1、神經系統(Central Nervous System)40年代后期，開始使用放射性示蹤法研究中樞神經系統疾患。60年代，普通腦顯像 經典方法70年代后，X-CT及MRI相繼問世，應用受到限制。70年代末SPECT、PET儀器的不斷改進，特別是八十年代放射性標記藥物的發展，使腦血流灌注顯像、腦代謝顯像及腦受體顯像等成為可能，并不斷拓展其臨床應用領域。Regional Cerebral Blood Flow (rCBF) ImagingRegional cerebral Metabolic ImagingNeurotransmitter and neuroreceptor Imaging bra

2、in imaging Radionuclide cerebral angiographyCerebrospinal fluid imaging （Cerebral Blood Flow Imaging）是研究放射性藥物隨血流透過大腦屏障，進是研究放射性藥物隨血流透過大腦屏障，進入腦組織并顯示在腦細胞內分布狀態。入腦組織并顯示在腦細胞內分布狀態。原理原理靜脈注射具有小分子、零電荷、脂溶性高靜脈注射具有小分子、零電荷、脂溶性高的胺類化合物或四配基絡合物能通過完整的胺類化合物或四配基絡合物能通過完整的血腦屏障進入腦細胞的顯像劑，的血腦屏障進入腦細胞的顯像劑，其進入其進入腦組織的量與局部腦血流量（腦組

3、織的量與局部腦血流量（rCBFrCBF）成正）成正比比。通過顯像，可以獲得。通過顯像，可以獲得rCBFrCBF的分布，并的分布，并進行定量分析。進行定量分析。二、二、imaging regent2123I-IMP 123123I I：加速器生產；：加速器生產；T T1/21/2為為13.2h13.2h；159kev159kev99mTc-HMPAO99mTc-ECD1 99m99mTcTc標記物標記物分子量??；零點荷；脂溶性高分子量??；零點荷；脂溶性高單向被動擴散通過單向被動擴散通過BBBBBB零電荷、脂溶性零電荷、脂溶性 帶電親水性化合物帶電親水性化合物 Cell二、二、imaging re

4、gent 3.3. 惰性氣體惰性氣體( (133Xe) 133Xenon133Xenon（133Xe133Xe，氙，氙-133-133）為脂溶性惰性氣體，進入血循環后）為脂溶性惰性氣體，進入血循環后能自由通過正常血腦屏障，通過彌散方式被腦細胞攝取，繼而能自由通過正常血腦屏障，通過彌散方式被腦細胞攝取，繼而迅速從腦組織清除，其在腦組織的清除率與迅速從腦組織清除，其在腦組織的清除率與rCBFrCBF成正相關，測成正相關，測定各區域腦組織定各區域腦組織133Xe133Xe的清除率，可以計算的清除率，可以計算rCBFrCBF和和CBFCBF。 行斷層顯像必須使用高速旋轉和高靈敏度的行斷層顯像必須使用高

5、速旋轉和高靈敏度的SPECTSPECT系統在短時系統在短時間內完成。間內完成。 4. 13NH3 二、二、imaging regent5.Diamox Stress Test（乙酰唑胺）（乙酰唑胺） 常規腦血流灌注顯像往往不能發現腦血流儲備常規腦血流灌注顯像往往不能發現腦血流儲備下降，通過負荷試驗觀察腦血流和代謝的反應性下降，通過負荷試驗觀察腦血流和代謝的反應性變化可以變化可以提高缺血性病變特別是潛在的缺血性病提高缺血性病變特別是潛在的缺血性病變的陽性檢出率變的陽性檢出率。 常用的負荷試驗方法有：乙酰唑胺試驗、常用的負荷試驗方法有：乙酰唑胺試驗、COCO2 2吸入試驗、吸入試驗、運動刺激、運動

6、刺激、WadasWadas試驗、試驗、MatasMatas試驗和中醫針刺等。試驗和中醫針刺等。 二、二、imaging regent5.Diamox Stress Test（乙酰唑胺）（乙酰唑胺） 乙酰唑胺能抑制腦內碳酸酐酶的活性，使腦內乙酰唑胺能抑制腦內碳酸酐酶的活性，使腦內pHpH值下降，正常情況下會反射性地引起腦血管擴張，值下降，正常情況下會反射性地引起腦血管擴張，導致導致rCBFrCBF增加增加20%20%30%,30%,由于病變血管的這種擴張反由于病變血管的這種擴張反應很弱，使潛在缺血區和缺血區的應很弱，使潛在缺血區和缺血區的rCBFrCBF增高不明顯，增高不明顯，在影像上出現相對放

7、射性減低或缺損區。在影像上出現相對放射性減低或缺損區。 diamox 15-20mg/1kg i.v. - 15-20min-imaging agent顯像方法顯像方法（病人準備、注射、影像采集及圖像重建等）正常圖像正常圖像以橫斷層為依據，冠、矢斷層作參考。以橫斷層為依據，冠、矢斷層作參考。大、小腦皮質，基底神經節、丘腦、腦大、小腦皮質，基底神經節、丘腦、腦干等灰質結構由于血流量高，放射性聚干等灰質結構由于血流量高，放射性聚集；白質、腦室放射性減低，左、右對集；白質、腦室放射性減低，左、右對稱分布。稱分布。圖像分析圖像分析normal異常圖像異常圖像1. 1.局限性放射性分布稀疏、減低或缺損局

8、限性放射性分布稀疏、減低或缺損2 2 局限性放射性濃聚、增高局限性放射性濃聚、增高3 3 交叉性小腦失聯絡交叉性小腦失聯絡（Crossed Cerebellar diaschisis，CCD）4 4 白質區擴大和腦中線偏移白質區擴大和腦中線偏移5 5 腦結構紊亂腦結構紊亂6 6、異位放射性分布、異位放射性分布7 7、腦萎縮、腦萎縮8 8、腦內放射性分布不均勻、腦內放射性分布不均勻圖像分析圖像分析臨床應用臨床應用（一）（一） 短暫性腦缺血發作短暫性腦缺血發作（transient ischemic attack,TIA）; 可逆性缺血性腦疾病可逆性缺血性腦疾?。╮eversible ischemi

9、c neurologic deficit, RIND) 大部分大部分TIATIA患者患者 rCBFrCBF異常。異常。 對缺血部位、范圍、嚴重程度、早期診斷、對缺血部位、范圍、嚴重程度、早期診斷、隨訪及療效觀察等具有較高的價值。隨訪及療效觀察等具有較高的價值。Diamox Stress Test（乙酰唑胺）（乙酰唑胺） Positive rate for TIA: 59.37%- 87.5% LCA stenosis 90%after surgeryTIA- rCBF SPECT Diamox Test（二）腦梗死（二）腦梗死（ cerebral embolism)特征：特征：放射性缺損比放射

10、性缺損比CTCT大大過度灌注過度灌注（Luxury Perfusion）交叉性小腦失聯絡交叉性小腦失聯絡（Crossed Cerebellar diaschisis，CCD）對早期診斷、病情估計、預后判斷、復雜定位對早期診斷、病情估計、預后判斷、復雜定位癥狀和體征的解釋等具有較高的價值癥狀和體征的解釋等具有較高的價值 PET腦血流灌注顯像（三）（三） 癲癇（癲癇（epilepsyepilepsy）顯像特征 發作期：病灶局部放射性異常濃聚發作期：病灶局部放射性異常濃聚 發作間期：病灶局部放射性稀疏或缺損發作間期：病灶局部放射性稀疏或缺損（四）（四）AlzheimerAlzheimer病病顯像特征

11、：顯像特征：顳葉、頂葉放射性減低，顳葉、頂葉放射性減低，對稱性。對稱性。對診斷、鑒別診斷及臨床分期具有重對診斷、鑒別診斷及臨床分期具有重要意義。要意義。鑒別診斷：鑒別診斷：多發性梗塞癡呆（多發性梗塞癡呆（MIDMID）散在血流減低區，非對稱性散在血流減低區，非對稱性遺忘型：顳葉遺忘型：顳葉失語征型：額、頂、顳失語征型：額、頂、顳 1. 1.精神分裂癥精神分裂癥 2. 2.抑郁癥抑郁癥 3.3.強迫性精神癥強迫性精神癥（六）腦功能研究及精神疾病的研究應用（六）腦功能研究及精神疾病的研究應用（七）（七）偏頭痛（偏頭痛（migrainemigraine） 局部低灌注區局部低灌注區 （五）顱腦損傷（五

12、）顱腦損傷 局部低灌注局部低灌注 （八）震顫麻痹（八）震顫麻痹（paralysis agitans）;又稱帕金森病又稱帕金森?。╬arkinson disease） 表現為局部放射性稀疏、缺損（大腦皮層、基底神經節、丘腦等） （九）顱內占位性疾變（九）顱內占位性疾變（SOLSOL）SPECTSPECT表現為放射性低灌注區，亦可表現為放射性濃表現為放射性低灌注區，亦可表現為放射性濃聚，較聚，較X-CTX-CT范圍大范圍大腦腫瘤手術及放療后復發與壞死的鑒別診斷腦腫瘤手術及放療后復發與壞死的鑒別診斷 惡性腫瘤的惡性腫瘤的血供豐富，復發灶的血供豐富，復發灶的rCBFrCBF常增高，影像表現為放射性增濃

13、常增高，影像表現為放射性增濃區；而壞死區基本上沒有血供，影像上呈放射性減淡或缺區；而壞死區基本上沒有血供，影像上呈放射性減淡或缺損區。必要時可進一步行親腫瘤顯像。損區。必要時可進一步行親腫瘤顯像。腦葡萄糖代謝顯像腦氧代謝顯像吸入放射性氧后進行腦顯像，同時測定局部腦血流量和血氧濃度，吸入放射性氧后進行腦顯像，同時測定局部腦血流量和血氧濃度，從而能計算氧代謝率（從而能計算氧代謝率（CMROCMRO2 2）、氧攝取分數（）、氧攝取分數（OEFOEF，Oxygen Oxygen extraction fractionextraction fraction）等反映腦組織氧利用的參數。）等反映腦組織氧利用

14、的參數。研究葡萄糖與氧代謝關系，血流與代謝的匹配情況等，研究葡萄糖與氧代謝關系，血流與代謝的匹配情況等， 對腦梗死后的轉歸、治療方案確定及預后的判斷等均具有較高的臨床價值。目前以局部腦葡萄糖代謝顯像應用最為廣泛。葡萄糖幾乎是腦組織的唯一能源物質葡萄糖幾乎是腦組織的唯一能源物質滯留在細胞內滯留在細胞內 F-18-FDG PET : Mechanism 顯像劑顯像劑正常及異常影像正常及異常影像 同同 rCBF imaging 18F-FDG（5-10mCi)；11C-DG顯像方法顯像方法受檢者禁食受檢者禁食4 h4 h以上，靜脈注射以上，靜脈注射18F-FDG 18518F-FDG 185370

15、370 MBqMBq（5 510 mCi10 mCi），），454560 min60 min后進行顯像。利后進行顯像。利用計算機用計算機ROIROI技術和一定的生理數學模型可得到局技術和一定的生理數學模型可得到局部腦葡萄糖代謝率（部腦葡萄糖代謝率（LCMRgluLCMRglu）及腦葡萄糖代謝率）及腦葡萄糖代謝率（CMRgluCMRglu）。）。 影像分析影像分析 同同 rCBF imaging v癲癇灶的定位診斷v癡呆的早期診斷與鑒別診斷v腦腫瘤的良、惡性鑒別、分級、療效評價、復發或殘余腫瘤的檢出v帕金森病的早期診斷v腦生理和認知功能的研究v神經疾患的研究1 1癲癇癲癇（epilepsyepi

16、lepsy）跟跟 rCBF imaging特征相同特征相同發作期：病灶局部放射性異常發作期：病灶局部放射性異常濃聚濃聚發作間期：病灶局部放射性稀發作間期：病灶局部放射性稀疏或缺損疏或缺損臨床應用臨床應用v 女性，14歲，反復癲癇發作10年，腦電圖示異常腦電（右顳區局灶性改變），MRI陰性。v PET顯像右顳FDG攝取異常減低。v 手術病理：神經細胞減少、神經元變性、膠質細胞增生2.Alzheimer2.Alzheimer病病2.Alzheimer2.Alzheimer病病3.3.腦腫瘤腦腫瘤臨床應用臨床應用 良惡性腫物的鑒別良惡性腫物的鑒別描繪腫瘤侵犯范圍，惡性程度，臨床描繪腫瘤侵犯范圍，惡性

17、程度，臨床分期分期腫瘤治療后復發、壞死及疤痕的鑒別腫瘤治療后復發、壞死及疤痕的鑒別治療方案決策及預后判斷治療方案決策及預后判斷PET代謝顯像在腦腫瘤中的應用腦腫瘤的分級診斷B: 18F-DG C: 201Tl良性占位病變腦腫瘤術后腦腫瘤術后MRI18FDG-PET腦惡性膠質瘤手術及放療后患者，PET顯示出MRI未提示的左內側顳葉高代謝灶。病檢證實為腫瘤復發。肺癌伴腦轉移4 4震顫麻痹（震顫麻痹（paralysis agitansparalysis agitans）；帕金森）；帕金森病（?。╬arkinson diseaseparkinson disease）HuntingtonHuntingt

18、on, ,s,HDs,HD表現為局部放射性稀疏、缺損臨床應用臨床應用臨床應用臨床應用5.5.腦功能研究腦功能研究用于研究人腦的生理功能和病理狀態，第一次在用于研究人腦的生理功能和病理狀態，第一次在正?；铙w成功地觀察到視物、聽音樂、聽故事、正?；铙w成功地觀察到視物、聽音樂、聽故事、肢體運動、焦急、性興備等行為或心理活動與相肢體運動、焦急、性興備等行為或心理活動與相應特定部位的應特定部位的LCMRGluLCMRGlu有一定關系；第一次觀察有一定關系；第一次觀察到精神分裂癥、雙相抑郁癥、單相抑郁癥等精神到精神分裂癥、雙相抑郁癥、單相抑郁癥等精神活動的活動的LCMRGluLCMRGlu特點。這為無創性

19、研究人類活體特點。這為無創性研究人類活體的腦功能和精神疾病的病因提供了有力的手段，的腦功能和精神疾病的病因提供了有力的手段，具有廣闊的應用前景。具有廣闊的應用前景。 單側手指運動對側中央前回、輔助運動皮質區代謝增高單耳聽故事對側顳葉代謝活躍單純語言刺激右側顳葉代謝增高單純音樂刺激左側顳葉代謝增高語言和音樂混合刺激雙側顳葉代謝增高增高增高20202525神經受體是神經功能得以實現的重要環神經受體是神經功能得以實現的重要環節之一，很多疾病與神經受體的缺陷有節之一，很多疾病與神經受體的缺陷有關。神經受體也與神經藥物的作用機理關。神經受體也與神經藥物的作用機理有密切關系。有密切關系。腦受體顯像的出現，

20、使受體的基礎研究腦受體顯像的出現，使受體的基礎研究與臨床研究結合起來，首次在分子水平與臨床研究結合起來，首次在分子水平將腦的解剖結構與功能檢測相互結合。將腦的解剖結構與功能檢測相互結合。從而顯示受體的局部代謝和其他空間分從而顯示受體的局部代謝和其他空間分布的定位和定量變化。布的定位和定量變化。第三節、神經遞質和神經受體顯像第三節、神經遞質和神經受體顯像（ Neurotransmitter and neuroreceptor Imaging ）原理 臨床應用normal受體顯像為研究人體神經受體的分布、數量（密度）受體顯像為研究人體神經受體的分布、數量（密度）和功能（親和力）提供了唯一的、無創傷

21、性手段。和功能（親和力）提供了唯一的、無創傷性手段。 臨床應用臨床應用多巴胺能神經遞質、受體及轉運蛋白顯像99mTc-TRADOT-1 影像影像 正常正常PDRadionuclide Cerebral AngiographyBrain Imaging血腦屏障功能血腦屏障功能原理原理肘靜脈肘靜脈“彈丸彈丸”注射放射性藥物注射放射性藥物，用，用r r照相機置于頭頸部以照相機置于頭頸部以1 1幀幀/1sec/1sec連續采集連續采集4040幀，即可顯示腦幀，即可顯示腦血管充盈、灌注和流出的情況。血管充盈、灌注和流出的情況。從而了解腦血管的形態及血流動從而了解腦血管的形態及血流動力學變化。力學變化。正

22、常情況下，由于存在著正常情況下，由于存在著“血腦屏障血腦屏障”功能，注入血液中的放射性藥物，很功能，注入血液中的放射性藥物，很難達到腦組織，故腦組織中的放射性難達到腦組織，故腦組織中的放射性濃度很低。當腦部病變（腫瘤、炎癥、濃度很低。當腦部病變（腫瘤、炎癥、血管病變等）發生時，血腦屏障功能血管病變等）發生時，血腦屏障功能受損，腦組織中放射性藥物濃度增高，受損，腦組織中放射性藥物濃度增高，病變組織攝取放射性藥物增高，呈現病變組織攝取放射性藥物增高，呈現放射性濃聚區，據此進行顯像，稱為放射性濃聚區，據此進行顯像，稱為腦靜態顯像。腦靜態顯像。顯像劑顯像劑顯像方法顯像方法99mTcO4 、99mTc-

23、DTPA、99mTc-GH 肘 靜 脈 肘 靜 脈 “ 彈 丸彈 丸 ” 注 射注 射 r r 照 相照 相（1F/1sec1F/1sec4040）2 2 4h 4h靜態顯像靜態顯像Radionuclide Cerebral Angiography腦血管動態影像 分為三個時相：1動脈相：雙側頸內動脈、大腦前動脈及中動脈、顱底Willis環陸續顯像，呈兩側對稱的五叉形影像，歷時約4 s。2腦實質相：Imaging agent進入微血管，放射性彌漫性分布于腦實質，歷時約2 s。3靜脈相：上矢狀竇等靜脈竇顯影，腦實質放射性逐漸減少，歷時約7 s。Radionuclide Cerebral Angiography正常腦血管動態影像Brain Imaging臨床應用臨床應用1 1估價頸動脈血流狀態估價頸動脈血流狀態 阻塞、曲折或嚴重狹窄阻塞、曲折或嚴重狹窄2 2腦血管病腦血管病3 3腦腫瘤腦腫瘤4 4腦動靜脈畸形腦動靜脈畸形 5 5探測碩膜下血腫探測碩膜下血腫6 6腦膿腫腦膿腫7 7腦死亡腦死亡 Brain Imaging Cerebral Infarction Brain Imaging Cerebral Infarction 腦脊液顯像腦脊液顯像 思考題思考題1腦血流灌注斷層顯像（rCBF顯像）的原理及臨床應用，熟悉幾種主要疾病的影像特征和臨床價值。其與CT和MRI相比