神经系统核医学.ppt

1、神 经 系 统 核 医 学,核医学科 孙逊,内 容,神经核医学定义 目前现状与热点问题 主要检查的原理、方法及临床应用 神经核医学研究进展与发展方面,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

2、Brain imaging,第一节 脑血流灌注显像 Cerebral blood flow perfusion tomography,一、原理与方法,1SPECT脑血流灌注显像 99mTc-ECD, 99mTc-HMPAO, 123I-IMP 入脑显像剂与血流成正比 2氙133Xe 脑血流灌注显像 3. PET脑血流灌注显像 13NH3H2O、 15OH2O,Imaging agent and request,Imaging agent 99mTc-HMPAO 99mTc-ECD,133Xe 15O-H2O,Request Small molecule(400) Zero charge Lip

3、id soluble,Cerebral imaging,二、影像分析,对称分布，对比度好，轮廓清楚 全脑平均血流量参考值 44.2 4.5 ml /(100g.min) 2断面、 2cm异常放射性分布,Cerebral blood flow perfusion tomography,Coronal,Sagittal,Transverse section,Normal cerebral blood flow tomogram,Normal right-left differences in cerebral cortical activity should be 23ml/ 100g/min,a

4、symptomatic ischemia,rCBF23ml/100g/min,appear ischemic symptom (functional threshold),SPECT abnormal,rCBF8ml/ 100g/min,Occur cerebral structural change （Structure threshold）,CT、SPECT abnormal,Normal50ml,Chronic low perfusion state,Cerebral infarction,2540% in 5 yrs,TIA (Transient ischemic attacks),D

5、iagnostic positive rate was related with period of disease 早期CT和MRI（-） SPECT rCBF 阳性率大多50,3 m 25%,Right cerebral median artery infarction,Cerebral Infarction,Characteristic of brain infarction in rCBF,Distribution defect or decrease, more than CT,右侧大脑皮质血流灌注降低,左则小脑血流灌注减低,过度灌注 （Luxury perfusion）,交叉性小脑

6、失联络（Crossed cerebellar diaschisis）,Left temporal lobe epilepsy,stage of attack,CT：30%50%， MRI：50%70% rCBF：70%80%,Epilepsy,Right front lobe epilepsy (interictal),AD 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,Dementia,鉴别诊断 疗效预测 预后判断,Brain Tumor,Recurrence of gliom

7、a after surgery. Accumulation is related to malignancy IV: Accumulation is obvious I-II: Accumulation is unobvious,病变处可见 明显异常放 射性分布减 低或缺损区,Brain Trauma,第二节 脑代谢显像 Cerebral metabolic imaging,一、原理与方法,射线与物质相互作用 湮灭辐射,脑葡萄糖代谢显像 氟18F-FDG：LCMRGlu，CMRGlu 脑氧代谢显像 ：氧15O-H2O ：CMRO2，OEF 脑蛋白质代谢显像 ：碳11C-MET,PET、PET/

8、CT 符合线路SPECT,正常脑代谢,18F-FDG PET/CT显像,二、影像分析,三、临床应用,Epilepsy (EP) Dementia Brain tumor Parkinson disease(PD) Cerebral vascular disease Research cerebral function,EP ictal,EP interictal,FDG uptake,FDG uptake,Epilepsy,Where is lesion?,Dementia,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

9、 Dementia,Alzheimers 病 FDG PET显像特点,特征性表现：新皮质相关区域（颞顶叶皮层）代谢降低，偶尔也累及前额部，而主要感觉运动皮层和视皮层，纹状体、丘脑、小脑、基底节均少受累及 早期：双侧颞顶叶、后扣带回和额叶一些区域代谢显著降低 晚期：双侧颞叶包括海马回沟代谢降低 FDG PET对于轻度AD敏感性（87%）不如中重度病例（96%），特异性尚不满意（70%）,Alzheimers Disease,18F-FDG PET images of vascular dementia. Hypometabolism affecting cortical, subcortical

10、, and cerebellar areas is often seen in vascular dementia. Arrows indicate hypometabolism of the right frontal cortex (far left, middle right), right parietal cortex (far left, middle left), right basal ganglia and thalamus (middle right), and right temporal cortex (far right). The hypometabolism of

11、 the left cerebellum (far right) is characteristic of cross-cerebellar diaschisis, caused by diminished afferent input from the contralateral cortex.,Vascular Dementia,Schizophrenia,Parkinsondisease,Picks Disease,双侧额叶和颞叶,纹状体,双侧额叶,18F-FDG PET images of Huntingtons disease. This patient (43-y-old man)

12、 has an 8-y history of progressive Huntingtons disease. Arrows highlight the typical metabolic pattern of hypometabolism severely affecting the basal ganglia (right) at a time that cortical metabolism is still relatively intact (left and middle). As the disease progresses, diffuse cortical involveme

13、nt gradually develops.,Huntingtons Disease,Imaging of gliomas by means of MRI and PET ： biologically active tumour tissue grade of gliomas recurrence and radiation necrosis distinguish functionally areas,Brain Tumor,肺癌伴脑转移,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,右额脑梗死,Cerebral vascula

14、r disease,PET CBF and OEF images in a 40-year-old female with moyamoya disease examined before (Pre) and after (Post) a right-side bypass surgery. Before treatment, CBF and OEF are decreased and increased, respectively, in the right frontal region (white arrows), hallmarking poor CVR. CBF and OEF we

15、re significantly improved by bypass surgery (yellow arrows).,脑代谢显像评估脑血管疾病预后,Brain Function Research,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,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20%25,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

16、 imaging,PET 18F-DOPA 多巴胺D2受体显像 DAT显像,一、原理与方法,脑受体的分布与功能,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,SPECT 99mTc-TRADOT-1 影像,Control,PD,二、影像分析,神经递质和受体显像主要临床研究与应用,三、临床应用研究,配体与受体特异结合 受体空

17、间分布、密度和亲和力 在分子水平诊治受体相关性疾病,第四节 神经功能研究与脑科学 Neurofunctional study and brain science,概述 神经系统进化是人类生存竞争中进化的结果 研究的方法学比较 SPECT/CT、PET/CT、PET/MR， fMRI ，其他技术 临床应用研究,Positron emission tomography, PET,Molecular imaging,Positron emission tomography gets much objective Information for the patients with brain diso

18、rders,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 24h,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,1h,36h,正常蛛网膜下腔-脑池显像(前位),1h 1.5h 3h 24h,基底池 四叠体池,外侧裂池,胼胝体池,侧脑室,交通性脑积水,3h,6h,24h,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）,第六章 脑显像 Brain imaging,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 (3) 静脉相：脑实质放射性减少,一、放射性脑血管显像 Radionuclide