脑血流显像：实用核医学技术

2023-12-07 历史故事版权反馈

【摘要】：显像剂脑血流灌注显像一般分为SPECT和PET脑血流灌注显像。2)PET显像剂A.15O－H2O半衰期仅为2min，可在短时间内对同一患者进行反复检查，脑组织摄取率与局部脑血流呈线性关系，是目前公认的rCBF定量测定的“金标准”。

2.1　脑血流灌注显像

【原理】　理想的脑血流灌注显像剂具有分子小、零电荷、脂溶性高的特点，可自由穿透正常血－脑脊液屏障，被脑细胞所摄取。这类物质在脑内浓聚的数量与局部脑血流量呈正比。在脑细胞内酶的作用下，迅速发生水解、脱羧，失去脂溶性或电中性，因而不能反向通过血－脑脊液屏障，一定时间内在脑组织中能稳定停留。静脉注射后，通过断层显像设备所获得的局部脑组织的放射性分布即反映了注射时的局部脑血流量(regional cerebral blood flow，rCBF)。

【检查方法】

(1)显像剂　脑血流灌注显像一般分为SPECT和PET脑血流灌注显像。

1)SPECT显像剂

A.^99m Tc－双半胱乙酯(^99mm Tc－ethylcysteinate dimer，^99m Tc－ECD)、^99m Tc－六甲基丙烯胺肟(^99mTc－hexa methyl－ propylene amine oxime，^99mTc－HMPAO)又称^99mTc－六甲基丙二胺肟属于电中性、脂溶性的化合物，能通过血－脑脊液屏障。^99mTc－双半胱乙酯的主要特点是体外稳定性好，体内清除较快，可在一天内重复显像，适合于特殊检查或介入试验，主要缺点是脑内分布有轻微变化。^99mTc－六甲基丙烯胺肟(HMPAO)主要优点是脑摄取率高，脑内分布相对稳定。注射后8h内无再分布，脑清除不明显。其最大缺点是体外稳定性差，制备后快速降解，因此必须在标记后30min内注入人体。目前国内使用^99mTc－ECD较多。

B.¹²³I－异丙基安菲他明(¹²³I－N－isopropyl－p－iodoamphetamine，¹²³I－IMP)其在脑细胞中的摄取率高。静脉注射后，绝大多数被肺摄取，然后不断释放到血液中。注射后20～30min脑内放射性逐渐达到平衡，60min脑内放射性相对稳定。其后由于肺内¹²³ I－IMP不断释放入血和脑组织的再摄取，出现再分布现象。目前认为，再分布现象和脑神经细胞的代谢有关，在缺血性脑血管疾病延迟显像中出现再分布，反映局部脑组织具有活性。但¹²³ I是由加速器生产的，价格昂贵，能量较高，与^99mTc标记显像剂相比，图像较差，国内应用较少。

C.¹³³氙(¹³³Xenon，¹³³Xe)其是一种中性脂溶性惰性气体，以弥散方式自由通过完整的血－脑脊液屏障，被脑组织摄取，并不断从脑组织中洗脱。该显像剂的优点是能进行脑组织血流的绝对定量，缺点是脑内滞留时间短，故普通SPECT难以获得高质量的影像。

2)PET显像剂

A.¹⁵O－H₂O半衰期仅为2min，可在短时间内对同一患者进行反复检查，脑组织摄取率与局部脑血流呈线性关系，是目前公认的rCBF定量测定的“金标准”。

B.¹³NH₃－H₂O半衰期为10min，血浆清除速率快，脑组织摄取迅速，在脑内滞留时间较长。

(2)受检者准备　使用¹²³ I－IMP时，需用复方碘溶液封闭甲状腺，一般在检查前2～3 d开始服用，每日3次，每次3～5滴。或用碘化钾，每日50 mg，共计7 d。

使用^99m Tc－HMPAO或^99m Tc－ECD时，注射前30 min～1 h令受检者空腹口服过氯酸钾400 mg，以封闭甲状腺、脉络丛和鼻黏膜，减少99m的吸收和分泌。未使用过氯酸钾封闭脉络丛、鼻黏膜，或封闭不够时，有时可见静脉窦轻度显影，特别是鼻黏膜内放射性浓集明显，影响影像的清晰度。

视听封闭:在无噪声、较暗的室内令受检者保持安静，戴眼罩、耳塞，约15 min后注射显像剂。

使用^99m Tc标记化合物时，^99m Tc标记化合物放化纯度应＞90%。若低于此，则因游离^99m Tc和其他杂质相对较多，使头皮、颅骨、静脉窦、鼻腔及软组织内放射性浓集增高，易造成脑内放射性分布紊乱，甚至产生伪影。

1)^99m Tc－ECD　用量740～1110 MBq(20～30 mCi)，弹丸式静脉注射，注射后30 min采集SPECT影像。

2)¹²³ I－IMP　用量111～222 MBq(3～6 mCi)，弹丸式静脉注射，注射10 min后即可开始采集，必要时在注射3～5 h后再次做延迟显像。

3)^99m Tc－HMPAO　应在标记后30 min内使用，用量740～1110 MBq(20～30 mCi)，弹丸式静脉注射。(www.chuimin.cn)

4)¹³³ Xe　它是一种中性脂溶性惰性气体，多为吸入，用量185～370 MBq(5～10 mCi)。

(3)影像采集　SPECT探头配置低能高分辨型或通用型准直器。探头旋转半径以12～14cm为宜。采集矩阵128×128，旋转360°，5.6°～6.0°/帧，共采集64帧影像。采集时间:¹²³I标记物40～60s/帧，^99mTc标记物15～20s/帧，以保证每帧影像达100k计数。¹³³Xe动态SPECT显像探头配置扇束准直器，能峰80keV，宽度20%，其他条件同上述。

【注意事项】　调节探头的旋转半径和检查床的高度，使其满足脑显像的要求。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，保持体位不变直至检查完毕。调节头托使眼外眦和外耳道的连线与地面垂直。显像期间把检查房内的灯光调暗，保持室内安静。采集数据时患者头部位置若发生变动，会严重影响影像质量，重建的断层影像可见脑内各结构紊乱。为防止头部移位，对幼儿和不能合作的患者，预先应给予镇静剂。

【图像分析及结果判断】　　读片时首先观察影像质量，合格的影像能清晰显示大脑皮质沟回、基底节、丘脑等结构，对比度好。双侧基底节显示尾状核头部和豆状核，丘脑呈椭圆形。熟悉并掌握正常图像是分析理解异常图像的基础。此外，还应了解仪器的性能、显像剂质量、数据采集与重建参数等，因为其中任何一个环节出现问题都将影响影像质量。

(1)正常影像　　脑血流灌注断层显像反映的是脑内的血流分布，加上脑SPECT本身的分辨率较低，故在解剖结构方面远不如CT或MRI清晰。^99mTc－ECD、^99mTc－HMPAO及¹²³ I－IMP这3种脑显像剂的正常影像非常相似。大脑半球左右两侧放射性分布基本对称，大脑皮质、小脑皮质、基底节神经核团、丘脑、脑干显影清晰，其中小脑、基底节及枕叶视觉中枢因局部血流量多而呈现放射性高浓聚区。脑白质及脑室部位放射性分布明显稀疏。由于两侧半球功能状态不尽一致，故影像上两侧半球的放射性分布也略有差异，但总体来看，两侧半球各结构大致是对称的。

(2)异常影像　　在2个或2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，左右两侧放射性分布不对称，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同SPECT检查所见，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。

【临床应用】

(1)短暂性脑缺血发作和可逆性缺血性脑病的诊断　短暂性脑缺血发作和可逆性缺血性脑病多是因动脉或(和)脑血管痉挛引起的一过性供血不足，导致供血区的局灶性神经功能障碍，在脑组织结构上多无异常改变。患者临床症状消失后，rCBF可能仍未恢复到正常范围，而处于慢性低灌注状态，这时神经系统检查及CT和MRI检查的结果多为阴性，SPECT则能显示大脑皮质不同部位存在血流低灌区和脑细胞功能减低区。SPECT常规显像未见异常时，可考虑使用乙酰唑胺(diamox)药物介入试验，可提高阳性率，有助于慢性低灌注状态病灶的检出。

(2)脑梗死的诊断　急性脑梗死发病早期通过rCBF显像即可检出。但因SPECT的空间分辨率有限，故对小的腔隙性梗死SPECT未能充分显示。发病数日后，病变的放射性减低区周围出现异常的放射性增高区，称为过度灌注。一部分患者大脑病变的对侧小脑放射性分布亦减低，这种现象称为交叉性失联络，CT和MR I无法发现这些现象。因此，本法对脑梗死的早期诊断、病情估计、疗效评价等有较高的临床价值。

(3)癫痫灶的定位诊断　rCBF显像对癫痫灶的检出率可达70%～80%，借助诱发试验可进一步提高癫痫灶的检出率。癫痫发作期病灶区的血流增加，rCBF显像表现为病灶区放射性增浓;而发作间期癫痫病灶的血流低于正常，rCBF显像病灶呈放射性减低区。

(4)早老性痴呆的诊断与鉴别诊断　早老性痴呆(阿尔茨海默病)患者rCBF影像的表现为弥漫性大脑皮质萎缩、脑室扩大和脑沟增宽。SPECT显示脑内多发性放射性减低区，主要位于颞区及颞顶，多为对称性。病情较轻者在右半球的颞顶区放射性分布减少，中等者波及两侧额叶及枕叶，较重者在两侧额叶及颞叶、枕叶放射性分布更稀疏。多发性脑梗死性痴呆表现为大脑皮质多发性散在分布的放射性减低区，基底节和小脑常常受累。帕金森病痴呆则主要是基底节部位放射性分布减低。斯－里－奥综合征的主要表现是额叶放射性分布减低或缺损。

(5)脑肿瘤手术及放疗后复发与坏死的鉴别诊断　SPECT显像呈多样性改变，转移瘤常表现为脑局部放射性减低，而原发性脑肿瘤常摄取显像剂，如血运丰富的脑膜瘤，高度恶性的神经胶质瘤和神经母细胞瘤则可见瘤区放射性分布增高。生长速率较快者由于中心部坏死，可见放射性分布减少呈环状，但多数胶质瘤表现为放射性减少。SPECT有助于术后、放疗后复发、局部水肿和瘢痕的鉴别:复发性脑肿瘤病变局部表现为放射性分布增高，而瘢痕和水肿等则表现为放射性分布减少。

(6)小儿缺氧缺血性脑病　小儿缺氧缺血性脑病(hypoxic－ischem icenc ephalophathy，HIE)是一种常见的新生儿疾病，以脑瘫、智力低下和惊厥为主要症状。脑灌注显像是早期诊断HIE较灵敏的方法，可较好地反映HIE病情的程度，评价疗效和估计预后，并且可进行长期的随访观察。出生后2d的HIE患儿，SPECT显示双侧额叶放射性分布缺损，血流灌注和功能明显低下。多数H IE患儿经过1年的综合治疗后，SPECT所示和正常儿童所见大致相同。

(7)脑动静脉血管畸形　脑动静脉血管畸形(aterio venous malformation，AVM)由于动静脉短路，故局部灌注明显减少。动态显像可见动脉相有明显的异常放射性浓聚，脑血流灌注显像表现为病灶区呈明显放射性减低甚至缺损，表明患者病灶局部缺血缺氧。同时还可以显示与动静脉畸形病灶部位无关的“窃血”现象，用“窃血”现象可以预测患者的出血可能性。

(8)脑功能研究　脑血流量与脑的功能活动之间存在着密切关系，应用rCBF显像，结合各种生理负荷试验，有助于研究脑局部功能活动与各种生理刺激的应答关系。

(9)其他　偏头痛、精神分裂症、脑外伤后遗症、遗传性舞蹈病患者rCBF显像均有异常改变。SPECT对于诊断和研究不同类型的精神和情感障碍性疾病很有价值。抑郁症以额叶放射性分布减低为主，病程较长者和病情进展较快者常伴有脑萎缩。躁狂症发作期额叶单侧或两侧局限性放射性分布增高，基底节亦增高。幻听症发作期多见单侧或两侧颞叶局限性放射性分布稀疏。抗精神病药物中毒者以全脑弥漫性病变为特点，皮质变薄，放射性分布稀疏，但基底节功能亢进。

脑血流显像：实用核医学技术

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