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1、1,神经系统显像,郑州大学一附院 程兵 ,2,教学大纲要求掌握,脑血流灌注显像的原理和临床应用 熟悉脑血流灌注显像正常及异常图像 脑血流灌注显像常用的显像剂 PET脑代谢显像的原理、方法、正常图像及临床应用 了解脑脊液显像的原理、方法、正常图像及临床应用,3,概述:,随着CT和MRI的临床应用，传统的脑显像受到了严峻的挑战，但新的核素显像技术及显像剂的不断开发和成熟，人们对神经系统疾病的诊断已从CT和MRI的形态学定位上升到了功能变化的研究，而神经系统的核素显像可以从不同的方面进行功能判断，为临床提供重要的诊断依据并提供最佳的治疗时机。因此，我们介绍神经系统的核素显像。,4,神经核医学（nuc
2、lear neurology） 是利用核素示踪技术对神经、精神疾患进行诊治及进行脑科学基础研究的一门分支学科,5,分类,神经系统显像： 一、脑显像 1、脑普通显像(血脑屏障功能显像）：脑动态显像、脑静态显像2、脑功能显像：脑血流灌注显像、脑代谢显像（PET脑代谢显像）、脑受体显像,BBB（blood-brain barrier）,血脑屏障的基础为毛细血管内皮细胞，内皮细胞间紧密连接，血管外壁有特殊的基膜和附着与毛细血管外的胶质细胞，使大分子物质难于通过。中枢神经系统病变，如肿瘤、炎症、外伤、缺血等可引起局部或广泛的BBB损害，使原来不易通过血脑屏障的物质穿透而进入脑实质。,脑屏障包括血脑屏障、
3、血脑脊液屏障、脑脊液脑屏障。,6,分类,二、脑脊液间隙显像1、脑池显像2、脑室显像3、脊髓蛛网膜下腔显像,9,脑血流灌注显像,几乎没有能源储备，葡萄糖为主要能量来源，静息脑占全身耗氧量的20，成人脑血流量约平均750ml/min，约占心输出量的13，灰质血流量为白质血流量的34倍。 脑血流量的调节受动脉血压、神经体液因素和脑血管的自身调节等多种因素影响。,10,脑血流灌注显像,二、显像剂及显像方法 （一）显像剂的基本特征：1、可以自由通过完整无损血脑屏障。2、脑细胞的摄取量与局部血流量成正比。3、进入血脑屏障后不能反向出血脑屏障。4、在脑细胞中的滞留时间较长，能满足断层显像的时间要求。,在酶作
4、用下转变为水溶性物质或分解成带电荷的产物，不能反向扩散出脑细胞,11,脑血流灌注显像,（二）SPECT显像剂的分类： 锝标记显像剂：99mTc-HMPAO （99mTc-六甲基丙二胺肟） 和 99mTc-ECD（99mTc-双半胱乙酯）7401100 MBq（2030 mCi）， 胺类显像剂 ：123 I-IMP（异丙基安菲他明）和123 I-HIPDM，111222 MBq（36 mCi） 弥散性显像剂(即惰性气体显像剂) 133Xe,N,N,N-Trimethyl-N-2-Hydroxy-3-Methyl-5-Iodobenz 碘标记的羟基甲基碘苯甲醛的烷基胺衍生物,12,123I-IMP
5、脑摄取率约8%，在脑内的放射性浓聚是逐渐积累的过程，约注射30min达到高峰并保持稳定，此时局部放射性分布与血流量呈正比。 随后在脑内不断被洗出而不再反映脑血流灌注情况。,13,133Xe为脂溶性惰性气体，进入血循环后能自由通过正常血脑屏障，通过弥散方式被脑细胞摄取，继而迅速从脑组织清除，其在脑组织的清除率与rCBF成正相关，测定各区域脑组织133Xe的清除率，可以计算rCBF和CBF。 受检者仰卧，将头部置入多探头探测装置的头托内，吸入133Xe含量为185 MBq/L的133XeO2混合气体1 min，接着吸入空气15 min。启动多探头系统记录1015 min，通过计算机处理获得每个探头
6、相应部位的rCBF和脑灰质血流分布图。若行断层显像必须使用高速旋转和高灵敏度的SPECT系统在短时间内完成。,14,脑血流灌注显像,（三）显像方法 1、显像前准备 注射显像剂前1h令患者空腹，口服过氯酸盐400mg，以封闭甲状腺、脉络丛和鼻粘膜，减少99mTc的吸收和分泌。 视听封闭：令受检者闭目戴黑色眼罩，用耳塞塞住外耳道，5分钟后由肘静脉注射显像剂。受检者仰卧于检查床上，头部固定于头托中，调节头部位置使眼外眦和外耳道的连线（OM）与地面垂直。将室内灯光调暗，保持室内安静。,眦（zi）,15,2 、数据采集及图像处理探头尽量靠近头部 绕头部做360度旋转。2030秒/帧,共采集6064帧,采
7、集完毕使用断层处理软件进行图像重建,显示横断、冠状及矢状断层三个方向图像,供临床诊断。,16,脑血流灌注显像,三、图像分析: (一) 图像分析要点:1 图像质量2 放射性分布状态3 对称性表现4 解剖标志和神经核团的显示5 定位标准,17,脑血流灌注显像,（二）正常图像 以横断层为例: 脑功能显像剂在正常脑内分布与脑局部血流量有关,大脑皮质、基底节神经核团、小脑和脑干等灰质结构血流量高于白质,呈现放射性浓集区,而白质和脑室部位血流量小,放射性明显稀疏。脑左右两侧放射性分布基本对称,均匀。,横断层（下上）,正常rCBF影像,正常rCBF影像,矢状断层（左右）；,正常rCBF影像,冠状断层（前后）
8、；,24,异常判断,正常情况下左右大脑半球相应部位放射性比值差异小于10，大于10%视为异常。 断层影像上2个方向断面有一处或多处异常放射性稀疏、缺损或浓聚灶，病变范围22cm2，脑室及白质区域扩大，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为异常。,28,脑血流灌注显像,（三）异常图像: 1、局限性放射性分布异常增高或减低2、交叉性脑失联络现象3、白质区扩大及脑中间结构移位4、假性结构紊乱5、脑萎缩征6、脑内结构不对称7、介入前后放射性分布有显著差异性.,29,具体应用,缺血细胞活性检测 癫痫灶定位 精神情感障碍性疾病,30,123I-IMP（isoprropyl-p-iodoa
9、mphetamine） （脑血流灌注显像） 201TL （心肌灌注显像，肿瘤阳性显像）,判断脑细胞或心肌细胞缺血但存活金标准为18F-FDG代谢显像,31,关于“再分布”,201Tl（铊）,坨、钋,金属铊,123I-IMP（isoprropyl-p-iodoamphetamine）,存在“再分布”可判断细胞存活情况,32,123I-IMP（isoprropyl-p-iodoamphetamine）再分布判断脑细胞活性,L,34,201TL210Po,201TL是应用最广泛的通过SPECT用来评价心肌活力的放射性核素 201TL是钾的类似物, 早期心肌摄取与局部血流量成正比,其浓度在正常和缺血心
10、肌部位的变化与时间有关（再分布过程）。 210Po剧毒为衰变体，电离作用强。,“铊杀”？ ,“钋杀”？ ,1.铊。 (Thallium) 分子量：204.37。 危险标记： (剧毒品rank poison )。2.201TL（再分布特点） 亲肿瘤显像剂、心肌灌注显像剂 3.123IIMP （再分布特点）4.钋(Polonium) 原子序数为84，它是呈银白色的金属， 210钋是当中显著的一个同位素以相同重量来比较， 210钋的毒性是氰化物的两亿五千万倍，因此只需一颗尘粒大小就足以取人性命（氰化物对人致死剂量是0.1克。 一般而言，在极短时间内吸收到大约4希沃特(Sv)辐射剂量，可以致命。在进食
11、或吸入1贝可 (Bq) 放射性活度的210钋以后，可以分别吸收到0.51微希沃特 (Sv) 和2.5微希沃特(Sv)辐射剂量，而每克钋210有1.66 x 1014贝可的放射性活度，故如果进食了大约5 x 10 -8克或吸入大约1 x 10 -8 克的210钋，就会吸收到4希沃特(Sv)辐射剂量，可能引致死亡。,安全,37,脑血流灌注显像,四: 适应症及临床应用 （一）适应症: 1、诊断短暂脑缺血性发作和可逆性缺血性脑病2、脑梗死的早期诊断及脑血管疾病治疗前、后的效果评价3、癫痫灶的定位诊断4、老年性痴呆病的诊断与鉴别,很重要！,38,脑血流灌注显像,5、脑肿瘤的定位及血供评价6、锥体外系疾病
12、的定位诊断7、偏头痛的定位诊断8、精神和情感障碍性疾病的辅助诊断9、脑生理与心理学研究与评价的有效工具(判断脑死亡)10、其它脑部疾病.,39,负荷试验脑血流灌注显像,常规脑血流灌注显像往往不能发现脑血流储备下降，通过负荷试验观察脑血流和代谢的反应性变化可以提高缺血性病变特别是潜在的缺血性病变的阳性检出率。常用的负荷试验方法有：乙酰唑胺试验、CO2吸入试验、运动刺激、Wadas试验、Matas（颈动脉压迫试验）试验和中医针刺等。乙酰唑胺试验：乙酰唑胺能抑制脑内碳酸酐酶的活性，使脑内pH值下降，正常情况下会反射性地引起脑血管扩张，导致rCBF增加20%30%,由于病变血管的这种扩张反应很弱，使潜
13、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低或缺损区。对评价脑循环的储备功能及早期诊断缺血性脑血管 病有明确的临床实用价值。,简述乙酰唑胺负荷试验脑血流灌注显像的原理。,很重要！,40,试验方法： 隔日法：在静息显像后静脉注射乙酰唑胺1g（10ml生理盐水溶解），1520min后注射显像剂。须注意两次显像条件。采集时间、体位及处理条件尽可能一致。,L,42,脑血流灌注显像,（二）临床应用：1、短暂脑缺血性发作（TIA）和可逆性缺血性脑病（PRIND）患者临床症状消失后rCBF可能仍未恢复到正常范围，而处于慢性低灌注状态，这时神经系统检查及CT和MRI检查结果多为阴性，而rC
14、BF显像可发现近50%患者脑内存在缺血性改变，病变部位表现为不同程度的放射性减低或缺损区。 2、脑梗死 脑梗死发病早期rCBF显像即可检出。此外，rCBF显像还可检出难以被CT和MRI发现的交叉性小脑失联络（crossed cerebellar diaschisis）征象和局部过度灌注表现，前者表现为一侧大脑皮质有局限性放射性分布减低或缺损，同时可见病变对侧小脑放射性减低，多见于慢性脑血管疾病。而后者表现为病变的放射性减低区周围出现异常的放射性增高区。,很重要！,名词解释：交叉性小脑失联络,R,R,47,脑血流灌注显像,癫痫脑血流灌注显像在原发性癫痫的定位诊断有其独特的优势。rCBF显像对癫痫
15、灶的检出率可达70% 80%，借助诱发试验可进一步提高癫痫灶的检出率。癫痫发作期病灶区的血流增加，rCBF显像表现为病灶区放射性增浓；而发作间期癫痫病灶的血流低于正常，rCBF显像病灶呈放射性减低区。 （美解眠bemegride可诱发癫痫）-如何得到发作期血流灌注显像？,癫痫发作是脑部某一区域神经元突然过度高频放电引起的脑功能短暂异常所致。对于难治性或顽固性癫痫可行手术或刀去除癫痫病灶术前的病灶定位非常重要。,R,R,51,国际上现有的癫痫灶定位技术有两类，针对较为简单病例的无创定位和针对复杂病例的有创定位，有创定位主要是长程颅内电极技术，即将颅内电极直接埋藏到大脑表面或脑内，其后患者长时间颅
16、内电极脑电图监测，在癫痫发作期显示非常局限的癫痫发作放电起始区，记录到真正发作起始和扩散过程，找到最早放电起始部位，也就是最有可能的癫痫灶位置，从而达到切除的目的。通常认为切除范围越广，癫痫发作的控制越为理想，然而，随着切除范围的扩大，可能造成术后神经功能损伤几率上升，皮层电刺激技术被认为是手术安全性最为重要的保证。,52,第四军医大学唐都医院神经外科高国栋等采用颅内电极记录技术与电刺激定位技术联合定位的方法，指导治疗难治性癫痫，取得显著临床效果。 2008年度军队医疗成果二等奖。研究发现利用电刺激激发癫痫原有发作先兆显示的区域范围较广，定位价值有限。提出利用颅内电极记录和刺激数据进行癫痫灶定位，对电刺激发作区和记录区重叠部位进行手术切除。用新方法定位癫痫灶，手术后患者癫痫发作控制满意率为87.7%。,A：患者MRI显示左顶中央后回后皮质结构异常；B：发作间期PET检查显示与MRI对应的左顶部局限脱氧葡萄糖低聚集区；C：颅内硬膜下电极置入前术中脑皮质情况，显示局部轻度萎缩； D：颅内硬膜下电极置入后照片，绿色标记的电极点术后电极刺激诱发出患者麻木感觉，其后部区域大面积电极覆盖区，电刺激诱发出发作先兆感觉，范围包括记录确定的癫痫发作起始区。,
