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神经系统核医学 Nuclear neurology 山西医科大学第二临床学院核医学科简 介 1神经核医学的发展过程及临床、科研地位 2神经核医学的基本内容：包括普通脑显像 （核素脑血管显像、脑静态显像）、局部脑局部脑 血流显像、脑代谢显像血流显像、脑代谢显像、神经递质和受体 显像、脑脊液间隙显像、脑肿瘤核素治疗 及体外放射分析等。3本次课的重点和难点：局部脑血流显像和 脑代谢显像的临床应用及评价 http:/ 思思考考分分析析患者,女,21岁,清晨起床后突然意识丧失,晕倒在地,10分钟后恢复神智,家人迅速将她送到附近医院就诊。神经系统检查阴性。问题、诊断？、建议进一步检查？、建议进一步检查？、拟定治疗方案及评价。第一节、脑血流灌注显像第一节、脑血流灌注显像 (Regional Cerebral Blood Flow Tomography;rCBF)一、原理一、原理 静脉注入能通过完整完整的血脑屏障进入脑细胞的显像剂，其进入脑细胞的量与局部脑血流量成正比。显像剂进入脑细胞后在有关酶的作用下水解或构型转化形成非脂溶性物质，不能反扩散出脑细胞而较长时间滞留在脑组织内，从而能满足临床显像检查的需要。此时在体外用SPECT进行采集，即能获得反映局部脑组织血流量的断层影像。从本原理可以看出，rCBF显像既可反映出局部脑组织的血流灌注情况，又可反映出局部脑细胞的功能状态，是一种功能显像。http:/ -进行脑血流研究的前提前提是显像剂能随血流进入局部 脑组织，而水溶性、大分子、带电物质不能通过血脑屏障，因此，入脑显像剂的基本条件是：小分子小分子（500kD2cm 2cm 2cm 2cm）；表现为）；表现为放射性分布稀疏、缺损或增高，两侧不对称，放射性分布稀疏、缺损或增高，两侧不对称，白质区扩大，脑中线偏移，失联络征，以及白质区扩大，脑中线偏移，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。区血流灌注相对减低等。定量及半定量分析 半定量分析一般为勾感性区的方法，计算病灶与对侧相应部位的放射性计数比值，差异大于10%为异常。（但双侧病变者诊断较难）Abnormal rCBFAbnormal rCBFtransversesagittalcoronal rCBF23 ml/(100g.min)rCBF23 ml/(100g.min)Normal Normal TIA Brain infract TIA Brain infract13N-NH3H2O PET cerebral perfusion PET cerebral perfusiontomographytomography第二节 局部脑葡萄糖代谢断层显像（Regional Cerebral Glucose Metabolism Tomography一、原理：一、原理：葡萄糖是脑组织的唯一能源物质，脑皮质各叶、各区和各神经核团的葡萄糖代谢情况与它们的功能直接相关。用正电子发射体 18F 标记的脱氧葡萄糖（18F-FDG）为显像剂，静脉注射后用正电子发射计算机断层照相机（PET）可获得各个断层的葡萄糖代谢率。二、方法：禁食4小时三、定量分析 局部脑葡萄糖代谢率（Local cerebral metabolic rate of glucose,LCMRGlu)全脑葡萄糖代谢率（Cerebral metabolic rate of glucose,CMRGlu)四、正常图像第三节 脑受体显像 （Neuroreceptpr Tomography）一、原理：将放射性标记的神经递质或配体引入人活体后，能选择性地与靶器官或组织的受体相结合，用 PET 或 SPECT 可以获得正常人或病人的脑神经受体显像，用于了解受体的分布部位、数量（密度）和功能，并估算出内源性神经递质的释放速率。二、主要显像剂及临床应用：受体 SPECT PET 临床应用乙酰胆碱 （M型）123I-IQNB 11C-Nicotine 早老性痴呆 Parkinson病 （N型）11C-QNB 酗酒 癫痫 重症肌无力多巴胺 D1 受体 123I-CIT 11C-Spiperone Parkinson病 D2 受体 123I-IBZM 11C-Raclopride Huntington病 精神分裂症 123I-ILIS 18F-Dopa 躁郁性精神病 肌张力障碍 Wilsons 病5-羟色胺 5-HT1A,B,C 123I-Ketanserin 76Br-2-Ketanserin 精神分裂症 Parkinson病 5-HT2,3 躁郁性精神病 精神分裂症 阿片受体 123I-Morphine 11C-DPN 癫痫 麻醉药成瘾 123I-IA-DPN 11C-CFN 精神分裂症 阵痛苯二氮卓 GABA 123I-iomazenil 11C-flumazenil 癫痫 PBZ NMDA 胶质瘤 癫痫早期早期PDPD晚期晚期PDPD正常人正常人18181818F-FP-F-FP-F-FP-F-FP-CIT PETCIT PETCIT PETCIT PET显像显像显像显像第四节、临床应用第四节、临床应用 一、脑血管疾病一、脑血管疾病1.1.短暂性脑缺血发作短暂性脑缺血发作（TIA)是指局部脑功能短暂丧失的发作，为颈是指局部脑功能短暂丧失的发作，为颈动脉或椎基底动脉系统血液暂时供应动脉或椎基底动脉系统血液暂时供应不足所引起。症状一般在不足所引起。症状一般在24 h24 h内缓解，可内缓解，可再次或反复发作，再次或反复发作，1010 3535的患者会发的患者会发生脑梗死，因此，及早诊断和正确治疗生脑梗死，因此，及早诊断和正确治疗是防止脑血管意外的重要措施是防止脑血管意外的重要措施 临床诊断：临床诊断：多数患者仍是靠病史进行诊断，由于TIA多是因动脉一过性栓塞和或脑血管痉挛引起的神经损害，在脑组织结构上多无异常改变，所以CT和MRI均可能无异常出现，大多数TIA的患者CTCT是正常的。是正常的。而SPECT脑灌注显像对于TIA的患者24h内显像的阳性率大多6060，影像表现为受累部位脑血流灌注降低，脑代谢减低脑血流灌注降低，脑代谢减低，且部位与症状发作大部相符。在症状消失后阳性率仍可达50%，而此时CT、MRI多为阴性（阳性率仅为25%）。诊断TIA的首选方法。尤其是早期早期诊断。诊断。正常脑血流量正常脑血流量 发作阈发作阈 症状消失症状消失(慢性低灌注状态慢性低灌注状态)50 23 2350(ml/100g.min)这种慢性低灌注状态难以被CT等形态学检查所发现，在rCBF的图像中则可见异常。这种慢性低灌注状态的持续存在可导致不可逆改变，最终发展成为脑梗塞。、脑梗死的诊断、脑梗死的诊断 是指局部脑组织包括神经细胞、胶质细胞和是指局部脑组织包括神经细胞、胶质细胞和血管由于血液供给缺乏而发生的坏死或软化。血管由于血液供给缺乏而发生的坏死或软化。亦称缺血性卒中或中风。亦称缺血性卒中或中风。脑血流灌注显像可用于脑梗死的早期诊断、脑血流灌注显像可用于脑梗死的早期诊断、预后评估、临床观察和疗效检测。预后评估、临床观察和疗效检测。影像表现为梗死部位放射性分布稀疏、缺损。影像表现为梗死部位放射性分布稀疏、缺损。其临床辅助诊断以其临床辅助诊断以CTCT和和MRIMRI等形态学检查为主，等形态学检查为主，在发病12h内，因病变区尚未形成明显的结构变化，CT、MRI无阳性结果。而rCBF显像能较早的发现病灶。在病变区结构发生明显改变后，三种方法的阳性率基本接近，但r-CBFr-CBF所显示的病变范围比CT、MRI大大，这是由于结构异常的周围还存在单纯的缺血改变所致。脑梗塞脑梗塞l 治疗前治疗后 过过度度灌灌注注（Luxury Perfusion）：发病5天后，若侧枝循环丰富，在rCBF影像中可见到梗塞灶周围周围出现显像剂分布异常增高异常增高。交交 叉叉 性性 小小 脑脑 失失 联联 络络（Crossed Cerebellar Diaschisis，CCD）：在脑梗塞灶的对侧小脑出现血流灌注减低的表现。过度灌注和CCD属于单纯的功能性改变，难以被CT、MRI发现，但与不能用单纯的CT、MRI检查所解释的临床症状相符。Luxury perfusionLuxury perfusionLuxury perfusionLuxury perfusionCrossed cerebellar diaschisis 与CT、MRI比较，rCBF显像在脑梗塞应用中的优缺点：优点：为功能显像，除早早期期发现梗塞灶以外，还可发现过度灌注及CCD，能正确确定缺血区的位置范围。缺点：对缺血区与周围组织的解剖关系不如CT、MRI清晰，对腔隙性脑梗塞诊断的灵敏度不如MRI。二癫痫二癫痫是是以以在在长长期期病病程程中中有有反反复复发发作作的的神神经经元元异异常常放放电电所所致致的的暂暂时时性性脑脑功功能能失失常常为为特特征征的的一一组组慢慢性性临临床床综综合合征征。每每次次发发作作称称为为癫癫痫痫发发作作。近近年年来来，随随着着功功能能性性神神经经外外科科的的进进展展，使使用用外外科科手手术术治治疗疗癫癫痫痫逐逐渐渐增增多多，且且已已取取得得了了较较好好的的疗疗效效，因因此此对对提提高高癫癫痫灶的定位诊断提出了更高的要求。痫灶的定位诊断提出了更高的要求。原发性癫痫影像特征：原发性癫痫影像特征：癫痫发作期：发作期：表现为病变局部显像剂分 布异常浓聚异常浓聚（血流增高、代谢增强血流增高、代谢增强）癫痫发作间期：发作间期：表现为病变局部显像剂分 布稀疏稀疏（血流减少、代谢减低）。发作间期发作间期 脑代谢显像脑代谢显像 发作期发作期癫痫发作期癫痫发作期 rCBFSPECTSPECT示癫痫示癫痫发作间期局灶性减低发作间期局灶性减低-发作期局灶性增高发作期局灶性增高 CTCT：30%30%50%50%，MRIMRI：50%50%70%70%rCBFrCBF：70%70%80%80%三.阿尔茨海默病：阿尔茨海默病：AD：为一种弥漫性大脑萎缩性退行性疾病为一种弥漫性大脑萎缩性退行性疾病逐渐出现记忆力减退、逐渐出现记忆力减退、认知功能障碍、行为异常和社交障碍认知功能障碍、行为异常和社交障碍诊断诊断临床表现临床表现 早期无特征性早期无特征性影像学影像学 常规影像的局限性常规影像的局限性 典型为双侧顶叶和典型为双侧顶叶和颞叶为主对称性放射颞叶为主对称性放射性减淡缺损区性减淡缺损区PETPET、PET/CTPET/CT是当是当前唯一早期诊断前唯一早期诊断AlzheimerAlzheimers s 病的技术手段病的技术手段四、椎体外系疾病的诊断Pakinson(PD)Pakinson(PD)氏病氏病、Huntinton(HD)氏病早期诊断 PDPD早期纹状体纹状体LCMRGlu降低，晚期CMRGlu降低 HD早期尾状核头部尾状核头部LCMRGlu降低 帕金森氏病，右侧部分额叶帕金森氏病，右侧部分额叶(中下回）、部分顶叶、右侧部分中下回）、部分顶叶、右侧部分颞枕叶低代谢，右纹状体低代谢、脑室扩大颞枕叶低代谢，右纹状体低代谢、脑室扩大Parkinsondisease五.脑肿瘤葡萄糖代谢活跃程度与恶性度有关：肿瘤细胞的糖代谢增强，且代谢活性与肿瘤的恶性程度相关，对肿瘤良、恶性鉴别诊断有很高的价值。PET显像如在肿瘤术后又见有新的糖代谢增强区，则提示有肿瘤复发，PET显像对复发与放射性坏死灶、水肿、瘢痕等有很好的鉴别诊断意义。脑脑18F-FDG18F-FDG显像显像显像显像脑转移瘤脑转移瘤,左侧丘脑上方（相当于左侧丘脑上方（相当于左侧内囊区）和左颞叶深部转移灶。左侧内囊区）和左颞叶深部转移灶。左侧大脑皮质代谢广泛低下，可能左侧大脑皮质代谢广泛低下，可能是转移灶影响所致是转移灶影响所致肺癌伴脑转移肺癌伴脑转移CT PET imaging fusion by PET/CT 六.脑生理功能研究睁眼闭眼由于脑的功能活动与脑血流量和脑葡萄糖代谢之间由于脑的功能活动与脑血流量和脑葡萄糖代谢之间存在着密切的关系，应用存在着密切的关系，应用rCBFrCBF和葡萄糖代谢显像可和葡萄糖代谢显像可研究各种生理负荷（声、光、思维等）与局部脑功研究各种生理负荷（声、光、思维等）与局部脑功能的应答关系。如听歌曲时，颞叶听觉中枢能的应答关系。如听歌曲时，颞叶听觉中枢rCBFrCBF增增高；闪光刺激视网膜时，枕叶视觉中枢高；闪光刺激视网膜时，枕叶视觉中枢rCBFrCBF增高。增高。七、颅脑损伤八、脑死亡九、颅内感染性疾病十、精神疾病 如在精神分裂症中的意义。左侧额叶 抑郁症 减低与类型有关十一、药物成瘾第四节脑脊液间隙显像 脑池：蛛网膜下腔膨大的部分。脑池：蛛网膜下腔膨大的部分。脑脊液循环：侧脑室脉络丛脑脊液循环：侧脑室脉络丛第三脑第三脑室室第四脑室第四脑室小脑延髓池小脑延髓池（分两（分两部分）部分）1.（小部分向下）（小部分向下）脊髓蛛网膜下腔脊髓蛛网膜下腔 （回升向上）（回升向上）2.（大部分）（大部分）经颅底脑池向上经颅底脑池向上吸吸 收收血循环血循环脑脊液间隙显像脑脊液间隙显像基本原理基本原理将某些放射性药物经腰穿引入脊髓蛛网膜下腔或直接注入脑室内与脑脊液混合后，沿其循环途径运行，依次进入各脑池，最后到达大脑凸面被蛛网膜颗粒吸收，应用照相机在不同时间进行显像，可以得到脊髓蛛网膜下腔、脑池、脑室的形态影像，以此可了解脑脊液的动力学改变，用于诊断脑积水等疾病。脑脊液间隙显像正常图像正常人在注药后1h，显像剂到达颈段蛛网膜下腔，3-6h各基底池相继显影，此时在前位、后位像可见三叉影像（底部为基底池、四叠体池；中央为胼胝体池；两侧为外侧裂池），中央的空白区为侧脑室（正常时，由于脑室具有泵功能，蛛网膜下腔的脑脊液不能逆流入脑室）。24h时，各脑池影基本消失，显像剂向大脑凸面聚集，呈半圆形头顶，形如伞状。脑脊液间隙显像临床应用 1交通性脑积水交通性脑积水因各种原因（蛛网膜下腔出血、因各种原因（蛛网膜下腔出血、颅脑外伤、脑膜炎等）使蛛网膜颅脑外伤、脑膜炎等）使蛛网膜下腔压力增高下腔压力增高脑脊液循环障碍脑脊液循环障碍或吸收不良或吸收不良脑室积液、扩大脑室积液、扩大失去泵功能失去泵功能显像剂随脑脊液反显像剂随脑脊液反流入脑室而使其显影。流入脑室而使其显影。脑脊液间隙显像临床应用交通性脑积水典型影像特征：1.侧脑室显影，持续24-48h以上（泵功能丧失）；2.24-48h大脑凸面仍不显影（清除缓慢）有一种影像特征时即可诊断。本法是目前唯一能直接确诊的方法，对指导治疗和疗效观察有重要意义。脑脊液间隙显像临床应用2脑脊液漏：鼻漏、耳漏。神经系统自学内容静态脑显像、核素脑血管显像、