRI
患者女性，40岁，左肾透明细胞癌术后一年，发现左额叶 脑转移，行-刀治疗后3月，现病灶处MRI发现高信号，放 射性坏死或复发?
单耳听 故事 单侧手 指运动
单纯语 言刺激
单纯音 乐刺激
增高20～25％
frontal cortex in the left of SPECT brain perfusion imaging
frontal cortex in the left of SPECT brain perfusion imaging
with Diamox test
脑梗死rCBF显像的特点
稀疏或缺损，范围大于CT defect or decrease, more than CT 交叉性小脑失联络:病变对侧小脑呈放射性 减低 Crossed cerebellar diaschisis 梗死灶周围过度灌注 Luxury perfusion 受制于分辨率腔隙性脑梗塞rCBF显像无法 显示
临床应用
1. 短暂性脑缺血发作（TIA）
Diagnostic positive rate was relative with period of diBiblioteka Baiduease
50ml > rCBF>23ml/ 100g/min
rCBF<23ml/1 00g/min
Appear ischemic symptom (functional threshold）
鉴别： 多发脑梗塞性痴呆：大脑皮质多发散在分布 的放射性减低区，且往往累及基底节和小脑 帕金森病（PD）痴呆：基底节放射性减低， 大脑皮质也可见减低区
4. 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 明显增高 而发作间期局部血流减低，病灶放射性减低 或缺损 CT检查常为阴性 rCBF显像对于癫痫的定位诊断准确性高于 脑电图（EEG）
2.脑氧代谢显像
Brain oxygen metabolism imaging
Inhalation 15O2 gas PET imaging Calculating cerebral metabolism rate of 15O2 ,CMRO2 oxygen extraction fraction，OEF, OEF = CMRO2 / rCBF
5.脑肿瘤术后及放疗后复发与坏死的鉴别诊断
恶性肿瘤的血供丰富，复发灶的rCBF常增高， 影像表现为放射性浓聚区 坏死区基本上没有血供，影像呈放射性减淡或 缺损区
神 经 胶 质 瘤 术 后 复 发
神经胶质瘤术后复发（浓聚量与恶性程度有关，IV浓聚多，I-II浓聚少）
脑膜瘤
临床应用 6.脑功能研究 7.颅脑损伤 8.精神疾病
脑血流灌注有较强的储备能力， 提高缺血性病变的阳性检出率， 了解脑血管的储备能力
试验：负荷试验、激发试验 介入方法：药物负荷、生理性刺激 常用的药物负荷试验：乙酰唑胺试验
脑血流灌注显像介入试验
Cerebral perfusion imaging intervention test
激发试验（Excitated test） exercise, seeing, hearing, feeling physiological stimulate 负荷试验（Stress test） 乙酰唑胺（Acetazolamide，ACZ，商品名Diamox）， CO2，过度换气（excess ventilation）
一、常用显像剂及要求
穿透血脑屏障，在脑组织滞留，具有特定的区域分布


小分子(<400) 不带电荷(电中性) 脂溶性
常用显像剂
99mTc-HMPAO
99mTc-ECD
13NH
3
-H2O
二. 方法
显像方法: 患者准备，封闭视听 图像采集处理 介入试验 rCBF半定量分析
脑血流灌注显像介入试验原理
脑氧代谢显像临床意义
研究葡萄糖与氧代谢关系，血流与代谢的匹配 情况等 脑梗死时脑组织存活的判断
18F-FDG
二、适应症
癫痫灶的定位诊断； 痴呆的早期诊断及鉴别诊断； 脑肿瘤良恶性鉴别、分级、复发及疗效评价 帕金森病的早期诊断； 脑生理与认知功能的研究； 精神疾患的研究。
Abnormal
AD病人18F-FDG PET 影像 （大脑皮质双侧额叶、顶叶、颞叶和枕叶对称性地放射性分布减低）
PET 是当前唯一早 期 诊 断 Alzheimer
病的技术手段，它
能提供脑能量代谢
的三维测定，而后
者又与脑功能密切
相关
EP ictal
FDG uptake
EP interictal
rCBF<8ml/ 100g/min
Occur cerebral structural change （Structure threshold）
asymptomatic ischemic
SPECT abnormal
Normal50ml
CT、SPECT abnormal
TIA
诊断阳性率与病程有关
<24 h 60~87%
Crossed cerebellar diaschisis
Left parietal lobule, frontal lobule, temporal lobule and caudate nucleus
右侧大脑中动脉梗塞 Crossed cerebellar diaschisis
Luxury perfusion
语言和 音乐混 合刺激
对侧中央 前回、辅 助运动皮 质区代谢 对侧颞叶 代谢活跃 增高
右侧颞叶 代谢增高
左侧颞叶 代谢增高
双侧颞叶 代谢增高
脑代谢显像与 脑功能
20世纪90年代，世界科技译报报道，当 一个人操作电脑时，一些过去不活跃的 脑组织细胞也活跃起来，这一过程可以 通过PET轻而易举的显示出来。
三. 影像分析
正常脑代谢
18F-FDG
PET/CT显像
四. 临床应用
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 癫痫灶术前定位诊断 AD的早期诊断与鉴别诊断 脑肿瘤 Parkinson病Huntington’s病 脑血管疾病 精神疾病 脑功能研究
Alzheimer’s Disease
Normal
左颞叶癫痫（Left temporal lobe epilepsy ）
stage of attack
Right fronts lobe epilepsy (diapauses)
Left front lobe epilepsy(间歇期)
CT：30%50%，MRI：50%70% rCBF：70%80%
第三节 脑神经递质及受体显像
Neurotransmitter and neuroreceptor imaging
原理与方法： 根据受体-配体特异性结合，用放射性 核素标记特定的配体或神经递质，通过PET 或SPECT对活体人脑特定解剖部位/受体结 合位点，进行精确定位和获取受体功能代谢 影像
Cerebral Neuroreceptor
脑血流断层显像 Cerebral blood flow tomography
横断面 Transverse section 冠状面 Coronal 矢状面 Sagital
正常影像分析
两侧大脑皮质、基底核神经核团、丘脑、小 脑放射性较高，呈对称性均匀分布，且脑灰、 白质对比度好，影像轮廓清晰 全脑平均血流量CBF的参考值为44.2 4.5ml /(100g min)
神经系统核医学 Nuclear neurology
华中科技大学同济医学院附属 协和医院 核医学科/PET中心 贾 清
Jiaqing2004@126.com
前言
探索大脑的秘密 研究思想及行为活动的重要方法 神经及心理疾病诊断的有力工具
主要内容
局部脑血流灌注 Regional cerebral blood flow imaging, rCBF 脑代谢显像 Cerebral metabolism imaging 脑神经递质及受体显像 Neurotransmitter and neuroreceptor imaging 脑脊液间隙显像 CSF space imaging 放射性核素脑血管造影 Radionuclide cerebral angiography
Brain trauma
第二节 脑代谢显像 Cerebral metabolism imaging
葡萄糖代谢显像(18F-FDG) 脑氧代谢显像 脑氨基酸代谢显像 (11C-TYR, 18F-FET, 123I-IMT)
11C-MET,
1.脑葡萄糖代谢显像
原理与方法： 葡萄糖几乎是脑组织的唯一能源物质， 脑内葡萄糖代谢的变化，反应脑功能活动情 况。18F-FDG是葡萄糖的类似物，有相同的 细胞转运及己糖酶磷酸化过程，但不参与进 一步代谢而滞留在脑细胞内。
Normal right-left differences in cerebral cortical activity should be <8% to 10%
正常脑血流灌注图像
异常影像
至少二个断面有一处或多处大脑皮质异常 放射性稀疏、减淡、缺损区或异常浓聚灶， 其范围 > 2 cm 2 cm；脑室及白质区域 扩大或尾状核间距增宽；两侧丘脑、尾状核 及小脑较明显不对称等均视为异常。
受体:存在于活体组织内，与神经递质或相应配体
特异性结合的蛋白质
配体：亲和力强，特异性高，能透过血脑屏障，
不参与体内代谢，易用放射性核素标记
神经受体显像 Neuroreceptor imaging
Cerebral Neuroreceptor
脑内受体极少，以pmol/g计，约占全脑重量 的1/百万。 大脑内有上百种神经递质，了解较多的有多 巴胺、去甲肾上腺素、5-HT、乙酰胆碱、阿 片类物质等。