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第9章 神经系统核医学,神经系统解剖概述,神经系统,中枢部,周围部,脑,脊髓,端脑（大脑） 间脑 中脑 桥脑 延脑 小脑,中枢神经系统影像学检查技术,颅骨平片 脑血管造影 脑CT 脑磁共振 SPECT/PET 其他：经颅多普勒（TCD）,概 述,神经核医学定义 核素示踪技术用于神经精神疾病诊治及脑科学研究分支学科。 目前现状与热点问题 分子功能显像 神经核医学主要检查的方法 Cerebral blood flow perfusion imaging Cerebral metabolic imaging Neuroreceptor imaging Neurofunctional study and brain science Cerebrospinal fluid imaging Brain imaging,第一节 脑血流灌注显像 Cerebral blood flow perfusion tomography,一、原理与方法,SPECT脑血流灌注显像的原理 使用能够穿过能够通过血脑屏障(blood brain barrier, BBB)进脑组织的显像剂，随后在水解酶或脂解酶的作用下转变为水溶性的物质或经过谷胱甘肽作用分解成带电荷的次级产物，不能反扩散出脑细胞，从而滞留在脑组织内，入脑显像剂的量与局部血流量成正比。 可以间接推断脑组织对血流内营养物质的摄取及代谢状态，从而了解脑功能的改变。,一、原理与方法,显像剂 理想显像剂特性 :有穿透BBB的能力；（电中性、脂溶性、分子量500的化合物)；能在脑组织内滞留足够的时间；有确定的脑区域分布。 常用的显像剂： 99mTc-ECD， 99mTc-HMPAO 其他显像剂： 123I-IMP，133Xe，15O-H2O等,一、原理与方法,PET脑血流灌注显像 负荷试验脑血流灌注显像 乙酰唑胺试验：CO2+H2O H2CO3，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。,二、图像的采集、处理,受试者的准备 图像的采集和处理 脑血流量的定量测定,二、影像分析,影像分析要点 放射性分布：灰质呈放射性浓聚，白质放射性稀疏或缺损； 解剖标志：大脑纵裂、外侧裂、顶枕沟和中央沟； 脑回和脑沟：脑回放射性分布较淡，而脑沟较浓； 对称性：两侧大脑半球各结构的对称性。 正常影像 大小脑皮质、基底节、脑干呈放射性浓聚，显影清晰，白质和脑室放射性分布稀疏或缺损，左右对称； 灰质与白质计数比1.72.0：1； 全脑平均血流量参考值 44.2 4.5 ml /(100g.min)。,正常脑血流灌注断层显像,二、影像分析,异常影像判断标准 断层影像2个方向断面一处或多处异常放射性缺损或浓聚灶，病灶范围大于2cm2cm； 脑室及白质区域扩大； 两侧基底节及小脑放射性分布不对称。,Normal Ischemia Cerebral infarct,PET 13N-NH3H2O 脑血流灌注断层显像,三、临床应用,短暂性脑缺血发作 TIA 脑梗死 Cerebral Infarction 癫痫的定位诊断 Epilepsy 痴呆的诊断与鉴别诊断 Dementia，AD 脑肿瘤复发与坏死的鉴别 Brain tumor 脑功能研究 Brain function ,etc,三、临床应用,短暂性脑缺血发作 TIA TIA：局部的血流低于23 ml/100g/min；很快恢复到 23ml以上症状消失；慢性低灌注状态:低于正常值50ml/100g/min；CT和MRI多为阴性。 SPECT显像表现为影像表现：相应区域的低血流区，显示为放射性降低或缺损;灵敏度受病变程度和发作时间的影响，24h 60%，一周后下降到40%。 乙酰唑胺介入试验可以提高检出率。,TIA 的诊断,乙酰唑胺介入试验,负荷介入试验前rCBF,乙酰唑胺介入试验,负荷介入试验后rCBF,三、临床应用,脑梗死的诊断 脑梗死的分期： 超急性期(0-6h)、急性期(6-24h)、坏死期(24-48h)、软化期（3d-3w）和恢复期 (3-4w) 大脑中动脉梗塞最常见，常累及额叶中央前回下部、顶叶、枕下回、基底节区。 脑梗死早期SPECT即可检出，表现为局限性的放射性缺损，且病变范围大于CT和MRI的改变。 脑梗死的间接征象：交叉性小脑失联络和过度灌注,额叶大范围梗死,PET脑血流灌注显像-左侧顶颞叶梗死,过度灌注(luxury perfusion),失联络现象(crossed diaschisis),观察病灶演变过程,三、临床应用,阿尔茨海默病的诊断 AD发生于老年和老年前期，以进行性的认知功能障碍和行为损害为特征的中枢神经系统退行性疾病；病理以大脑皮质弥漫性萎缩和神经变性为主要特征。 AD的影像学诊断 CT ：脑萎缩，脑室扩大；MRI：双侧颞叶和海马萎缩； SPECT：双侧颞顶叶为主的大脑皮质对称性的放射性弥漫性减低。 AD与多发性脑梗死性痴呆、PD、血管性痴呆的鉴别。,Alzheimer病(AD),AD分期,三、临床应用,癫痫的定位诊断 癫痫是慢性反复发作性短暂脑功能失调综合征，以脑神经元异常放电引起反复痫性发作为特征。 癫痫的分类：特发性癫痫，症状癫痫和隐源性癫痫。 SPECT显像的典型表现：发作期局部放射性异常浓聚，血流灌注增加，间期局部放射性稀疏缺损。,左颞叶癫痫,EP 发作期,CT：30%50%， MRI：50%70% rCBF：70%80%,发作间期,发作期,左顶叶癫痫,脑肿瘤 鉴别诊断 疗效预测 预后判断,脑外伤 病变处可见 明显异常放 射性分布减 低或缺损区,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,第二节 脑代谢显像 Cerebral metabolic imaging,一、原理与方法,人大脑重量占体重的3%，血液供应占心排血量的15%,氧耗量占体重的20%,每分钟约消耗40ml氧， 70mg葡萄糖（glucose GS) ，GS代谢几乎是脑细胞能量的唯一来源。脑内GS代谢率能反映脑功能的情况。 18F-FDG 为葡萄糖的类似物，具有与葡萄糖相同的细胞转运及己糖激酶磷酸化的过程，但转化为18F-FDG-6-P后就不参与葡萄糖的进一步代谢而滞留在脑细胞内。18F-FDG 在脑内的分布情况反映脑局部葡萄糖的代谢情况。,一、原理与方法,显像剂： 18F-FDG 185370mCi 静脉注射4560分钟后检查 显像设备： PET、PET/CT、或符合线路SPECT 其他脑代谢显像方法 脑氧代谢 脑蛋白质代谢,二、葡萄糖代谢显像的图像采集、处理及定量分析,受检者的准备 图像的采集和处理 定量分析,三、正常影像,四、临床应用,EP发作期,EP发作间期,Alzheimers Disease,Where is lesion?,AD PET、PET/CT是当前唯一早期诊断Alzheimers 病的技术手段 PET/MRI技术,Alzheimers Dementia,肺癌伴脑转移,蛛网膜囊肿,脑肿瘤,CT PET imaging fusion by PET/CT,患者女性，40岁，左肾透明细胞癌术后一年，发现左额叶脑转移，行-刀治疗后3月,PET 18F-FDG,MRI,右额叶脑梗死,脑代谢显像与 脑功能,第三节 神经受体显像 Neuroreceptor imaging,脑内的主要神经受体及其功能,多巴胺D2: 尾状核、豆状核（parkinson,肌张力降低，精神分裂症等） 乙酰胆碱：大脑皮质和海马（AD,重症肌无力） 阿片：丘脑中部、尾状核、豆状核（麻醉药成瘾、疼痛综合征、介毒药物研究） 5-HT：杏仁核、丘脑中部、尾状核、颞叶等（睡眠障碍、精神疾病等） 肾上腺素能：抑郁症等,神经递质和受体显像的主要放射性配体,帕金森病（PD）的发病机制,第五节 脑脊液间隙显像 Cerebrospinal fluid imaging,正常脑脊液循环及显像原理,正常蛛网膜下腔-脑池显像(前位),1h 1.5h 3h 24h,交通性脑积水,3h,6h,24h,交通性脑积水,颅内高压手术分流后患者自述鼻腔流出无色液体脑脊液间隙显像可见脑池外异常放射性分布 （鼻漏）,第六节 脑显像 Brain imaging,一、放射性脑血管显像,弹丸式注射99mTcO4-后行脑血管动态显像Normal image analysis 动脉相:呈两侧对称五叉型 脑实质相：弥漫性分布 静脉相：脑实质放射性减少 临床应用 脑梗死 脑肿瘤 脑血管畸形 脑死亡,正常放射性核素脑血管显像,CCA,CCA,脑死亡影像,二、血脑屏障功能静态显像,1.原理与方法 病变时BBB破坏而使显像剂入脑, 出现放射性聚集,2. Normal image analysis 头颅影像的左右两侧基本对称 3. Clinical application -Cephalitis(cephalitis of AIDS) -Subdural hematoma -Meningioma,1,2,3,4 多摸态、多学科合作,神经核医学,第七节 研究进展与发展方向 State-in art of nuclear neurology,研发具有特异性脑显像剂,SPECT/CT，PET/CT，PET/MR,Translation of these basic studies into address clinical proble