神经系统 ppt学习课件.ppt

,神经系统核医学,Nuclear Medicine of Nervous System,1,.,前 言,中枢神经系统包括（脑和脊髓）疾病是临床神经系统常见的疾病。由于科学高度发展，脑的疾患越来越多成为人们探索研究和治疗的重点。影像学技术为人们了解活体脑的功能和结构提供了途径，特别是脑部的疾病的研究主要涉及三个方面：第一，通过CT或MRI检查脑部大体形态的方法，寻找脑部损伤的部位；第二，应用功能性影像技术，如PET或SPECT，观察局部脑血流和神经元活动情况；第三，通过脑组织的分子结构图像明确神经元功能受损之病理过程，采用PET、FMRI或SPECT作神经递质和受体的显像。 神经系统医学内容太多，课时只有2节，主要讲讲局部脑血流显像，脑代谢显像，脑神经递质和受体显像。,2,是研究放射性药物随血流透过大脑屏障(BBB)，进入脑组织并显示在脑细胞内分布状态。,第一节 脑血流灌注显像,3,原理,静脉注射具有小分子、零电荷、脂溶性高的胺类化合物或四配基络合物能通过完整的血脑屏障进入脑细胞的显像剂，其进入脑组织的量与局部脑血流量（rCBF）成正比。通过显像，可以获得rCBF的分布，并进行定量分析。,零电荷、脂溶性 带电亲水性化合物,单向被动扩散通过BBB,Cell,4,Mainly Contents,Regional cerebral blood flow imaging,rCBF Cerebral metabolism imaging Neuroreceptor imaging CSF space imaging Radionuclide cerebral angiography Brain static imaging 反映血脑屏障功能的显像,Cerebral imaging,5,第一节 局部脑血流显像 Regional cerebral blood flow imaging,rCBF,静脉注射能透过血脑屏障的显像剂后，将随血流进入并分布于脑细胞内，应用显像仪器可以获得脑血流灌注的分布状态，从而评价脑血流与功能情况。,6,原理,静脉注射具有小分子、零电荷、脂溶性高的胺类化合物或四配基络合物能通过完整的血脑屏障进入脑细胞的显像剂，其进入脑组织的量与局部脑血流量（rCBF）成正比。通过显像，可以获得rCBF的分布，并进行定量分析。,零电荷、脂溶性 带电亲水性化合物,单向被动扩散通过BBB,Cell,7,显像剂及要求,显像剂 常用99mTc-HMPAO 99mTc-ECD等,要求 小分子(400) 零电荷 脂溶性高,8,显像方法,（病人准备、注射、影像采集及图像重建等）,9,10,11,图像分析,normal TIA cerebral embolism 脑动脉栓塞,脑栓塞,12,Normal cerebral blood flow tomogram,13,临床应用,Ischemic cerebral vascular diseases脑血管疾病 （1）TIA: Transient ischemic attacks短暂脑缺血发作 （2） Cerebral infarction脑梗塞 （3）Brain tumor (脑肿瘤) （4）Epilepsy (癫痫) （5）Dementia (痴呆) （6）Brain function ,etc,14,脑血管病的主要危险因素,15,（1） TIA,脑缺血引起神经元损伤的学说。（1）能量的耗竭、酸中毒；（2）细胞内钙离子的超载；（3）氧自由基损伤；（4）兴奋性氨基酸的毒性；（5）细胞因子损害作用。 所以数年内有2040%发展为脑血检或脑梗塞。,诊断阳性率与病期有关发病后2个月内阳性率较高,16,17,介入试验的意义,提高对缺血性脑血管疾病的诊断的敏感性 脑血管储备能力的评价 脑血管疾病治疗疗效评价 脑血管病预后估计 痴呆的鉴别诊断,18,TIA,Diagnostic positive rate was relative with period of disease 早期CT和MRI（-） SPECT rCBF 阳性率大多50,负荷介入试验前rCBF,负荷介入试验后rCBF,19,（2）脑梗塞,右侧大脑中动脉梗塞,交叉性小脑失联络,Brain infarction,Crossed cerebellar diaschisis,20,脑梗塞特点in rCBF,显像剂分布缺损或稀疏，范围较CT大 Distribution defect or decrease,more than CT 交叉性小脑失联络 Crossed cerebellar diaschisis 过度灌注 Luxury perfusion,21,脑血栓形成,Cerebral thrombus formation,22,23,脑梗塞左侧颞肌贴附术前后rCBF变化,Pre-treated,Post-treated,24,A B C,A：正常； B：TIA，右侧额顶叶放射性减低； C：脑梗死,左额顶叶放射性减淡缺损,正常和异常PET脑血流灌注显像,25,神经胶质瘤术后复发（浓聚量与恶性程度有关，IV浓聚多，I-II浓聚少。,（3）脑肿瘤,26,脑膜瘤,27,（4）癫痫（epilepsy）,显像特征 发作期：病灶局部放射性异常浓聚 发作间期：病灶局部放射性稀疏或缺损,- Positive rate: 50%-80% - Comparison SPECT CT MRI EEG ECoG 107/142 51/100 17/30 95/142 48/51 75.4% 51% 58.7% 66.8% 94.1%,什么是癫痫？又称羊角风。 癫痫是由多种原因引起的慢性脑功能障碍临床综合征，是大脑神经细胞群反复超同步放电所引起的发作性，突然性，反复性、短暂性脑神经系统功能紊乱。癫痫发作是有感觉障碍，行为障碍，意识丧失，肢体抽搐，口吐白沫等症状。,28,癫痫发作,29,大脑神经放电,30,Left temporal lobe epilepsy 左颞叶癫痫,31,rCBF SPECT-Epilepsy癫痫: ictal,32,rCBF SPECT-Epilepsy: interictal发作间的,33,外伤性癫痫,34,35,脑外伤,36,（5）Alzheimer病,这个病同学们都非常熟悉，04年6月去世的美国前总统里根患的就是老年性痴呆；电视剧中张大民妈妈不也是这种病吗？！生活中我们经常听到“健忘”！“健忘”！是痴呆的早期；“糊涂”！糊涂”!是痴呆的中期。痴呆的主要病理改变是脑萎缩，很多原因能引起脑萎缩、遗传、脑外伤、脑梗塞、脑炎、脑缺血、缺氧、脑动脉硬化、煤气中毒、酒精中毒（三盅全会：白酒、红酒、啤酒）等均可引起脑实质破坏和神经细胞萎缩。一般80岁的老人5人中就有一个是此病，占20% 。 痴呆分型（1）老年性痴呆症（AD）；（2）血管性痴呆；（3）混合性痴呆；,37,显像特征：颞叶、顶叶放射性减低，对称性。 对诊断、鉴别诊断及临床分期具有重要意义。,鉴别诊断： 多发性梗塞痴呆（MID） 散在血流减低区，非对称性,遗忘型：颞叶 失语征型：额、顶、颞,38,第二节 脑代谢显像 Cerebral metabolism imaging,一、脑葡萄糖代谢显像 （一）原理：脑的功能复杂，活动频繁，需要能量特别多，葡萄糖是供能的主要物质。正常情况下，由血中进入脑细胞内的游离葡萄糖分子，在脑细胞内受到己糖激酶，磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶3个关键酶的催化。在有氧条件下进入三羧酸循环进一步分解，最后生成二氧化碳和水，为脑组织提供能量。 18F-FDG与天然葡萄的生物学基本相同，静注F18F-FDG穿过BBB进入脑细胞内，18F-FDG在己糖激酶作用下转化为6-磷酸脱氧葡萄糖（18F-FDG-6-PO4），但18F-FDG-6-PO4空间构型不同于Glu-6-P.所以不能再被氧化代谢，停留于脑细胞内，应用PET仪器就可以观察18F-FDG在脑内分布情况。,39,脑代谢显像,18F-FDG PET葡萄糖代谢显像（正常）,40,听觉刺激后葡萄糖代谢变化,脑功能研究,41,单侧手指运动,对侧中央前回、辅助运动皮质区代谢增高,单耳听故事,对侧颞叶代谢活跃,单纯语言刺激,右侧颞叶代谢增高,单纯音乐刺激,左侧颞叶代谢增高,语言和音乐混合刺激,双侧颞叶代谢增高,增高2025,42,Clinical application of cerebral metabolism imaging,Alzheimer disease Parkinson disease Brain tumor Cerebral vascular disease Epilepsy Research cerebral activity,43,Alzheimer病FDG显像,44,Alzheimers Disease,Where is lesion?,45,AD病人18F-FDG PET 影像 （大脑皮质双侧额叶、顶叶、颞叶和枕叶对称性地放射性分布减低）,46,抑郁症葡萄糖代谢显像，治疗前后比较,47,抑郁症：没有哪种职业，种族、性别或年龄可以对抑郁症产生免疫，很多名人明星都曾饱受抑郁症的折磨，如林肯、罗斯福、丘吉尔、梵高、玛丽莲、梦露、张国荣、倪敏然等等。还有另一种是“微笑背后的抑郁”，这种微笑不是出自内心的，而是工作的需要，面子的需要，礼节的需要，个人前途的需要，这种多见于学历较高，相当有身份地位或事业有成之士。有的是产后抑郁症.在武汉高校大学生中，每年有300400人曾患轻重不一抑郁症，大家也看到了报纸报导过某高校一女生，教师跳楼自杀事件！抑郁症的3个核心症状是：情绪低落；兴趣全面减退，快感丧失；体力脑力疲乏。因此脑血流显像最常见部位是额叶或颞叶血流减低。,48,受体显像为研究人体神经受体的分布、数量（密度）和功能（亲和力）提供了唯一的、无创伤性手段,第三节 神经受体显像 Neuroreceptor imaging,PET 18F-DOPA 多巴胺D2 受体显像,一、原理与方法,49,一、原理,受体是生物体细胞的一种组分，与配体（激素、药物、神经递质、毒素、抗原等）与这一组分相互作用时便开始一系列生化、生理或药理变化。根据受体配体能产生特异性结合的特点，用放射性核素标记某种配体，通过体内受体配体结合的性能，在体外用PET或SEECT仪显示人脑特定部位的受体结合位点，获取受体功能代谢影像。这个受体显像学说由ECKEL/MAN等1979年首先提出的，开展这项工作是1979年法国Comar和1984年美国Wagner等用“C-N-MSP（甲基螺环哌啶酮）”成功进行人体中枢神经系统D2R PET显像。 然而大脑的受体的含量极微，科学家的通过实验手段分离出来，现在已知脑内50多种受体。但目前应用最多有多巴胺（DA）受体；乙酰胆碱受体（ACH）、5-羟色胺（5-HT）、苯氮杂卓（B2）受体，阿片受体等等。多巴胺可分为D1.D2.D3.D4和D5等多种受体亚型.D1 与D5是称为D1样受体,D2.D3.D4统为D2 样受体.,50,正常多巴胺D2受体显像,神经受体显像,受体显像为研究人体神经受体的分布、数量（密度）和功能（亲和力）提供了唯一的、无创伤性手段。,Neuroreceptor imaging,10min,90min,51,配体与受体特异结合 受体空间分布、密度和亲和力 在分子水平诊治受体相关性疾病,52,神经递质和受体显像的主要放射性配体,53,Parkinsons Disease,?,54,拳王阿里患帕金森病,55,Cerebral Neuroreceptor,脑内受体极少，以pmol计，约占全脑重量的1/百万。 大脑内有上百种神经递质，了解较多的有多巴胺、去甲肾上腺素、5-HT、乙酰胆碱、阿片类物质等。,56,Receptor function,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,57,正常99mTc-TRADOT-1 影像,58,PD病人99mTc-TRADOT-1 影像 （双侧纹状体呈明显异常放射性减低，尤以左侧为著）,59,parkinson disease,18F-L-Dopa imaging,60,第四节 脑神经功能研究,人类的所有活动都是由脑控制的,那么我们的脑是怎样去感知这个世界呢?脑又是如何指挥我们的言语和计算呢? 过去,无数科学家都在探索人类大脑,受 科学技术水平限制,视野始终被颅骨阻拦 在外.大脑被认为是一个不可知黑匣子. 21世纪是国际研究大脑的热点,从多个角度去探讨和揭示语言.学习.记忆.思维.情感.社会行为等等大脑的高级功能,61,20世纪90年代，世界科技译报报道，当一个人操作电脑时，一些过去不活跃的脑组织细胞也活跃起来，这一过程可以通过PET轻而易举的显示出来。,62,酒精损害大脑,脑萎缩大脑,老年痴呆大脑,63,大脑海马区示意图,64,65,66,药物成瘾,脑血流灌注见多处放射性减低，以额叶、颞叶和顶叶为明显，在停药后部分可逆。 脑代谢显像可以观察药物滥用和药物戒断对脑功能代谢的影响，同时也可以用于成瘾药物心理依赖性和渴求感与局部脑功能代谢相关性的研究。 可卡因滥用病人脑内DAT结合位点减少。,a：治疗前纹状体99mTc-TRODAT-1摄取明显较少 b：治疗后99mTc-TRODAT-1摄取明显改善,a,b,67,脑池显像,脑室,脑池,侧脑室脉络丛,侧脑室室间孔,第三脑室,大脑导水管,第四脑室,出正中孔和侧孔,小脑延髓池,大脑凸面,颅底脑池,矢状窦旁蛛网 膜颗粒吸收,血液循环,蛛网膜下腔,注射显像剂,脑室显像,注射显像剂,正常脑脊液循环及显像原理,第五节 脑脊液间隙显像 Cerebrospinal fluid imaging,68,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 。,69,(二) 影像分析 3 h各基底池显影；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。,70,交通性脑积水,3h,