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1、北京大学第一医院 王荣福 福建医科大学第一医院 缪蔚冰,第九章 神经系统,患者，女性，56岁，右颞叶胶质瘤术后2年，病理结果为级星形细胞瘤。目前患者又出现头痛。 （1）上述症状应首先考虑哪个诊断？ （2）为了进一步明确诊断，应选择哪些对本病最有诊断价值的检查方法？ （3）请描述CT（图9-1a）、18F-FDG检查（图9-1b）结果并做出诊断 （4）拟订一个个体化的治疗方案,图9-1a,图9-1b,病例分析,神经核医学（nuclear neurology）是利用核素示踪技术对神经、精神疾患进行诊治及脑科学基础研究的一门分支学科,定义,内 容,脑血流灌注显像、脑代谢显像、脑神经递质和受体显像、脑
2、脊液间隙显像和血脑屏障功能显像,第一节 概述,第二节 常用显像方法和原理,一、脑血流灌注显像,(一) 原理注入穿透BBB入脑组织的显像剂，其与血流量成正比，稳定停留，用SPECT和PET进行显像以获得脑血流灌注影像 (二) 显像剂总体要求：分子量较小(500), 电中性, 脂溶性（脂水分配系数lg P=0.5 0.25,） 1. SPECT 1. 锝99mTc-双半胱乙酯（99mTc-ECD）2. 99mTc-六甲基丙二胺肟（99mTc-HMPAO）3. 碘123I-安菲他明（123I-IMP）4. 氙133Xe2. PET 氧15O-H2O、氮13N-NH3H2O,(三) 显像方法1. SP
3、ECT或PET受试者封闭脉络丛 , 视听封闭；头位固定; 按操作规范注射药物和图像的采集、处理2. 负荷试验药物负荷试验的药物有乙酰唑胺,乙酰唑胺试验：CO2+H2O H2CO2碳酸脱氢氧化过程受抑，导致脑内pH 潜在缺血区和缺血区的rCBF增高不明显，在影像上出现相对放射性减淡缺损区,碳酸酐酶,(四) 影像分析常规从横断、矢状及冠状三个断面进行分析。正常SPECT局部脑血流断层影像（图9-2）：大脑和小脑皮质、基底神经节、丘脑及脑干等灰质放射性较高,异常影像：在两个或两个以上断面的同一部位呈现放射性分布异常；可以表现为放射性分布稀疏、缺损或增高，两侧不对称，白质区扩大，脑中线偏移，失联络征，
4、以及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。PET脑血流灌注影像分析如同SPECT检查所,正常 右侧额、顶叶缺血 左侧脑梗死,一般以目测法定性分析，也可以进行半定量和定量分析。半定量分析大多是以勾画感兴趣的方法，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,正常人大脑灰质血流量在50 80 ml/（100gmin），小脑较高，而白质明显要低。因脑血流定量测定的操作复杂，临床很少使用,二、脑代谢显像显现剂：18F-FDG， 15O2， 11C-MET (一)葡萄糖代谢显像1原理与方法 18F-FDG是葡萄糖的类似物，静脉注射后，被脑组织所摄取，摄取的多少反映了
5、脑组织功能的高低2影像分析 正常脑葡萄糖代谢影像可见脑皮质呈明显的放射性浓集，以枕叶、颞上回皮质和尾状核头部、壳核放射性最高，小脑较低，左右两侧对称（图9-4）。可以通过计算脑皮质的SUV、左/右两侧计数比值、大脑各叶与小脑计数比值等方法进行半定量分析,异常影像可以表现为：局部放射性增高或减低、大脑皮质摄取减低、脑室扩大、脑外形失常、中线移位等,三、脑受体显像,将放射性核素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细胞的受体相结合，通过PET或SPECT显像，显示受体的特定结合位点及其分布、密度（density）、亲和力（affinity）和功能，称之为神经受体显像（neuro
6、receptor imaging）1. 多巴胺能神经递质系统显像(多巴,多巴胺转运体, 受体)2. 乙酰胆碱受体显像3. 苯二氮杂卓受体显像 4. 其他受体显像(5-羟色胺（5-HT）, 阿片受体 ,),神经递质和受体显像的主要放射性配体受体 单光子配体 正电子配体 多巴胺 123I-ILIS, 123I-IBZM, 123I-CIT, 18F-dopa, 11C-NMS, 11C-CIT99mTc-TRODAT-1 11C-raclopride, 11C-d-threo-MP, 乙酰胆碱 123I-IQNB 11C-Nicotine, 11C-QNB苯氮杂卓 123I-Imazenil 11
7、C-Flumazenil5-羟色胺 123I-2-Ketanserin, 123I-CIT 76Br-2-Ketanserin, 11C-CIT阿片 123I-Morphine, 123I-O-IA-DPN, 11C-DPN, 11C-CFN,神经递质和受体显像主要研究和应用受 体 受 体 亚 型 应 用 多巴胺 D1D2 PD，HD(亨廷顿病)DAT(多巴胺转运蛋白) PD，成瘾 乙酰胆碱 M(毒蕈碱) 早老性痴呆N(烟碱) PD，汹酒苯二氮杂卓 GABA EP(癫痫)PBZ 胶质瘤NMDA EP 5-羟色胺 5-HT1 A, B, C, 5-HT2, 3 焦虑，狂躁/抑郁精神病5-HTT(
8、5-羟色胺转运蛋白) PD 阿片 m，d，k EP，精神病，抗痛作用，药物成瘾性和依赖性研究以及戒毒作用,四、脑脊液间隙显像脑脊液间隙显像(cerebrospinal fluid imaging)可以反映脑脊液（cerebrospinal fluid）生成、吸收和循环的动力学改变，包括脑池、脑室和蛛网膜下腔显像。 (一) 显像原理与方法常规将显像剂如99Tcm-DTPA注入蛛网膜下腔或侧脑室，在体外用相机示踪脑脊液的循环路径和吸收过程或显示脑室影像和引流导管是否通畅。显像剂为99mTc-DTPA，74 185 MBq (2 5 mCi)，注射体积为1 ml 。,(二) 影像分析3 h各基底池显
9、影；6 h各基底池、四叠体池、胼胝体池和半球间池均显示，在前位呈三叉影像；24 h上矢状窦显影，两侧大脑凸面出现放射性并呈对称分布；脑室始终不显影。,侧脑室显影，而上矢状窦不显影，则可以诊断交通性脑积水（communicating hydrocephalus）。,若鼻腔或外耳道显示放射性分布，堵塞鼻孔或外耳道的棉球也证实有放射性，可以定位诊断脑脊液漏（图9-8）。,五、放射性核素脑血管显像 1. 原理与方法生物通道2. 正常影像分析(1) 动脉相:呈两侧对称五叉型(2) 脑实质相：弥漫性分布(3) 静脉相：脑实质放射性减少3. 临床应用(1) 脑死亡(2) 颈动脉狭窄、脑血管崎形(3) 缺血性
10、脑血管病变,CCA,CCA,六、血脑屏障功能显像 1. 原理与方法BBB功能损害而出现放射性药物聚集 2. 影像分析 两侧大脑半球呈放射性空白区，头颅外周、颅底及各静脉窦可见明显放射性浓聚区；异常影像 脑部病变处因BBB破坏而使显像剂入脑，在病变部位出现异常放射性摄取增高 3. 临床应用（1）脑炎（2）硬膜下血肿（3）脑膜瘤,第三节 临床应用,一、脑血管疾病,（一）脑梗死,脑梗死是脑血管阻塞引起的脑组织局部缺血性坏死或软化。脑血流灌注显像可用于脑梗死的早期诊断、预后评估、临床观察和疗效监测。 局部脑组织坏死，亦称缺血性卒中或中风 临床辅助诊断CT、MRI为主 SPECT 发现放射性分布减少，且
11、显示范围 大于CT或MRI所见,（二）短暂性脑缺血发作 TIA 发病突然，持续时间短，反复发作，10 35发生脑梗死 临床诊断 病史为主 CT和MRI（-） SPECT rCBF 阳性率大多50,CT检查阴性,SPECT rCBF 见左侧血流灌注减低,SPECT rCBF示左侧局部脑血流灌注与对侧比较无明显区别,乙酰唑胺药物负荷试验见左侧局部脑血流灌注与对侧比较明显减低,二、癫痫,发作期（ictal）血流灌注增加 发作间期（interictal）血流灌注减低CT：30%50%，MRI：50%70%, rCBF: 70%80%,发作期 间歇期 CT阴性,三、阿尔茨海默病,AD 逐渐出现记忆力减退
12、、认知功能障碍、行为异常和社交障碍 临床表现：早期无特征性 影像学：常规影像的局限性,双侧颞、枕叶对称血流灌注减低 双侧顶叶对称代谢灌注减低,四、帕金森病和亨廷顿病 (一) PDSPECT脑血流显像表现脑血流灌注显像可见PD患者基底节和皮层摄取减低；PD患者的基底节和丘脑代谢增高，且与疾病的严重程度有关；PSP和SND在影像上都显示额叶和纹状体的代谢减低，而PD表现为正常或代谢增高,PD（a）和PSP（b）病人的18F-FDG PET 显像,a,b,PD研究较多的是多巴胺能神经递质系统显像，包括DA递质、DAT和DA受体显像，研究多巴胺的合成、转运和受体分布。 18F-多巴PET显像，PD患者
13、呈放射性减低区，PD患者纹状体DAT功能降低，PD主要是D2受体的损害,18F-多巴PET显像；b. SPECT 99mTc-TRADOT-1多巴胺转运蛋白显像； c. PET 11C-raclopride脑多巴胺D2受体显像,a. 18F-多巴PET显像；b. SPECT 99mTc-TRADOT-1多巴胺转运蛋白显像； c. PET 11C-raclopride脑多巴胺D2受体显像,a,b,c,（二）亨廷顿病亨廷顿病（HD）又称慢性进行性舞蹈病。PET代谢显像表现为尾状核和壳核代谢减低，在疾病早期 壳核可以显示正常。患者纹状体内DA受体密度减少，DA含量相对增多，尾状 核和壳核中的GABA
14、和谷氨酸脱羧酶显著减少。 DA受体显像有可能探测HD无症状携带者DA受体的减少。,五、脑肿瘤,鉴别诊断；疗效预测；预后判断,脑胶质瘤病人治疗后SPECT和PET随访 a：201Tl SPECT亲肿瘤阳性显像发现原手术部位呈现异常血流增高区；b：201Tl SPECT亲肿瘤阳性显像的影像与MRI影像的图像融合；c：脑胶质瘤患者手术和放疗后半年，CT检查阴性，18F-FDG PET显像见顶叶呈明显异常放射性浓聚灶（冠状层面）,a,b,c,六、脑功能研究,脑科学热点揭示大脑的 神奇与奥秘认知功能评定,七、脑外伤,对轻度或中度闭合性脑外伤(closed cerebral injury)患者 脑血流灌注
15、和代谢显像较CT、MRI,脑外伤病人13N-NH3H2O PET 影像， 外伤部位可见明显异常放射性分布减低,八、脑死亡X线脑血管造影复杂的有创性检查不大适用于濒于死亡或已经死亡的病人。核医学脑血流灌注显像或血脑屏障功能显像简单、易行，辅助诊断脑死亡方面具有重要的临床应用价值。,九、颅内感染性疾病,PET对脑实质感染/炎症性疾病的鉴别诊断 化脓性脑脓肿(purulent abscess of brain) 18F-FDG PET典型影像表现是：病灶中心为脓液，呈放射性缺损或减低区。 颅内肉芽肿性病变，18F-FDG PET显像呈高度异常放射性浓聚，但缺乏特异性，鉴别诊断较困难，结合11C-MET显像和CT影像上的改变可能有助于临床的判断。18F-FDG PET还可用于颅内艾滋病（acquired immune deficiency syndrome, AIDS）的早期诊断和疗效观察。,十、精神疾病,（一）精神分裂症最常见的是额叶血流灌注和代谢的降低，其次是颞叶，并且以左侧为明显；基底节的改变各研究报道不一。,多巴胺能神经递质系统显像对精神分裂症患者患病机理的研究具有重要的意义。目前已进行的研究包括突触后D2和D1受体、突触前多巴脱羧酶活性、基线水平及兴奋性药物诱导DA释放和DAT研究等。,
