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1、脑PET/CT显像的临床应用与进展正电子发射计算机断层早期工作重点就是在神经系统的研究，它的发展为神经精神科学的进步作出了有力的支持。随着在神经系统的应用和研究的增加，脑PET显像目前已可以较为完整地反映脑内的各种生理、生化过程，包括血流量、血容量、局部葡萄糖代谢、氨基酸代谢、蛋白质合成、血脑屏障的完整性、受体的密度、分布以及神经精神药物药理作用过程等，其中部分内容已经或正在进入国外医疗保险的支付范畴，如癫痫的术前、Alzheimers病等，更多的临床研究如神经受体的研究正在深入进行中。而随着仪器的进展，以往单纯的PET也过渡到了PET/CT，PET/CT一次扫描可获得PET、CT及PET与C
2、T的融合图像，CT提供的解剖信息能够准确地与PET功能图像匹配，不但弥补了PET空间分辨率的不足，还同时为PET代谢图像提供了一种快速而精确的衰减校正方法，达到了取长补短、信息互补的目的，新的PET/CT对脑显像的图像质量也有进一步的提高，而近期PET/MRI的研究可能会使PET在脑功能方面的研究有显著的提高。第一节 PET/CT与癫痫癫痫是一种常见的脑部疾病，发病率高，且严重影响生活质量。手术可能是部分病例有效的治疗方法，术前对致痫灶的定位十分重要。目前用于颞叶癫痫术前定位的方法主要有脑电图（EEG），神经影像学检查如核磁共振（MRI）、磁共振波谱（MRS）、计算机断层扫描（CT），功能影像
3、学检查如正电子发射计算机断层显像（PET）、单光子发射计算机断层显像（SPECT），以及脑磁图（MEG）等。其中PET能反映脑内代谢、血流灌注、氧耗及化学递质、神经受体的改变，对于颞叶癫痫的术前定位有较高的应用价值，与常规PET一样，PET/CT在癫痫的临床适用范围主要还是在解剖结构上无异常改变的原发性癫痫患者，同时对有具体解剖结构变化如：脑萎缩、脑发育不全或迟缓、脑肿瘤、脑血管畸形、脑梗塞、脑积水、脑畸形、脑软化、脑钙化灶、未明原因或性质的高密度改变、低密度改变等均可以应用PET/CT中CT的技术进行阐述，最为常用的FDG PET/CT在癫痫诊断的临床应用如下：1.术前定位：癫痫患者考虑的手
4、术对象是在临床上对经充分而合理的抗癫痫药物治疗达2年以上，仍然频繁发作，明显影响患者生活质量者，其中对只有单个、局限的癫痫灶又不累及重要生理功能的患者效果最为理想。而癫痫手术治疗的疗效取决于定位的准确性。目前用于癫痫术前定位的方法主要有脑电图（EEG），神经影像学检查如核磁共振（MRI）、磁共振波谱（MRS）、计算机断层扫描（CT），功能影像学检查如正电子发射计算机断层显像（PET）、单光子发射计算机断层显像（SPECT），以及脑磁图（MEG）等，以上各种检查手段各有利弊，通常癫痫的定位还是综合判断。1）发作间期：Kuhl及Engle等早在1978年就提出癫痫灶在发作间期的葡萄糖代谢降低，而自
5、80年代Engel等报道应用FDG PET对癫痫定位诊断的方法以来，多数文献证实在发作间期FDG PET显像对癫痫灶的检出率约80%90%。无论是癫痫部分发作或还是大发作，发作期的脑代谢和脑血流都明显增加，而癫痫发作后期或发作间期，脑代谢和脑血流都降低。与癫痫大发作相比，部分发作病灶往往局限于某个脑区。在临床常见的患者中颞叶癫痫是目前药物难治性癫痫中开展手术最多，手术效果最好的一种，临床与电生理学研究证实，70% 80%的原发性癫痫是颞叶癫痫，其常见的病理改变主要是以下几个方面：选择性神经元丧失，位于癫痫灶内抑制性神经元数目的选择性减少;神经元改变，癫痫灶内不仅有神经元数目减少，而且可观察到显
6、的受累神经元细胞如GABA能抑制性细胞树突或树突棘的丧失;另外星型胶质细胞增生及胶质化，胶质细胞增生使慢性病程或病程长者因大量胶质细胞增生而形成胶质疤痕。这些病理学的是发作间期FDF PET表现为低代谢的主要原因。2）发作期FDG PET显像 Engle发现在发作期及发作后，癫痫灶的局部葡萄糖代谢增高，Chugani等分析其可能原因是发作期癫痫灶局部脑电活动增加使神经元耗能增加，葡萄糖摄取增加。但对发作期的FDG PET显像一直存在着争议，与脑血流显像不同的是，FDG摄取与代谢需一定的时间，一般在3040分钟左右，而颞叶癫痫发作往往仅持续几十秒钟至数分钟，占整个摄取时间的比例很小。即使摄取期间
7、有单次癫痫发作，其扫描图像仍反映了包括发作间期，发作期及发作后的整个摄取过程的综合代谢情况，其结果可能仍然为发作间期表现。而典型的发作期FDG高代谢PET显像仅出现在少数癫痫持续状态或频繁发作以及癫痫发生在18FDG摄取早期的病例。因此，发作期FDG-PET显像对于颞叶癫痫致痫灶的定位价值可能尚不如发作间期显像。当然，对于癫痫发作频繁的患者，连续的重复进行PET扫描，结合脑电图监测可以发现从发作间期到发作期、发作后的脑代谢的进行性改变，有助于识别癫痫灶。2PET对药物治疗的观察：癫痫的治疗首先是药物治疗，药物治疗癫痫的原理主要是由于癫痫发作是在某种病因的作用下，大脑神经元细胞膜的性质或者细胞突
8、触的功能发生改变的结果。在神经系统的副作用会给患者带来生理和精神方面的障碍，如：1小脑综合征、 2.亚急性、慢性脑病，3.精神状态异常等。药物治疗的在一定情况下，FDG PET可以及时反映治疗对脑代谢产生的影响，当然PET同时反映癫痫发作给患者脑功能带来的损害。 3FDG PET对术前疗效判断手术的价值 癫痫手术的疗效与术前定侧定位有很大关系，FDG PET对颞叶癫痫术前判断疗效好坏有一定的价值，有研究表明在颞叶癫痫手术治疗患者中，MRI与PET定位一致者，预后最好；MRI定侧结果呈可疑且PET显示同侧低代谢者，手术效果亦较好；MRI结果可疑但PET显示对侧低代谢不理想；MRI正常、PET显示
9、两侧低代谢或一侧轻度低代谢者，手术效果较差；崔瑞雪等报道单侧颞叶低代谢手术效果好；对部分双侧颞叶低代谢患者，切除代谢更低更明显的一侧，发作也会改善；颞叶外癫痫手术效果不如颞叶癫痫；病灶局限者，手术效果优于伴有其他部位皮层代谢改变患者；单侧多脑叶代谢减低者，大脑半球切除效果好；双侧大脑多脑叶弥漫病变者，手术效果差。这种研究目前例数较少，结果报道不一，还需要有大样本病例和更为科学的评价手段才能得出可靠的结论，但无论结果如何，术前进行手术疗效的预测是今后努力的方向之一。4PET脑血流显像 与99MTc-HAMPAO SPECT一样，15O-H2O及13NH3H2O也被应用于测定局部脑血灌注，但对于颞
10、叶癫痫定位价值尚不肯定。癫痫灶在发作间期血流降低。但是由于15O-H2O 及13NH3H2O PET显像由于半衰期短、图象噪声大，空间分辨率低，因而对于低血流量区的检出敏感性降低，尤其在颞叶内侧癫痫患者可能会在FDG PET表现为低代谢，而15O-H2O PET不表现低灌注。也有作者认为癫痫发作间期脑葡萄糖代谢降低较脑血流降低更明显，对癫痫灶的诊断亦更准确，因此，发作间期15O-H2O及13NH3H2O PET显像对颞叶癫痫的定位意义可能不如FDG PET肯定。而发作期的15O-H2O或13NH3H2O PET显像对于癫痫灶的定位作用目前尚有待进一步研究。5PET受体显像 r氨基丁酸（GABA
11、）是中枢神经系统主要抑制性神经递质，GABA代谢障碍是导致癫痫发作的重要病理生理基础。苯二氮卓受体对GABA受体复合物起调节作用，在癫痫灶局部受体密度下降。用苯二氮卓受体拮抗剂11C-Flumazenil(11C-FMZ)显像能显示脑内该受体密度变化来帮助癫痫定位，如颞叶癫痫病灶局部可见苯二氮卓受体的明显分布减低，配合FDG PET的表现，对致痫灶的判断就较为容易。对苯二氮卓受体显像的研究表明对于癫痫灶局部仅有功能异常而尚无结构性改变的癫痫患者来说，11C-FMZ PET显像定位的敏感性高于显示结构异常的MRI等解剖结构性检查，也高于FDG PET检查，是一种客观有效的癫痫术前定位方法，有研究
12、比较了11C-FMZ PET显像与 FDG PET显像，发现11C-FMZ结合下降的区域较为局限，而FDG摄取减低范围则往往大于癫痫灶范围，提示11C-FMZ PET显像对于颞叶癫痫的定位精确性和灵敏度可能更高。颅内脑电图记录定位与11C-FMZ-PET显像定位，发现对于颅内脑电图记录显示癫痫波位于一侧颞叶者，11C-FMZ PET定位准确性高达96%，11C-FMZ PET与颅内EEG记录有很好的相关性。这些研究表明，对于颞叶癫痫，11C-FMZ PET显像可能是比MRI及FDG PET更敏感及更精确的定位方法，其与颅内EEG的高度一致性提示11C-FMG PET检查还可以进一步减少需颅内E
13、EG检查的病例。但由于目前对11C-FMG PET的应用受到显像剂11C-Flumazenil的限制，有关其对颞叶癫痫的定位作用有很待进一步的论证。除了苯二氮卓受体显像剂，近年还发现阿片受体与其他中枢递质之间存在相互调节的关系。应用阿片受体显像剂11C-DPN PET的研究证明颞叶癫痫灶与放射性配体的结合明显增加，目前国外已经能成功地应用PET 11C-DPN对癫痫、抑郁症患者进行诊断和治疗。第二节 PET与脑退行性疾病神经系统退行性疾病又称神经变性疾病，是一组原因不明的中枢神经系统疾病，病变可以选择性或相对相对选择性地累及中枢神经系统某些部位的神经细胞，引起受累部位出现萎缩、退化和变性，进而
14、导致特定的临床表现。一、 神经退行性疾病概述：常见的脑退行性疾病有以下几类，进行性痴呆综合征（包括Alzhimer病和老年性痴呆等）、合并其他神经异常的进行性痴呆综合征（包括Huntington舞蹈病等）、姿势和运动障碍综合征（包括帕金森病等）及进行性共济失调综合征、缓慢发展的肌肉无力和萎缩等。退行性疾病的发病机理并不明确，相当数量的神经退行性病有明确的基因改变或家族性倾向，代谢障碍也是许多退行性脑病的共同原因或表现，如AD的神经有tau蛋白、淀粉样蛋白（A）过度沉积等，中毒、营养不良和慢病毒感染等，也被认为与神经退行性疾病的发生有关。上述因素在体内达到一定程度后，通过细胞内信号转导，诱发神经
15、元的凋亡，继而星形胶质细胞增生，取代丢失的神经元。此外不同的疾病还可有各自特殊的病理改变，如在细胞内形成包含体或发生神经原纤维缠结等病变。这组疾病的共同病理特点为受累部位神经元的萎缩、死亡。临床诊断神经退行性疾病神经主要根据相应的神经学症状观察和体征表现。但多数神经变性疾病的症状并不特异，特别是疾病早期，许多症状是多种疾病共有的，诊断及鉴别较为困难。PET/CT及放射性药物的发展可以更多方位地反映脑内的生理生化变化，在脑退行性病变的早期诊断、病程预测和治疗评价等方面发挥着越来越重要的作用。二阿尔茨海默病（Alzheimers Disease, AD）的PET/CT显像：阿尔茨海默病是一种以进行
16、性痴呆为主要临床表现的大脑变性性疾病，临床表现为进行性精神状态衰变，包括记忆、智力、定向、判断能力、情感障碍和行为失常，甚至发生意识模糊等。AD起病多在50岁以后，通常在发病后56年内死于继发感染和全身衰竭。AD病的病因不详，但其渐进性病理改变涉及脑内多个部位，影响到从局部脑血流、脑代谢、多种受体、神经递质转运体、酶等生物活动。因此，国际上报道了多种正电子类放射性药物，分别用于脑内AD相关的不同功能侧面、不同生物过程的PET显示。表1 Alzheimers病常用的PET显像剂显像剂类型 显像剂 血流灌注 15O-H2O葡萄糖代谢 18F-FDG 多巴胺合成 18F-FDOPA 多巴胺转运蛋白 18F-FP-CIT,11C-C
