神经系统核医学

神经系统核医学Nuclearneurology 山西医科大学第二临床学院核医学科 简介 1 神经核医学的发展过程及临床 科研地位2 神经核医学的基本内容 包括普通脑显像 核素脑血管显像 脑静态显像 局部脑血流显像 脑代谢显像 神经递质和受体显像 脑脊液间隙显像 脑肿瘤核素治疗及体外放射分析等 3 本次课的重点和难点 局部脑血流显像和脑代谢显像的临床应用及评价 思考分析患者 女 21岁 清晨起床后突然意识丧失 晕倒在地 10分钟后恢复神智 家人迅速将她送到附近医院就诊 神经系统检查阴性 问题 诊断 建议进一步检查 拟定治疗方案及评价 第一节 脑血流灌注显像 RegionalCerebralBloodFlowTomography rCBF 一 原理静脉注入能通过完整的血脑屏障进入脑细胞的显像剂 其进入脑细胞的量与局部脑血流量成正比 显像剂进入脑细胞后在有关酶的作用下水解或构型转化形成非脂溶性物质 不能反扩散出脑细胞而较长时间滞留在脑组织内 从而能满足临床显像检查的需要 此时在体外用SPECT进行采集 即能获得反映局部脑组织血流量的断层影像 从本原理可以看出 rCBF显像既可反映出局部脑组织的血流灌注情况 又可反映出局部脑细胞的功能状态 是一种功能显像 二 显像剂 进行脑血流研究的前提是显像剂能随血流进入局部脑组织 而水溶性 大分子 带电物质不能通过血脑屏障 因此 入脑显像剂的基本条件是 小分子 500kD 零电荷 脂溶性 如SPECT99mTc HMPAO99mTc ECD PET13NH3 H2O15O H2O 三 方法 一 SPECT脑血流灌注显像1 显像前准备 注射药物30 60min 口服过氯酸钾封闭脉络丛 甲状腺和鼻粘膜 注射前5分钟患者处于安静环境 封闭视听 2 图像采集眦耳线尽量垂直地面3 图像处理 二 PET脑血流灌注显像13NH3 H2O740 925MBq 20 25mCi PET2D或3D的采集图像经处理 三个断面的影像和相关的定量参数 三 介入试验原理和分类 由于脑组织血流供应丰富 大脑的动脉供血相互交连吻合形成广泛的侧枝循环 因此脑血流灌注的储备能力较强 使得轻微的储备血流下降时 常规的脑血流灌注断层显像往往不能发现异常 通过外部各种因素的介入 引起对该因素具有反应应答部分的局部脑血流发生改变 以实现与其他部位之差异 这就是脑显像介入试验的基本原理 分类 介入试验分为负荷试验与激活试验 乙酰唑胺试验 碳酸酐酶抑制剂 乙酰唑胺可导致脑内二氧化碳浓度升高 引起脑血管扩张 正常rCBF增加20 30 而病变血管扩张反应很弱 在缺血区和潜在缺血区rCBF增加不明显 因此在影像上表现为相对的放射性稀疏或缺损 刺激试验 视 听 语 认知 运动等 主要研究大脑功能 静息脑灌注影像 左额叶皮质灌注轻度降低 乙酰唑胺脑负荷试验 左额叶皮质灌注相对明显降低 四 结果判断 1 正常图像分析 Imaginganalysis 两侧大脑皮质 基底节神经核团 丘脑 小脑等灰质放射性较高 对称分布 脑灰 白质对比度好 轮廓清楚 介入试验后 正常脑血管扩张 血流灌注增加 冠状面 横断面 矢状面 NormalrCBF Transverse Sagittal Coronal 正常脑血流灌注显像 2 异常图像分析在二个断面以上有一处或多处可见大脑皮质放射性分布异常 2cm 2cm 表现为放射性分布稀疏 缺损或增高 两侧不对称 白质区扩大 脑中线偏移 失联络征 以及介入试验后病变区血管不扩张 其相应支配区血流灌注相对减低等 定量及半定量分析半定量分析一般为勾感性区的方法 计算病灶与对侧相应部位的放射性计数比值 差异大于10 为异常 但双侧病变者诊断较难 AbnormalrCBF transverse sagittal coronal rCBF 23ml 100g min NormalTIABraininfract 13N NH3 H2OPETcerebralperfusiontomography 第二节局部脑葡萄糖代谢断层显像 RegionalCerebralGlucoseMetabolismTomography 一 原理 葡萄糖是脑组织的唯一能源物质 脑皮质各叶 各区和各神经核团的葡萄糖代谢情况与它们的功能直接相关 用正电子发射体18F标记的脱氧葡萄糖 18F FDG 为显像剂 静脉注射后用正电子发射计算机断层照相机 PET 可获得各个断层的葡萄糖代谢率 二 方法 禁食4小时三 定量分析局部脑葡萄糖代谢率 Localcerebralmetabolicrateofglucose LCMRGlu 全脑葡萄糖代谢率 Cerebralmetabolicrateofglucose CMRGlu 四 正常图像 第三节脑受体显像 NeuroreceptprTomography 一 原理 将放射性标记的神经递质或配体引入人活体后 能选择性地与靶器官或组织的受体相结合 用PET或SPECT可以获得正常人或病人的脑神经受体显像 用于了解受体的分布部位 数量 密度 和功能 并估算出内源性神经递质的释放速率 二 主要显像剂及临床应用 受体SPECTPET临床应用乙酰胆碱 M型 123I IQNB11C Nicotine早老性痴呆Parkinson病 N型 11C QNB酗酒癫痫重症肌无力多巴胺D1受体123I CIT11C SpiperoneParkinson病D2受体123I IBZM11C RacloprideHuntington病精神分裂症123I ILIS18F Dopa躁郁性精神病肌张力障碍Wilson s病5 羟色胺5 HT1A B C123I Ketanserin76Br 2 Ketanserin精神分裂症Parkinson病5 HT2 3躁郁性精神病精神分裂症阿片受体123I Morphine11C DPN癫痫麻醉药成瘾123I IA DPN11C CFN精神分裂症阵痛苯二氮卓GABA123I iomazenil11C flumazenil癫痫PBZNMDA胶质瘤癫痫 早期PD 晚期PD 正常人 18F FP CITPET显像 第四节 临床应用 一 脑血管疾病1 短暂性脑缺血发作 TIA 是指局部脑功能短暂丧失的发作 为颈动脉或椎 基底动脉系统血液暂时供应不足所引起 症状一般在24h内缓解 可再次或反复发作 10 35 的患者会发生脑梗死 因此 及早诊断和正确治疗是防止脑血管意外的重要措施 临床诊断 多数患者仍是靠病史进行诊断 由于TIA多是因动脉一过性栓塞和 或脑血管痉挛引起的神经损害 在脑组织结构上多无异常改变 所以CT和MRI均可能无异常出现 大多数TIA的患者CT是正常的 而SPECT脑灌注显像对于TIA的患者24h内显像的阳性率大多 60 影像表现为受累部位脑血流灌注降低 脑代谢减低 且部位与症状发作大部相符 在症状消失后阳性率仍可达50 而此时CT MRI多为阴性 阳性率仅为25 诊断TIA的首选方法 尤其是早期诊断 正常脑血流量发作阈症状消失 慢性低灌注状态 50 2323 50 ml 100g min 这种慢性低灌注状态难以被CT等形态学检查所发现 在rCBF的图像中则可见异常 这种慢性低灌注状态的持续存在可导致不可逆改变 最终发展成为脑梗塞 脑梗死的诊断 是指局部脑组织包括神经细胞 胶质细胞和血管由于血液供给缺乏而发生的坏死或软化 亦称缺血性卒中或中风 脑血流灌注显像可用于脑梗死的早期诊断 预后评估 临床观察和疗效检测 影像表现为梗死部位放射性分布稀疏 缺损 其临床辅助诊断以CT和MRI等形态学检查为主 在发病12h内 因病变区尚未形成明显的结构变化 CT MRI无阳性结果 而rCBF显像能较早的发现病灶 在病变区结构发生明显改变后 三种方法的阳性率基本接近 但r CBF所显示的病变范围比CT MRI大 这是由于结构异常的周围还存在单纯的缺血改变所致 脑梗塞 治疗前 治疗后 过度灌注 LuxuryPerfusion 发病5天后 若侧枝循环丰富 在rCBF影像中可见到梗塞灶周围出现显像剂分布异常增高 交叉性小脑失联络 CrossedCerebellarDiaschisis CCD 在脑梗塞灶的对侧小脑出现血流灌注减低的表现 过度灌注和CCD属于单纯的功能性改变 难以被CT MRI发现 但与不能用单纯的CT MRI检查所解释的临床症状相符 Luxuryperfusion Luxuryperfusion Crossedcerebellardiaschisis 与CT MRI比较 rCBF显像在脑梗塞应用中的优缺点 优点 为功能显像 除早期发现梗塞灶以外 还可发现过度灌注及CCD 能正确确定缺血区的位置范围 缺点 对缺血区与周围组织的解剖关系不如CT MRI清晰 对腔隙性脑梗塞诊断的灵敏度不如MRI 二 癫痫是以在长期病程中有反复发作的神经元异常放电所致的暂时性脑功能失常为特征的一组慢性临床综合征 每次发作称为癫痫发作 近年来 随着功能性神经外科的进展 使用外科手术治疗癫痫逐渐增多 且已取得了较好的疗效 因此对提高癫痫灶的定位诊断提出了更高的要求 原发性癫痫影像特征 癫痫发作期 表现为病变局部显像剂分布异常浓聚 血流增高 代谢增强 癫痫发作间期 表现为病变局部显像剂分布稀疏 血流减少 代谢减低 发作间期脑代谢显像发作期 癫痫发作期rCBF SPECT示癫痫发作间期局灶性减低 发作期局灶性增高 CT 30 50 MRI 50 70 rCBF 70 80 三 阿尔茨海默病 AD 为一种弥漫性大脑萎缩性退行性疾病逐渐出现记忆力减退 认知功能障碍 行为异常和社交障碍 诊断临床表现早期无特征性影像学常规影像的局限性典型为双侧顶叶和颞叶为主对称性放射性减淡缺损区 PET PET CT是当前唯一早期诊断Alzheimer s病的技术手段 四 椎体外系疾病的诊断Pakinson PD 氏病 Huntinton HD 氏病早期诊断PD早期纹状体LCMRGlu降低 晚期CMRGlu降低HD早期尾状核头部LCMRGlu降低 帕金森氏病 右侧部分额叶 中下回 部分顶叶 右侧部分颞枕叶低代谢 右纹状体低代谢 脑室扩大 Parkinson disease 五 脑肿瘤葡萄糖代谢活跃程度与恶性度有关 肿瘤细胞的糖代谢增强 且代谢活性与肿瘤的恶性程度相关 对肿瘤良 恶性鉴别诊断有很高的价值 PET显像如在肿瘤术后又见有新的糖代谢增强区 则提示有肿瘤复发 PET显像对复发与放射性坏死灶 水肿 瘢痕等有很好的鉴别诊断意义 脑18F FDG显像 脑转移瘤 左侧丘脑上方 相当于左侧内囊区 和左颞叶深部转移灶 左侧大脑皮质代谢广泛低下 可能是转移灶影响所致 肺癌伴脑转移 CTPETimagingfusionbyPET CT 六 脑生理功能研究 睁眼 闭眼 由于脑的功能活动与脑血流量和脑葡萄糖代谢之间存在着密切的关系 应用rCBF和葡萄糖代谢显像可研究各种生理负荷 声 光 思维等 与局部脑功能的应答关系 如听歌曲时 颞叶听觉中枢rCBF增高 闪光刺激视网膜时 枕叶视觉中枢rCBF增高 七 颅脑损伤八 脑死亡九 颅内感染性疾病十 精神疾病如在精神分裂症中的意义 左侧额叶抑郁症减低与类型有关十一 药物成瘾 第四节脑脊液间隙显像 脑池 蛛网膜下腔膨大的部分 脑脊液循环 侧脑室脉络丛 第三脑室 第四脑室 小脑延髓池 分两部分 1 小部分向下 脊髓蛛网膜下腔 回升向上 2 大部分 经颅底脑池向上 吸收 血循环 脑脊液间隙显像基本原理 将某些放射性药物经腰穿引入脊髓蛛网膜下腔或直接注入脑室内与脑脊液混合后 沿其循环途径运行 依次进入各脑池 最后到达大脑凸面被蛛网膜颗粒吸收 应用 照相机在不同时间进行显像 可以得到脊髓蛛网膜下腔 脑池 脑室的形态影像 以此可了解脑脊液的动力学改变 用于诊断脑积水等疾病 脑脊液间隙显像正常图像 正常人在注药后1h 显像剂到达颈段蛛网膜下腔 3 6h各基底池相继显影 此时在前位 后位像可见三叉影像 底部为基底池 四叠体池 中央为胼胝体池 两侧为外侧裂池 中央的空白区为侧脑室 正常时 由于脑室具有泵功能 蛛网膜下腔的脑脊液不能逆流入脑室 24h时 各脑池影基本消失 显像剂向大脑凸面聚集 呈半圆形头顶 形