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1、核医学设备技师人员上岗考试培训,神经系统部分,脑的大体解剖,正常人大脑由左右互为镜像的两侧大脑半球和被大小脑覆盖的脑干组成。大脑皮层厚度1.5-4.5mm，大脑皮层共有101011个以上的神经元，平均每个神经元有103个突触。皮层下为神经纤维组成的脑白质，负责脑皮层各叶、各区和皮层与皮层下核团间广泛而复杂的联系。神经元之间的信息传递在突触部位通过神经递质完成，目前发现的神经递质早已超过100种。,脑的血液供应特点,血流量大：供给脑的血流量占左心排除量的15-20%，正常范围为50-55ml/100g/min。脑的血液循环时间：由颈内动脉进入颅内到静脉窦出颅腔共需要4-8秒，平均6秒，在一定范围
2、内不受体循环调节因素的制约。脑表面的小动脉之间有许多吻合支，在脑实质内相邻血管之间也有一定吻合，但不足以代偿血管损伤或阻塞。,脑的能量代谢特点,大脑能量需求很高，但大脑基本上没有能量储备，其能量需求的98%由血液中的葡萄糖有氧代谢提供。局部脑血流与局部脑代谢、脑功能相匹配。新生儿所有能量的60%供应大脑。,SPECT脑灌注显像特点,某些具有小（低）分子、零电荷（电中性）、脂溶性高的胺类化合物和四配基络合物等（显像剂）可通过正常血脑屏障，被脑细胞所摄取，经代谢后形成非脂溶性化合物，能较长时间滞留脑内以满足显像的要求。显像剂进入脑内的量依赖于脑灌注血流量，脑血流灌注显像所见的放射性分布高低反映局部
3、脑血流灌注、脑神经细胞功能活跃程度。显像剂在脑内的存留量与局部脑血流量呈正比，静脉注射后，通过断层显像设备可以分析和定量某区域脑组织的放射性分布即反映了局部脑血流灌注量(regional cerebral blood flow，rCBF)和功能。,SPECT脑灌注显像剂分类,化学微栓型脑血流灌注显像剂：依靠单向被动扩散过程通过BBB进入脑组织，一旦被脑组织摄取，立即失去脂溶性并转变成带有电荷的亲水性化合物，不能在反向通过BBB，较长时间滞留在脑内。如常用的123I-异丙基安菲他明（123I-IMP）、99mTc-双半胱乙酯（99mTc-ECD）、99mTc-六甲基丙烯胺肟（99mTc-HMPA
4、O）。惰性气体型脑血流灌注显像剂，它是依靠浓度差被动扩散通过BBB，被脑组织摄取后在脑内滞留的时间短暂，其入脑和出脑是正逆双向过程。133Xe等属于此类。,常用SPECT脑灌注剂（1）,锝99mTc依莎美肟注射液或99mTc-六甲基丙烯胺肟（99mTc-Exametazime,简称99mTc-HMPAO），能通过血脑屏障，被脑组织（脑灰质为主）摄取，注射后30-40分钟脑摄取达高峰，分布与局部脑血流成正比。大部分由胆道系统分泌经肠道排出，小部分由肾脏经尿道排出。用量7401110MBq（2030mCi）12ml，弹丸式静脉注射。,常用SPECT脑灌注剂（2）,锝99mTc比西酯注射液或99mT
5、c-双半胱乙酯（99mTc-Bicisate,简称99mTc-ECD）其沉积和潴留在脑组织的量与血流量成正比。99mTc-ECD主要经肾脏清除，少量经肝胆排泄。弹丸式静脉注射7401110MBq（2030mCi）12ml（体积小于4 ml）。儿童用量酌减。,常用SPECT脑灌注剂（3）,123I-异丙基安菲他明（123I-IMP）用量111222 MBq（36 mCi），弹丸式静脉注射。使用123I-IMP时，要用复方碘溶液封闭甲状腺，一般在检查前23天开始服用，检查后仍需服用23天，即连续服用56天。123I-IMP在脑内的放射性浓聚是一个逐渐积累的过程，注射后2030min达到平衡，1小时
6、内脑内放射性分布相对稳定，此后脑内放射性分布不再按固定比例反映脑血流的灌注。缺血性脑血管病，静脉注射3小时后行延迟显像，原有的缺血区会逐步消失，甚至变成放射性分布浓聚（类似高灌注区）。延迟显像的这种“再分布”现象反映局部脑组织的生存能力，和脑神经细胞的代谢有关。,常用SPECT脑灌注剂（4）,133Xe是一种中性脂溶性隋性气体，主要能量81keV，半衰期5.3天，临床常用吸入法（133Xe-O2混合气体）。吸入的133Xe 在肺泡内交换进入动脉血中，能正常通过血脑屏障，很快弥散入脑被脑细胞摄取，继而迅速从脑组织中清除，经血流达到肺并被肺呼出。133Xe在脑组织的清除率与rCBF成正相关，测定各
7、脑区域脑组织133Xe 的清除率，可以计算rCBF。用量185370MBq（510mCi）12L。,SPECT脑灌注显像操作程序,使用99mTc-HMPAO或99mTc-ECD时，脑显像检查前30min1h令受检者空腹口服过氯酸钾300 400mg，以封闭甲状腺、唾液腺、脉络丛、鼻粘膜和胃粘膜，减少甲状腺、唾液腺、脉络丛、鼻粘膜和胃粘膜对99mTcO4-的吸收和分泌。视听封闭：令受检者闭目带黑色眼罩，用耳塞塞住外耳道口，静脉注射显像剂前实施，并保持到注射完毕后5分钟以上。调节探头的旋转半径和检查床的高度，使其适于脑显像的要求。令受检者平卧于检查床上，头部枕于头托中，用胶带固定体位，保持体位不变
8、直至检查完毕。若采用体外OM线显像时，调节头托使眼外眦和外耳道的连线与地面垂直。脑显像开始采集时间一般情况下在静注给药后15min左右进行。,SPECT脑灌注显像仪器条件,SPECT探头配置低能高分辨型、通用型或扇型准直器。探头旋转半径以1214cm。采集矩阵128128，旋转360，采集角度一般为36帧，共采集 64帧影像。脑断层显像原则上总采集时间以30分钟为限来分配每帧采集时间或计数。脑血流灌注断层显像（SPECT）一般采用的Zoom系数为以能使靶器官的影像占据视野的80%为原则。,SPECT脑灌注显像影像重建条件,前滤波，先用Butterworth低通滤波器滤波，123I标记物推荐使用
9、截止频率（fc）=0.5，陡度因子（n）=12，99mTc标记物推荐使用fc0.354.0，n1220。反向投影重建，用Ramp函数滤波反投影重建原始横断层影像，推荐层厚26 mm。衰减校正，Sorenson法和Chang法是常用的衰减校正法，使用123I标记物时，推荐=0.11cm-1，使用99mTc标记物时，推荐=0.12 cm-1。冠状和矢状断层影像制作，层厚26 mm。三维表面影像（3DSD）重建，阈值30%40%。,与脑血流灌注显像质量有关的SPECT系统方面主要影响因素,探头均匀性不佳探头旋转中心偏移探头旋转半径过大衰减校正不当,脑灌注显像正常影像,肉眼断层影像判断，强调脑断层影像
10、的清晰度和对比度，丘脑、基底节、脑干等灰质核团的放射性分布与脑皮质相近且高于白质。局部脑影像放射性分布稀疏区为脑缺血；放射性分布明显稀疏-缺损区为脑梗塞；其范围多大于2cm2cm。采集时患者头部位置变动，可导致断层影像脑内各结构紊乱。,脑灌注显像临床应用适应证,缺血性脑血管病的诊断、血流灌注和功能受损范围的评价，脑梗死的诊断，评价颅脑损伤后或其手术后脑血流灌注与功能。痴呆的诊断与鉴别诊断癫痫致痫灶的定位诊断脑功能研究，诊断脑死亡与X线CT脑血流灌注成像比较，脑血流灌注SPECT显像的优势主要是既能反映脑血流灌注，也能反映脑神经细胞功能活跃程度。,TIA患者，表现为局部脑血流放射性分布稀疏区，缺
11、血侧/健侧局部放射性比值0.820.71。,右侧大脑半球皮层TIA,放射性核素脑灌注显像介入试验,脑灌注血流显像介入试验是指利用介入因素，包括药物干预、器材干预、物理干预、生理负荷（冷、热、声、光）和各种治疗等，使脑的血流灌注和功能发生改变的诊断和研究方法。主要用于评价脑循环的储备能力显像剂、显像前和显像中的准备和体位同静息脑灌注血流显像，国内以使用99mTc-ECD为多。,脑血流灌注显像介入试验的分类,药物介入试验：包括乙酰唑胺介入试验、美解眠药物诱发试验、尼莫地平介入试验、乙酰肉毒碱介入试验、抗胆碱药物介入试验、抗精神药物介入试验、潘生丁介入试验、腺苷介入试验、CO2负荷试验等。人为干预介
12、入试验：包括过度换气诱发试验、剥夺睡眠诱发试验、睡眠诱发试验、直立负荷试验、颈动脉压迫试验（Matas试验）、Wada试验等；生理刺激试验：包括肢体运动、视觉、听觉刺激试验、躯体感觉刺激试验等；认知作业试验：包括记忆试验、听觉语言学习试验、计算试验、思索试验等；物理性干预试验：包括磁场干预试验、低能激光照射试验、针刺激发试验等。,脑灌注显像介入试验方法,同部位连续双次显像，指在同体位下介入试验前和在介入试验中或后，间隔2530min进行两次SPECT显像。介入试验前显像弹丸注射99mTc-ECD 444MBq（12mCi），注射后5min显像。在介入试验中或完成后时，再次静脉注射666MBq（
13、18mCi），5min后再次显像。同部位双次显像，适于不能在同体位条件下进行介入试验的显像，如癫痫发作间期和发作期、药品治疗前后、手术治疗前后、认知作业等。两次显像的体位尽可能一致，但介入试验后的注射量应为介入试验前的1.41.6倍。,脑灌注显像介入试验临床意义,通过癫痫发作间期和发作期显像，协助判断定位致痫灶的位置。评价脑血管的储备能力，预测脑血管意外。早期诊断短暂脑缺血性发作（TIA）,检测隐匿性脑缺血性病灶和小梗死灶。判断脑部疾病的治疗效果和预后，包括脑血管病、Alzheimer病、Parkinson病等。脑生理功能的研究和定位，包括感觉、运动、协调、记忆等。病灶区脑细胞功能损伤程度和存
14、活数量的评价和研究。神经系统疾病和精神障碍治疗药品、治疗方法和器材等的疗效评价和研究。,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,脑葡萄糖代谢显像,葡萄糖是脑组织的唯一能量来源18F-FDG(2-18F-2-脱氧-D-葡萄糖)为葡萄糖的类似物，静脉注入人体后通过血液循环进入脑组织内，在己糖激酶的作用下磷酸化生成6-磷酸-FDG，后者不能沿糖酵解路径进一步代谢，也不能通过细胞膜返回到组织液，而被“代谢性滞留”于脑细胞内。脑18F-FDG显像所见的放射性分布高低，反映局部脑糖代谢活跃状况，正常状况下大脑皮质18F-FDG分布决定于脑内组织结构和给药前后
15、一段时间内脑的功能状态。18F-FDG PET脑显像主要反映脑组织的葡萄糖利用率。,18FDG,18FDG,18FDG-6P,葡萄糖代谢显像的细胞机制,血管,18F-FDG正电子断层脑显像适应证,痴呆的诊断（包括早期诊断和痴呆严重程度评价）及鉴别诊断，锥体外系疾病如Parkinson病、Huntington病等诊断与病情评价。脑肿瘤恶性程度分级判断，恶性程度较高的脑胶质瘤18F-FDG PET脑显像多表现为局限性高度放射性浓聚病灶，肿瘤病灶摄取18F-FDG的量间接反映肿瘤分化程度和增殖速度（恶性程度）。脑肿瘤治疗后肿瘤复发与放射性坏死或纤维化的鉴别诊断，检查结果多优于CT和MRI（MRS）。
16、药物成瘾及滥用、酗酒等有关脑功能的评价。,18F-FDG正电子断层肿瘤显像方法,18F-FDG肿瘤显像前受检者应当禁食4 6 h血糖的影响需要特别注意（糖尿病患者的血糖水平控制）注射FDG前需要安静休息20 30minFDG注射前10 min及检查前的一段时间，患者应完全处于休息状态，脑部显像应进行视听屏蔽。FDG肿瘤显像的成人常规静脉注射剂量为515mCi常规18F-FDG肿瘤代谢显像开始采集时间为注药后4060min 透射显像的目的是用于组织衰减校正（两种方式）三维采集时，推荐的图像重建方法为迭代重建,PET脑氧代谢显像,正常人脑的重量只占全身重量的2%，但其耗氧量占全身的20%，因此脑耗
17、氧量是反映人脑功能代谢的一个重要指标。受检者吸入15O2后即刻进行PET动态显像，可得到氧代谢率（CMRO2），结合CBF测定，可计算氧摄取分数（OEF）。OEF=CMRO2/CBF,脑氨基酸代谢显像,脑氨基酸代谢显像主要反映脑内蛋白质的合成代谢水平。常用的显像剂有11C、18F或123I标记的氨基酸，如11C-酪氨酸（11C-TYR）、11C-甲基-L-蛋氨酸（11C-MET）、18F-氟代乙基酪氨酸（18F-FET）、123I-碘代甲基酪氨酸（123I-IMT）。PET最常用的11C-MET易通过BBB进入脑组织，利用生理数学模型可获得脑内氨基酸摄取和蛋白质合成动力学功能代谢参数。,11C
18、-MET PET,FDG-PET,Contrast-MRI,脑受体显像原理,中枢神经递质和受体显像根据受体-配体特异性结合特性，用放射性核素标记的特定配体，通过PET或SPECT对活体人脑特定解剖部位的受体结合位点进行精确定位和获取受体功能代谢影像，观察特定中枢神经递质的合成、释放、与突触后膜受体结合以及再摄取情况。鉴于受体-配体特异性结合性能，借助一定的生理数学模型，可以获得中枢神经递质和受体的定量或半定量参数，如受体分布、数目（密度）、功能（亲和力）等，从而对某些神经递质或受体相关性疾病作出诊断与鉴别诊断、治疗决策、疗效评价和预后判断。,脑受体显像剂种类,多巴胺神经递质、受体及转运蛋白显像
19、剂：SPECT常用多巴胺转运蛋白（99Tc-TRODAT-1、123I-CIT。PET主要有18F-多巴（18F-DOPA，神经递质）、18F-FP-CIT、D2受体11C-N-甲基螺旋哌啶酮（11C-NMSP）和11C-雷利必得（11C-raclopride）。乙酰胆碱受体显像剂：123I-IQNB、11C-nicotine5-羟色胺受体显像剂：123I-CIT、11C-CIT苯二氮卓受体显像剂：123I-iomazenil、11C-flumazenil阿片受体显像剂：123I-morphine、11C-DPN,脑受体显像的临床应用,椎体外系疾病：包括帕金森病（Parkingsons dis
20、ease，PD）、亨廷顿病（Huntingtondisease,HD）等；癫痫痴呆：包括阿尔茨海默病(Alzheimerdisease,AD)、多灶梗死性痴呆、混合性痴呆等；精神疾患：包括精神分裂症、情感障碍、抑郁、焦虑等。其他；如药物与酒精依赖、获得性免疫缺陷综合征(AIDS)患者脑部病变、渐进性核上性麻痹、脑肿瘤等。,正常人及右侧PD患者18F-FDG 及18F-FP-CIT PET显像,a-b 正常人,c-d 右侧PD,18F-FP-CIT PET DAT显像,R,L,R,L,R,L,正常人,早期PD,晚期PD,D1受体 11C-N-甲基螺旋哌啶酮(NNC 112),神经受体显像,放射性
21、核素脑血管显像,放射性核素脑血管显像是将体积小（1ml）、放射性浓度高的99mTcO4-或99mTcO4-DTPA、99mTcO4-葡庚糖酸盐（99mTcO4-GH）等不进入脑细胞的显像剂自肘静脉以“弹丸”方式注射。-照像机对准脑部即刻以1-2秒/帧，连续采集30-60秒，即可显示显像剂在脑血管内充盈、灌注、清除的全动态过程，并可见到颈动脉、大脑前中后动脉的走行和形态结构影像。生理条件下由于存在BBB，上述显像剂不能进入脑细胞，脑部病变处因BBB破坏而使显像剂入脑，可在病变部位出现异常放射性浓聚。,血脑屏障功能显像：脑静态显像,正常脑血管动态影像分为动脉相、脑实质相和静脉相三个时相。脑静态显像
22、于注射后30min行前位、左侧位、右侧位、后位显像，必要时加顶位。正常脑静态显像两侧大脑半球呈放射性空白区。,脑FDG显像的注意事项,视听封闭对不合作患者，必要时使用镇静剂根据获取影像的时间，将脑18F-FDG PET显像分为早期显像和延迟显像,脑肿瘤显像的临床应用,脑肿瘤恶性程度判断，恶性程度越高18F-FDG浓聚越多，并可以帮助判断肿瘤的预后肿瘤转移灶定位诊断脑肿瘤放射治疗后局部坏死与存活肿瘤组织的鉴别脑肿瘤18F-FDG PET显像假阳性结果可能的原因有肿瘤放疗后短期内复查脑肿瘤18F-FDG PET显像假阴性结果可能的原因有肿瘤体积较小且为与邻近皮层部位,Positron Emissi
23、on,The positron annihilates with a nearby electron to produce two 511 keV Gamma rays;used in PET studies（即：湮没辐射：+粒子与物质相互作用，其能量耗尽时会与物质中的负电子相结合，正负电子的静止质量立即转化为两个运动方向相反、能量各为0.511 Mev的光子而自身消失。）,511 keV,511 keV,符合探测 coincidence detection,t,+1,PMT,PMT,short rise and decay times,crystal,crystal,床位是指扫描中床每次行进床距离,与脑显像其他技术相比，PET和SPECT的优势,从多个生物学侧面反映脑内各种功能活动。可以很好地模拟体内相应生物活动极高的组织、分子特异性,预祝各位顺利通过考试,
