北京大学第一医院王荣福福建医科大学第一医院缪蔚冰

人民卫生出版社人民卫生出版社

北京大学第一医院王荣福

福建医科大学第一医院缪蔚冰

第九章

神经系统


患者，女性， 56 岁，右颞叶胶质瘤术后 2 年，病理结果为Ⅲ级星形细胞瘤。目前患者又出现头痛。（ 1 ）上述症状应首先考虑哪个诊断？（ 2 ）为了进一步明确诊断，应选择哪些对本病最有诊断价值的检查方法？（ 3 ）请描述 CT （图 9-1a ）、 18F-FDG 检查（图 9-1b ）结果并做出诊断（ 4 ）拟订一个个体化的治疗方案

图 9-1a

图 9-1b

病例分析


神经核医学（ nuclear neurology ）是利用核素示踪技术对神经、精神疾患进行诊治及脑科学基础研究的一门分支学科

定义

内容脑血流灌注显像、脑代谢显像、脑神经递质和受体显像、脑脊液间隙显像和血脑屏障功能显像

第一节概述


第二节常用显像方法和原理第二节常用显像方法和原理

一、脑血流灌注显像( 一 ) 原理注入穿透 BBB 入脑组织的显像剂，其与血流量成正比，稳定停留，用 SPECT 和 PET 进行显像以获得脑血流灌注影像( 二 ) 显像剂总体要求：①分子量较小 (500), ② 电中性 , ③ 脂溶性（脂水分配系数 lg P=0.5 0.25, ） 1. SPECT 1. 锝 [99mTc]- 双半胱乙酯（ 99mTc-ECD ） 2. 99mTc- 六甲基丙二胺肟（ 99mTc-HMPAO ） 3. 碘 [123I]- 安菲他明（ 123I-IMP ） 4. 氙 [133Xe] 2. PET 氧 [15O]-H2O 、氮 [13N]-NH3·H2O


( 三 ) 显像方法 1. SPECT 或 PET 受试者封闭脉络丛 , 视听封闭；头位固定 ; 按操作规范注射药物和图像的采集、处理 2. 负荷试验药物负荷试验的药物有乙酰唑胺

乙酰唑胺试验： CO2+H2O H2CO2

碳酸脱氢氧化过程受抑，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

碳酸酐酶


( 四 ) 影像分析常规从横断、矢状及冠状三个断面进行分析。正常 SPECT局部脑血流断层影像（图 9-2 ）：大脑和小脑皮质、基底神经节、丘脑及脑干等灰质放射性较高


异常影像：在两个或两个以上断面的同一部位呈现放射性分布异常；可以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。 PET 脑血流灌注影像分析如同 SPECT 检查所

正常右侧额、顶叶缺血左侧脑梗死


一般以目测法定性分析，也可以进行半定量和定量分析。半定量分析大多是以勾画感兴趣的方法，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

正常人大脑灰质血流量在 50 ~ 80 ml/（ 100g·min ），小脑较高，而白质明显要低。因脑血流定量测定的操作复杂，临床很少使用


二、脑代谢显像显现剂： 18F-FDG ， 15O2 ， 11C-MET( 一 )葡萄糖代谢显像 1．原理与方法 18F-FDG 是葡萄糖的类似物，静脉注射后，被脑组织所摄取，摄取的多少反映了脑组织功能的高低 2．影像分析正常脑葡萄糖代谢影像可见脑皮质呈明显的放射性浓集，以枕叶、颞上回皮质和尾状核头部、壳核放射性最高，小脑较低，左右两侧对称（图 9-4 ）。可以通过计算脑皮质的 SUV 、左 / 右两侧计数比值、大脑各叶与小脑计数比值等方法进行半定量分析



异常影像可以表现为：局部放射性增高或减低、大脑皮质摄取减低、脑室扩大、脑外形失常、中线移位等


三、脑受体显像将放射性核素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细胞的受体相结合，通过 PET 或 SPECT 显像，显示受体的特定结合位点及其分布、密度（ density ）、亲和力（ affinity ）和功能，称之为神经受体显像（ neuroreceptor imaging ） 1. 多巴胺能神经递质系统显像 (多巴 ,多巴胺转运体 , 受体 ) 2. 乙酰胆碱受体显像 3. 苯二氮杂卓受体显像 4. 其他受体显像 (5-羟色胺（ 5-HT ） , 阿片受体 ,)


神经递质和受体显像的主要放射性配体受体单光子配体正电子配体多巴胺 123I-ILIS, 123I-IBZM, 123I--CIT, 18F-dopa, 11C-NMS, 11C-CIT

99mTc-TRODAT-1 11C-raclopride, 11C-d-threo-MP,

乙酰胆碱 123I-IQNB 11C-Nicotine, 11C-QNB

苯氮杂卓 123I-Imazenil 11C-Flumazenil

5-羟色胺 123I-2-Ketanserin, 123I--CIT 76Br-2-Ketanserin, 11C-CIT

阿片 123I-Morphine, 123I-O-IA-DPN, 11C-DPN, 11C-CFN


神经递质和受体显像主要研究和应用

受体受体亚型应用多巴胺 D1D2 PD ， HD(亨廷顿病 )

DAT(多巴胺转运蛋白 ) PD ，成瘾

乙酰胆碱 M(毒蕈碱 ) 早老性痴呆N(烟碱 ) PD ，汹酒

苯二氮杂卓 GABA EP(癫痫 )PBZ 胶质瘤NMDA EP

5-羟色胺 5-HT1 A, B, C, 5-HT2, 3 焦虑，狂躁 /抑郁精神病5-HTT(5-羟色胺转运蛋白 ) PD

阿片，， EP ，精神病，抗痛作用，

药物成瘾性和依赖性研究以及戒毒作用


四、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 γ 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 。


( 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。


侧脑室显影，而上矢状窦不显影，则可以诊断交通性脑积水（ communicating hydrocephalus ）。

若鼻腔或外耳道显示放射性分布，堵塞鼻孔或外耳道的棉球也证实有放射性，可以定位诊断脑脊液漏（图 9-8 ）。


五、放射性核素脑血管显像 1. 原理与方法生物通道 2. 正常影像分析 (1) 动脉相 : 呈两侧对称五叉型 (2) 脑实质相：弥漫性分布 (3) 静脉相：脑实质放射性减少 3. 临床应用 (1) 脑死亡 (2) 颈动脉狭窄、脑血管崎形 (3) 缺血性脑血管病变



CCA CCA


六、血脑屏障功能显像 1. 原理与方法 BBB 功能损害而出现放射性药物聚集2. 影像分析两侧大脑半球呈放射性空白区，头颅外周、颅底及各静脉窦可见明显放射性浓聚区；异常影像脑部病变处因 BBB破坏而使显像剂入脑，在病变部位出现异常放射性摄取增高 3. 临床应用（ 1）脑炎（ 2 ）硬膜下血肿（ 3 ）脑膜瘤


第三节临床应用第三节临床应用一、脑血管疾病

（一）脑梗死脑梗死是脑血管阻塞引起的脑组织局部缺血性坏死或软化。脑血流灌注显像可用于脑梗死的早期诊断、预后评估、临床观察和疗效监测。 — 局部脑组织坏死，亦称缺血性卒中或中风— 临床辅助诊断 CT 、 MRI 为主— SPECT 发现放射性分布减少，且显示范围大于 CT 或 MRI所见



（二）短暂性脑缺血发作 — TIA 发病突然，持续时间短，反复发作， 10％ 35％发生脑梗死

— 临床诊断病史为主 — CT 和 MRI （ - ） — SPECT rCBF 阳性率大多＞ 50％

CT 检查阴性SPECT rCBF 见左侧血流灌注减低


SPECT rCBF 示左侧局部脑血流灌注与对侧比较无明显区别

乙酰唑胺药物负荷试验见左侧局部脑血流灌注与对侧比较明显减低


二、癫痫发作期（ ictal ）血流灌注增加发作间期（ interictal ）血流灌注减低

CT ： 30%50% ， MRI ： 50%70%, rCBF: 70%80%

发作期间歇期 CT阴性


三、阿尔茨海默病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临床表现：早期无特征性

影像学：常规影像的局限性

双侧颞、枕叶对称血流灌注减低双侧顶叶对称代谢灌注减低


四、帕金森病和亨廷顿病( 一 ) PD SPECT 脑血流显像表现脑血流灌注显像可见 PD 患者基底节和皮层摄取减低； PD 患者的基底节和丘脑代谢增高，且与疾病的严重程度有关； PSP 和 SND 在影像上都显示额叶和纹状体的代谢减低，而 PD表现为正常或代谢增高

PD （ a ）和 PSP （ b ）病人的 18F-FDG PET 显像

a b


PD 研究较多的是多巴胺能神经递质系统显像，包括 DA 递质、 DAT 和 DA 受体显像，研究多巴胺的合成、转运和受体分布。18F-多巴 PET 显像， PD 患者呈放射性减低区， PD 患者纹状体 DAT 功能降低， PD主要是 D2 受体的损害

18F-多巴PET显像；b. SPECT 99mTc-TRADOT-1多巴胺转运蛋白显像；

c. PET 11C-raclopride脑多巴胺D2受体显像

a. 18F-多巴 PET 显像； b. SPECT 99mTc-TRADOT-1多巴胺转运蛋白显像；c. PET 11C-raclopride 脑多巴胺 D2 受体显像

a bc


（二）亨廷顿病亨廷顿病（ HD ）又称慢性进行性舞蹈病。 PET 代谢显像表现为尾状核和壳核代谢减低，在疾病早期壳核可以显示正常。

患者纹状体内 DA 受体密度减少， DA含量相对增多，尾状核和壳核中的 GABA 和谷氨酸脱羧酶显著减少。

DA 受体显像有可能探测 HD无症状携带者 DA 受体的减少。


五、脑肿瘤

—鉴别诊断；疗效预测；预后判断

脑胶质瘤病人治疗后 SPECT 和 PET随访a ： 201Tl SPECT亲肿瘤阳性显像发现原手术部位呈现异常血流增高区；b ： 201Tl SPECT亲肿瘤阳性显像的影像与 MRI 影像的图像融合； c ：脑胶质瘤患者手术和放疗后半年， CT 检查阴性， 18F-FDG PET 显像见顶叶呈明显异常放射性浓聚灶（冠状层面）

a b c


六、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


七、脑外伤对轻度或中度闭合性脑外伤 (closed cerebral injury) 患者脑血流灌注和代谢显像较 CT 、 MRI

脑外伤病人 13N-NH3·H2O PET 影像，外伤部位可见明显异常放射性分布减低


八、脑死亡 X线脑血管造影复杂的有创性检查不大适用于濒于死亡或已经死亡的病人。核医学脑血流灌注显像或血脑屏障功能显像简单、易行，辅助诊断脑死亡方面具有重要的临床应用价值。


九、颅内感染性疾病

PET 对脑实质感染 /炎症性疾病的鉴别诊断

化脓性脑脓肿 (purulent abscess of brain) 18

F-FDG PET典型影像表现是：病灶中心为脓液，呈放射性缺损或减低区。

颅内肉芽肿性病变， 18F-FDG PET 显像呈高度异常放射性浓聚，但缺乏特异性，鉴别诊断较困难，结合 11C-MET 显像和 CT 影像上的改变可能有助于临床的判断。

18F-FDG PET还可用于颅内艾滋病（ acquired immune deficiency syndrome, AIDS ）的早期诊断和疗效观察。


十、精神疾病（一）精神分裂症最常见的是额叶血流灌注和代谢的降低，其次是颞叶，并且以左侧为明显；基底节的改变各研究报道不一。

多巴胺能神经递质系统显像对精神分裂症患者患病机理的研究具有重要的意义。目前已进行的研究包括突触后 D2 和D1 受体、突触前多巴脱羧酶活性、基线水平及兴奋性药物诱导 DA释放和 DAT 研究等。

（二）抑郁症抑郁症患者存在着不同程度的脑血流灌注和 / 或代谢减低，根据所累及的大脑皮质和皮质下结构，大致可分为两种类型：额叶和颞叶灌注减低区，最为常见。


十一、脑积水、脑脊液漏、脑脊液分流术后疗效观察

（一）脑积水交通性脑积水通常进行脑池显像，根据蛛网膜下腔阻塞部位和程度不同，显像的表现也各不相同，典型表现是侧脑室显影并伴脑室内放射性滞留，脑脊液循环或清除缓慢， 24 h 大脑凸面和上矢状窦区的放射性分布极少。


( 二 ) 脑脊液漏交通性脑积水通常进行脑池显像，根据蛛网膜下腔阻塞部位和程度不同，显像的表现也各不相同，典型表现是侧脑室显影并伴脑室内放射性滞留，脑脊液循环或清除缓慢， 24 h 大脑凸面和上矢状窦区的放射性分布极少。

( 三 ) 脑脊液分流术后疗效观察脑脊液改道分流被广泛地应用于临床治疗各种

脑积水。根据手术形式的不同，采用不同的方式注入显像剂，以了解分流导管是否通畅、梗阻部位，评价分流术的疗效。


( 二 ) 脑脊液漏交通性脑积水通常进行脑池显像，根据蛛网膜下腔阻塞部位和程度不同，显像的表现也各不相同，典型表现是侧脑室显影并伴脑室内放射性滞留，脑脊液循环或清除缓慢， 24 h 大脑凸面和上矢状窦区的放射性分布极少。


十二、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


第四节与相关影像学检查比较近年来，神经核医学面临着 CT 、 MR等医学影像新技术的挑战，这些技术在清晰显示解剖结构的基础上也在努力探索显示脏器功能、血流灌注。 - 脑 CT 及 CTA - 脑 MR 及 MRA 。 MRS - 脑磁图核医学技术 - 脑血流灌注 - 代谢 - 受体 - 基因


谢谢大家！

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