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神经系核医学

神经系核医学. 仁济医院 • 核医学科. 解剖与生理. 大脑血供. 血脑屏障 (BBB, blood brain barrier). 脑神经系统核医学显像. 动态显像 平面静态显像 SPECT 脑断层显像 PET 显像. 脑血管造影及脑显像 脑血流灌注显像 脑代谢显像 脑受体显像 脑脊液循环显像. 脑血流灌注显像 （ regional cerebral blood flow ， rCBF ）. 原 理.

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神经系核医学

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Presentation Transcript

  1. 神经系核医学 仁济医院•核医学科

  2. 解剖与生理

  3. 大脑血供

  4. 血脑屏障 (BBB, blood brain barrier)

  5. 脑神经系统核医学显像 动态显像 平面静态显像 SPECT脑断层显像 PET显像 脑血管造影及脑显像 脑血流灌注显像 脑代谢显像 脑受体显像 脑脊液循环显像

  6. 脑血流灌注显像（regional cerebral blood flow， rCBF）

  7. 原 理 静脉注射能通过血脑屏障的脑血流灌注显像剂，入脑量与局部脑血流成正比，在脑内能停留足够长时间。发射的γ射线通过SPECT采集以及计算机系统重建图像，可获得反应局部脑血流的断层影像。

  8. 显像剂 • 脂溶性 • 电中性 • 小分子量化合物（<400） • 在脑内停留足够长时间

  9. 显像剂类型及特点

  10. 正常影像

  11. 异常影像 • 同一断层方位上至少有两个或两个以上层面出现肉眼可辨 的放射性减低、缺损；多见于脑血管病、癫痫发作间期等。 • 出现一处或多处异常放射性增高区；多见于癫痫发作期、梗塞灶周围血流过度灌注(luxury perfusion)。 • 大脑皮质放射性弥漫性减低，基底神经节、小脑放射性高于大脑皮质，多见于广泛脑萎缩。 • 两侧小脑明显不对称，一侧放射性明显高于或低于对侧；常见于椎-基底动脉供血障碍、小脑病变； • 交叉性小脑失联络（Crossed cerebellar diaschisis）：一侧小脑放射性低于对侧，同时存在对侧大脑皮质缺血性改变。

  12. 目测分析

  13. 半定量分析

  14. 脑血流灌注显像介入试验 利用各种介入因素，包括药物干预、器材干预、物理干预、生理干预、生理负荷（冷、热、声、光）和各种治疗等，使脑血流灌注和功能发生改变的诊断和研究方法。

  15. 常用介入试验

  16. 乙酰唑胺介入试验 • 乙酰唑胺（Diamox）通过阻断脑内碳酸酐酶，使碳酸脱氢氧化过程受到抑制，脑内pH急速下降，正常脑血管反射性扩张，rCBF增加；病变狭窄部位血管反应程度较低或不反应。 • 乙酰唑胺介入后正常部位rCBF增高20～30％；而潜在缺血病变处因反应不明显，呈现放射性减低区。 • 采用同体位双次显像法。静息显像后，保持体位不变，按15-20mg/Kg体重静脉注射乙酰唑胺（成人总量1g），2分钟再次注射显像剂，10分钟后采集介入影像。

  17. 脑组织局部对乙酰唑胺的反应类型

  18. 不良反应和相对禁忌症 • 绝大多数病人没有不良反应。个别患者可有轻微头部胀痛，手指、口周麻木，一般不需特殊处理，半小时左右即自行消失。 • 由于乙酰唑胺作用引起血管扩张，脑压上升，因此在一些脑压明显升高的疾病，作为相对禁忌症需慎用之。

  19. 脑rCBF显像临床应用

  20. 短暂性脑缺血发作（TIA） • 阳性率： 55.9%。 • 阳性率与显像时间的早晚有关。 • 早期、灵敏。 • Diamox介入显像可提高诊断诊断灵敏度。 • rCBF≥23ml/100g/min：无症状 • 8≤rCBF<23ml/100g/min：有症状， • rCBF显像（＋），CT（－）。 • rCBF<8ml/100g/min 有症状， • rCBF显像（＋），CT（＋）。

  21. TIA 1.早期诊断,灵敏度为50-60%. 2.功能检查

  22. 脑梗塞(cerebral infarction) 1、急性梗塞，显像灵敏度高于CT，达90％以上，CT只有30％-70%；慢性梗塞，CT、MRI、SPECT显像灵敏度类似。 2、rCBF 的减低范围大于CT的病变范围. 3、特殊征象 • 过度灌注(luxury perfusion) • 交叉性小脑失联络（crossed cerebellar diaschisis, CCD）

  23. 脑梗塞 1.早期灵敏度高. 2.交叉性小脑失联络 (CCD,crossed cerebellar diaschisis) 3.疗效随访

  24. 痴呆（dementia） • 早老性痴呆（AD） • 累及两侧大脑皮质，随病变进程表现为两侧 顶、颞、额、枕叶皮质逐渐扩张的弥漫性rCBF减低，常对称分布。诊断灵敏度达80％，早期CT、MRI（－）。 • 多发性脑血管性痴呆（MD） • 散在分布的多个血流减低区。

  25. Alzheimer病病灶往往呈对称性，可见:双侧顶叶、颞叶、额叶放射性明显降低。Alzheimer病病灶往往呈对称性，可见:双侧顶叶、颞叶、额叶放射性明显降低。

  26. 癫痫 (epilepsy) • 发作期：病灶处放射性分布增强，颞顶叶多见。 • 间歇期：病灶处放射性分布减低。 • 阳性率：达75％－86％。 • 功能检查（EEG、脑rCBF显像）优于CT、MRI等， EEG阳性率高于脑rCBF显像，但定位可靠性差。

  27. 癫痫(epilepsy) 1.发作期: 致痫灶 rCBF↑、脑功能活动亢进 →放射性分布↑， 发作间期: 致痫灶 rCBF↓、脑功能活动减低 →放射性分布↓。 2. 功能学检查：rCBF显像、EEG；解剖学检查： CT、MRI等。

  28. 帕金森病 （parkinson disease） 可表现为大脑皮层内各脑叶及基底节放射性分布减少，可出现两侧基底节血流灌注不对称。

  29. 偏头痛 • 少数病例存在枕后、颞叶单侧低灌注，发作时局部放射性浓聚。 • 症状消失后，rCBF可恢复正常，有报道间歇期67.9% rCBF减少。 • 阳性率48.8％，CT、MRI（－）。

  30. 脑肿瘤 左顶叶占位 201Tl 99Tcm-ECD

  31. SPECT、CT、MRI比较 • 原理不同 • SPECT：正常与病变组织浓聚放射性核素的浓度不同。 • CT：正常与病变组织的物理密度不同。 • MRI：利用各种组织的质子密度不同。 • 分辨率：MRI>CT>ECT • CT、MRI为解剖学影像，ECT为功能显像 • 图像融合技术

  32. 18FDG 脑葡萄糖代谢显像

  33. 原理 • 正常情况下，脑细胞以葡萄糖为主要能量代谢底物，与O2一同成为维持脑功能活动的能源物质。 • 氟(18F)-脱氧葡萄糖(18FDG)和天然葡萄糖的生物学行为基本相同，由相似的转运体通过血脑屏障(BBB)转运进入脑细胞，并在已糖激酶的作用下生成18FDG-6-PO4， 由于18FDG-6-PO4不能继续被代谢，陷落于脑细胞内，满足PET影像采集的条件。

  34. 脑细胞 血管 糖原 18FDG-1-P 己糖激酶 K1 18FDG-6- 磷酸葡糖酸内酯 K3 磷酸戊糖途径 18FDG-6-P 18FDG 18FDG K4 K2 葡萄糖-6-磷酸酶 18F-fru-6-P 葡萄糖转运蛋白 糖酵解、有氧氧化

  35. 显 像 剂 18F-FDG:氟化去氧葡萄糖 18F： 正电子（β+）衰变 物质 湮没辐射 γ光子:方向相反，180⁰ 能量相同，511keV T1/2： 110分钟

  36. 显像装置 • PET (Positron emission tomography) 正电子发射计算机断层显像 • PET/CT Positron Annihilation

  37. 正常影像

  38. 临床应用 • 脑功能研究 • 脑卒中（诊断、分期、治疗效果评价、估测预后等） • 癫痫灶定位（发作期 vs. 发作间期） • 脑肿瘤（诊断、鉴别诊断、分期分级、复发和残存的鉴别） • 痴呆（诊断、鉴别诊断、严重程度和预后） • 脑神经核退行性变性疾患（PD和HD等） • 精神疾患

  39. 脑梗塞 （右侧基底神经节）

  40. 右侧颞叶癫痫

  41. 右侧颞叶癫痫

  42. 鉴别肿瘤复发和坏死 脑肿瘤诊断 （右顶叶胶质细胞瘤）

  43. 左侧顶叶脑转移瘤

  44. Alzheimer’s Dementia

  45. 脑多巴胺转运体显像

  46. 原 理 • 多巴胺转运体 (dopamine transporter，DAT)位于多巴胺(dopamine，DA)神经末梢突触前膜，作用是把突触间隙的DA重新摄入突触前体，终止DA的生理效应，直接影响突触间隙DA的浓度，对于调节与DA系统有关的运动、学习记忆、情绪和内分泌功能具有重要意义。 • 利用放射性核素标记DAT（99Tcm-TRODAT-1）进行脑SPECT显像，可以了解生理和病理状态下基底神经节DAT的分布位点和数量，属于受体显像范畴。

  47. 显像方法 • 显像前准备： 注射显像剂前1h患者口腹KClO4 400mg， 封闭甲状腺、唾液腺和脉络从等。 • 显像剂： 99Tcm-TRODAT-1， 740～1110MBq(20～30mCi)/1～2ml，i.v. 注射后2.5～3hSPECT采集脑DAT断层影像

  48. 正常影像

  49. 临床应用 • Parkinson病的诊断； • 吸毒成瘾和药物滥用性脑病DA功能损害定位和治疗方法的研究及疗效评价； • 戒断综合征和稽延性戒断综合征的诊断和疗效评价； • 评价椎体外系疾病、神经发育异常及精神、心理疾病的DA功能损害。

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