第十三章　放射性核素成像在神經外科的應用

第一節　核素成像在神經系統應用簡介

1895年Wilhelm Roentgen發現X線標志著放射學的形成，1896年Henri Becquerel發現了天然的放射性物質鈾（238U），從而使人類打開了核物理學的大門。放射性核素顯像的基本原理是，將發射單光子或正電子的示蹤劑經靜脈注入患者體內，隨血流到達特定的器官、組織或區域，示蹤劑在正常和病理組織細胞內的攝取與分布不同，利用SPECT或PET在體外進行探測并成像。可見，顯像設備和放射性藥物是完成核素顯像的兩個必備條件。

神經系統是人體最精細、結構和功能最復雜的系統，隨著醫學科學日新月異的發展，尤其是新型顯像劑的不斷研制成功和顯像設備的逐步更新，核素腦顯像的臨床應用大致經歷了三個階段：γ照相機腦顯像階段、SPECT腦顯像階段和PET腦顯像階段。影像學診斷已由大體形態學為主的階段，向生理生化、功能代謝和（或）基因成像過渡，即所謂生物醫學成像——分子／基因影像診斷，這對疾病及發生機制的認識，將從器官、細胞水平深入到分子、基因水平。近年來，以單光子發射型計算機斷層顯像儀（single photon emission computed tomography，SPECT）和正電子發射型計算機斷層顯像儀（positron emission computed tomography，PET）為主導的核素腦顯像的臨床應用日益廣泛，功能和解剖影像融為一體，使我們在了解神經系統復雜形態學改變的同時，更獲得了腦組織血流、代謝、受體分布、認知功能以及腦脊液循環改變的信息，并可用于指導治療和檢測治療效果。

第二節　核素腦顯像設備、顯像劑及優勢對比

一、顯像設備

1958年Anger發明了第一臺γ照相機（γ camera），為核素顯像技術的應用奠定了基礎，γ照相機是最基本的核素顯像設備。目前臨床應用的放射性核素顯像設備為發射型計算機斷層顯像儀（emission computed tomography，ECT），ECT包括單光子發射型計算機斷層顯像儀（single photon emission computed tomography，SPECT）和正電子發射型計算機斷層顯像儀（positron emission computed tomography，PET）兩種。

（一）SPECT

所謂單光子是相對于雙光子而言的，某些放射性核素（99mTc、131I、201TI等）在衰變過程中，多余的能量以光子形式放出，產生的γ光子是單個不連續的，單方向發射，故由此得名。

SPECT是在γ照相機的基礎上增加了探頭旋轉功能和圖像重建的計算機軟件系統，故又稱可旋轉的γ照相機，主要由探頭、斷層檢查床和計算機成像系統構成。目前有單探頭、雙探頭和多探頭SPECT，隨著探頭數目的增加，對腦顯像的分辨率提高，但設備的成本顯著增加。

SPECT的工作流程和原理為：注射放射性核素后的受檢者仰臥于斷層床上，探頭圍繞受檢者頭部以盡可能小的旋轉半徑旋轉180°～360°，每3°～6°采集一幀，得到一系列不同角度的投影圖像，即采集過程。重建是指將多幅投影圖像經過計算機軟件計算，獲得核素腦斷層圖像，以及在此基礎上的冠狀和矢狀斷層圖。圖像的重建方法有濾波反投影法（FBP）和迭代法（OSEM）。影響圖像質量的因素除硬件本身外，選擇適宜的采集條件和重建參數也十分重要。

（二）PET

正電子現象是指某一類核素其原子核內中子相對不足，在衰變過程中發生質子向中子轉化，放出β+粒子，即正電子。正電子很快與組織中的負電子相互作用，形成一對能量為511keV、方向相反的γ光子，這個現象叫做湮沒輻射。由于正電子在組織中只是瞬間存在，不能直接測量，只能通過間接測量淹沒輻射所產生的γ光子。

目前臨床常用的正電子放射性核素有11C、13N、15O、18F，它們的半衰期分別為20分鐘、10分鐘、2分鐘、110分鐘，由此可見，正電子核素的半衰期短，對人體的積分輻射劑量低，但必須用回旋加速器生產，增加了設備的整體投入，價格昂貴。此外，這類核素是構成機體代謝及生物活性分子基本元素的同位素或類似物，因此很容易用它們標記生物活性分子成為示蹤劑（顯像劑），且不改變生物活性分子的理化特性。廣義地講PET是一種進行正電子湮沒輻射探測的技術，具體地說PET是完成正電子湮沒輻射探測的設備，PET掃描儀的結構與CT、SPECT基本相同，由探頭、數據處理系統、圖像顯示及檢查床組成。真正PET的探頭是由許多探測器組成環行多排，采集信息時，探頭自身不需要旋轉。

二、顯像劑

顯像劑一般由兩部分組成：放射性核素和被標記物，兩者具有高度親和力，被標記物可以是化合物、抗生素、多肽、單克隆抗體等，其化學或生物學性能決定著顯像劑的生物學分布。放射性核素腦顯像劑可根據示蹤劑的性質、功能等進行分類。以下按照功能將常用腦顯像劑及顯像方法、主要用途簡介如下：

（一）腦血流灌注顯像

理想的腦血流灌注顯像劑應具備以下特征，可以通過正常的血腦屏障（脂溶性、電中性、分子量小）；在腦內的分布與局部腦血流成正比；在腦內穩定停留，滯留時間較長。

1.99mTc-ECD（雙半胱乙酯），99mTc-HMPAO（六甲基丙胺虧）

99mTc的藥物物理特性適合于SPECT顯像，獲取方便，價格便宜。前者體內外穩定性更好，是目前最常用的腦血流灌注顯像劑，但兩者顯像劑均會低估真實的局部腦血流量（rCBF），尤其在高血流狀態下。

2.123I-IMP（安菲他明）

其在體內代謝特點有利于進行局部腦血流的定量分析，123I系加速器生產，價格亦昂貴，國內應用較少，多為研究報道。

以上三種均為SPECT腦血流顯像劑。

3.13NH3，H2O及15O，H2O

13N及15O半衰期分別為10分鐘和2分鐘，需回旋加速器生產，為PET用腦血流顯像劑，圖像質量高，短期內可重復顯像。

（二）腦代謝顯像

1.18F-FDG（氟代脫氧葡萄糖）

葡萄糖幾乎是腦細胞能量代謝的唯一來源，18F-FDG為葡萄糖的類似物，具有與葡萄糖相同的細胞轉運和己糖激酶磷酸化過程，但轉化為18F-FDG-6-P后不再參與葡萄糖的進一步代謝而滯留于腦細胞內。受檢者需禁食4小時以上，靜脈注射18F-FDG 185-370MBq（5～10mCi）后30～60分鐘進行腦葡萄糖代謝顯像，利用計算機和一定的生理數學模型，可得到大腦葡萄糖代謝率。

2.15O2，C15O2，H215O

常用的是15O2氣體，腦耗氧量是反映人腦功能的一個重要指標。受檢者吸入15O2后，立刻進行PET動態顯像，可得到腦氧代謝率（cerebral metabolic rate of oxygen，CMRO2）和氧攝取分數（oxygen extraction fraction，OEF），用于研究葡萄糖代謝與氧代謝之間的關系，但顯像技術和設備較為復雜，臨床應用較少。

3.11C-MET（甲基-L-蛋氨酸），11C-TYR（酪氨酸），18FFET（氟代乙基酪氨酸）及其他

氨基酸代謝顯像主要是反映腦內蛋白質合成代謝水平，目前臨床最常用的是11CMET。此外，11C-acetate（乙酸鹽）氧化代謝顯像、11C或18F-choline（膽堿）和11C或18F-thymine（胸腺嘧啶）代謝顯像越來越多地應用于臨床，它們具有較高的靶／非靶（target／non target，T／NT）比值，在組織學分級及評價預后方面優于FDG。

（三）神經遞質和受體顯像

1.多巴胺遞質（18F-Dopa）、轉運蛋白（99mTc-TRODTA1，11C-CIT）、受體（11C-Raclopride）顯像

臨床主要應用于帕金森病（Parkinson disease，PD），又稱震顫麻痹，是常見的神經系統變性疾病，病理特征為黑質-多巴胺神經元、黑質-紋狀體通路變性。PET可以利用18F-Dopa反映多巴胺的合成；11C-CIT反映多巴胺在突觸間隙的代謝，而11C-raclopride則反映多巴胺D2受體的數目和結合能力。總之，PET可在不同層面顯示帕金森病的特征。SPECT目前只能應用99mTc-TRODTA1進行轉運蛋白顯像。

2.γ氨基丁酸／苯二氮卓受體（11C-Flumaazenil，123IImazenil）

這類受體屬于腦內抑制性神經遞質受體，抑制過程是腦功能活動的一個重要方面，而興奮與抑制過程的失調是癲癇的生化基礎，此類受體顯像主要用于原發癲癇和一些神經精神疾病。

3.生長抑素受體（111In-Octrotide，18F-Octrotide，99mTc-Octrotide）顯像

對于細胞膜上有生長抑素受體的腫瘤，如垂體瘤、神經內分泌瘤、淋巴瘤等進行顯像，可定位診斷和觀察療效。

4.乙酰膽堿受體（11C-Nicotine）顯像及其他

乙酰膽堿受體主要進行阿爾茨海默病、帕金森病及癲癇病的研究；5-羥色胺受體（76Br-2-Ketanserin）顯像用于精神神經疾病的研究；而阿片受體（11C-DPN）顯像用于鎮痛、成癮方面的研究；目前關于18F-ML-10（甲基丙二酸）應用于PD的實驗研究也已展開。

（四）腦腫瘤顯像

上述腦血流顯像、18F-FDG代謝顯像、11C-MET代謝顯像、受體顯像均可用于腦腫瘤診斷，可以說腦腫瘤顯像是各種方法的綜合與靈活的運用，此外，還可使用下述顯像劑。

1.201Tl與99mTc-MIBI

兩者均是作為心肌顯像劑而開發的，后發現在腫瘤內不同程度聚集而應用于腫瘤顯像。兩者在腫瘤細胞內聚集的機制尚不十分清楚，在體內的分布與血流、腫瘤細胞活性等有關，故稱為腫瘤非特異顯像劑。在不具備PET的單位，可用上述顯像劑進行SPECT腦腫瘤顯像。近年研究發現，MIBI具有作為P-糖蛋白腫瘤多藥耐藥酶系統的酶轉運底物的特性，因此可用于腫瘤耐藥的研究。

2.放射性標記的抗體

用131I或123I標記相應的單克隆抗體進行顯像，可得到特異性高的結果。

3.11C-Cho（膽堿）與11C-TdR（胸腺嘧啶）或18F-FLT（脫氧尿苷）

是直接或間接反映腫瘤細胞增殖、細胞分裂的示蹤劑，較葡萄糖代謝顯像更特異。

4.18F-MISO（硝基咪唑）

惡性腦腫瘤生長迅速，與血管生成不相適應，腫瘤缺血、缺氧形成乏氧區，該顯像劑可顯示腫瘤的乏氧區域，對放療計劃的制訂有重大指導意義。

三、PET、SPECT與CT、MRI的比較

相對于SPECT而言，PET顯像的優勢在于：①由于PET采用符合計數探測成對的γ光子，因此不需要鉛準直器，靈敏度較SPECT提高10～20倍，并能改善分辨率；②PET的分辨率通常為5～6mm，最好的可達3～4mm，明顯優于SPECT；③PET顯像常用的核素多是組成人體的固有元素，或可以標記人體代謝的重要物質，通常進行代謝、受體等分子水平顯像，而SPECT主要進行功能顯像研究；④正電子核素半衰期短，需要時可在一次研究中多次使用；⑤PET很容易進行衰減校正和定量分析，SPECT定量分析就比較困難；⑥SPECT結構較為簡單，價格低，不需配備加速器，放射性藥物來源廣泛，比較容易推廣普及；⑦近年來，已研究成功符合電路采集技術，可在雙探頭SPECT上進行18F-FDG顯像，部分開展PET的工作，擴展了SPECT的功能，但由于靈敏度和分辨率較低，其圖像質量遠不如PET。總之，SPECT和PET是當今核醫學兩大主流設備，兩者各有側重點，不能相互取代。

CT、MR是以解剖結構為基礎的診斷技術，是在組織水平反映生理和病理結構的改變，只有在解剖結構發生變化之后，才有陽性表現。許多疾病在解剖結構發生改變之前早已出現功能代謝改變，核素顯像，特別是PET顯像可以從分子水平反映體內功能代謝變化，從而對疾病進行早期診斷。隨著影像技術的進步，如MR頻譜技術、MR多種原子核成像（現為氫核）的研究和開發，組織和（或）疾病特異性對比劑的開發和應用，使得CT和MR也能完成一部分功能和少量的組織代謝成像，但是它和PET圖像有著本質的區別。不同的影像手段成像原理不同，圖像各具特點，它們從不同層面描述病變，使臨床醫師對疾病有一個全面、完整的認識。

2000年以來，隨著具有多排探測器的螺旋CT與PET一體化的影像設備——PET-CT問世，在一次掃描中即可獲得PET和CT圖像，并可將清晰的CT解剖結構影像與PET功能代謝影像進行同機融合。尤其是隨著PET-MRI應用于臨床，顯著提高了腦部病變定位診斷的準確性，顯著改善了對PET圖像的判斷，使影像學發展到一個新的高度。

第三節　在神經外科領域的應用

一、癲癇

隨著診斷和治療技術的進步，癲癇的手術治療取得了可喜的進展。癲癇患者中，約25%的患者為難治性癲癇或頑固性癲癇，其中50%的患者適宜手術治療。對于繼發性癲癇，腦內致癇灶容易被發現，通過手術切除，效果良好，患者手術治療前，特別是原發癲癇，除需要明確診斷外，確定致癇灶是至關重要的。

目前癲癇患者的電生理檢查仍然是致癇灶定位的金標準。包括頭皮腦電圖（EEG）、24小時動態EEG，以及侵襲性的深電極EEG和皮層腦電圖（EcoG）。普通與動態EEG受影響因素多，有時難以準確定位，侵襲性EEG雖然定位準確，但使用受到限制，一般僅在確定開顱的患者進行。

影像學檢查包括CT、MRI（f-MRI）、SPECT、PET、MEG等無創性方法，在癲癇灶定位中具有十分重要的作用，但只有在影像結果與電生理檢查一致時才具有可靠性。CT主要反映形態學變化，對于腦血管病變、顱內腫瘤、炎癥等顯示清楚，這些病變可能與癲癇有關。MRI較CT有更高的軟組織分辨率，在顯示腦形態學變化方面優于CT，特別是在反映海馬硬化、腦皮質發育異常與癲癇關系上具有很高的臨床價值。

對于僅有腦功能和代謝改變而無形態學改變的病灶，CT和MRI往往不能見到異常，此外，MR的顳葉硬化常表現為腦萎縮，但腦萎縮不一定是顳葉內側硬化的證據，而PET、SPECT在反映腦功能和代謝改變與癲癇關系方面具有明顯的優勢。常用的方法為腦血流或18F-FDG代謝顯像。癲癇灶在發作期，腦組織的生理和生化出現明顯的變化，腦血流和氧代謝率增加，對氧和葡萄糖的需求亦增加。癲癇發作間期rCBF降低，局部葡萄糖利用率降低。發作間期呈低血流和低代謝是因為神經元的缺失和皮質萎縮，發作期病灶呈高代謝，血流灌注明顯增加，其原因是發作期對能量需求增加。發作期和發作間期對于顳葉與顳葉外癲癇定位準確率分別為90%和80%，當發作期的高灌注、高代謝與發作間期低灌注、低代謝為同一個部位時，定位更加準確（圖13-3-1，圖13-3-2）。同時，兩者結合分析可以排除非癲癇性低灌注與低代謝。神經受體顯像已經用于癲癇的診斷，主要集中在γ-氨基丁酸和BZ受體，主要優點為顯像更加特異，即使腦血流和代謝未見異常，也能顯示病灶的存在，提示癲癇的神經受體顯像有助于對其發病機制的研究。

PET與SPECT定位與皮質EcoG吻合率高，多數報道在90%以上，已被大量術后病理結果證實。手術后，90%以上發作得以部分或完全控制，但仍不能僅憑PET或SPECT來指導手術。假如PET定位是單發病灶，又與EEG吻合，則手術效果好，無須做皮質EEG。如為多發灶，或與EEG不吻合，指導手術效果不好，需要皮質EcoG進一步定位。一般認為，應首先做EEG和MR，如兩者一致，無須PET檢查，如僅一項有價值，可以進行PET檢查，如兩者均無價值，必須做PET。

二、腦腫瘤

腦腫瘤包括原發性和轉移性腫瘤，目前CT和MR是診斷腦腫瘤最重要的檢查手段。MRI空間分辨率高，軟組織對比好，灰、白質界限分明。MR和CT靜脈造影強化技術非常重要，腫瘤或其他腦病變一旦強化表示BBB遭破壞。MRI標準采集序列對于發現腦腫瘤非常靈敏，高級別腫瘤造影后出現增強，而低級別腫瘤不增強或增強不明顯。此外還可見到一些腫瘤間接征象，如占位效應、水腫、出血和壞死。

MRI和CT可提供精確的解剖信息，但由于腫瘤往往是不均勻和多基因的，故其在提供腫瘤級別信息方面存在缺陷；另外，由于膠質瘤具有侵襲性，在CT和MR上亦難以分辨邊界。但是，腦腫瘤的級別與FDG攝取程度呈正相關，因此，FDG-PET可作為CT和MR的補充，提供有關腫瘤級別方面的信息，顯示高級別腫瘤的邊界，有助于確定活檢部位，準確反映腫瘤病理。同時，手術后CT或MR的強化檢查也不容易鑒別瘢痕與腫瘤復發，而FDG-PET顯像相對容易，特別是將PET與CT或MR圖像融合，結果會更加精確。

（一）膠質瘤

1.概述

早在1987年，美國的幾個研究組經過多中心的研究將腦腫瘤推薦為FDG-PET檢查的適應證。1988年，NIH確定FDG-PET適應證：膠質瘤的分級、復發。1991年，美國神經病學會確定FDG-PET適應證除腦腫瘤外，還包括難治性癲癇的定位、癡呆鑒別診斷、運動障礙性疾病。1993年，隨著醫療保險機構準予報銷，FDG-PET的臨床應用隨之增多。

2.分級

FDG最初的價值為神經膠質及其他神經上皮細胞腫瘤FDG代謝進行腫瘤的病理分級，早期研究發現腫瘤代謝率與腫瘤級別密切相關。灰質和白質對FDG的攝取可以作為參照，一般將腫瘤FDG攝取與對側白質或皮質比較，進行半定量分析，低級別（1～2級）腫瘤等于或低于白質，而高級別（3～4級）腫瘤接近或超過灰質。21例經病理活檢證實的膠質瘤患者進行FDG-PET常規及延遲掃描，常規掃描中發現低級別膠質瘤病灶攝取率是正常腦組織的67%，延遲掃描時增加11%，而高級別膠質瘤在常規掃描時病灶攝取率為正常腦組織的138%，延遲掃描增加43%。

膠質瘤生長的一個重要特點是病理多樣性，即同一腫瘤內分化程度可不一。有學者研究50個腫瘤病例，平均每個取20份樣本，共1000份標本，發現82%的腫瘤內存在不同病理級別現象，特別是62%的腫瘤內同時存在高、低級別。這個發現提示腦腫瘤病理檢查的局限性，同時表明了腦腫瘤生長方式的特殊性。如果腫瘤內部局部級別高、生長活躍，導致腫瘤不規則生長。這些特點不容易被解剖影像發現。采用MR或CT立體定向取樣，由于腫瘤生長方式差異，導致低估腫瘤。如將FDG結果作為立體定向依據，取最活躍的部位，可以減少取樣，結果更接近實際（圖13-3-3）。

3.預后

除了提供腫瘤級別信息，FDG代謝程度還可預測膠質瘤預后情況。一組病例研究發現，新發的膠質母細胞瘤的總生存率及無事件生存率分別是13.8個月和7.4個月，而間變性膠質瘤分別為25.8個月和12個月。高代謝腫瘤患者生存期短。此外，在高級別腫瘤中的低代謝組，78%的患者生存期大于1年，而高代謝組中29%生存期短于1年。如低級別腫瘤發展成為高代謝，提示預后不良。上述說明，在治療前的腦腫瘤，FDG的代謝活性與生物侵襲行為相關。一例膠質瘤患者，MRI上無明顯強化，但FDG可見局部攝取增加，手術證實為高分化瘤。而另一例MR增強明顯，但FDG出現低攝取，手術病理證實為低級別腫瘤。

4.療效評價

MRI與FDG-PET融合對于判斷復發十分重要。殘余腫瘤與手術后變化在MRI上不易鑒別，但在FDG上診斷相對容易。手術后增強MRI表現為手術野周邊強化，但FDG代謝并不一定高，增強所見可疑部位必須與FDG部位一致。如果沒有融合技術，很難正確診斷。大劑量放療后，病灶出現壞死，但偶爾可見放療后病灶局部FDG攝取增高，這是因為炎性巨噬細胞活性增加所致，通常是中等程度（介于灰白質之間，而且分布不均勻）。有學者報道90例可疑復發的膠質瘤患者，經活檢或隨訪等方法最終證實59例為復發，31例為治療后反應，FDG-PET的特異性為97%，增強MRI為23%，表明治療后FDG-PET對復發與治療后反應的鑒別能力明顯高于增強MRI。放療后也可引起腫瘤周圍FDG攝取呈環行增高，為低或中等程度，與增強MRI表現近似，這種現象多與腫瘤中心出現壞死有關，而腫瘤復發往往表現為環內中心區的高攝取灶。但是，在判斷結果時應考慮可能出現的假陽性或假陰性，因為腦腫瘤患者治療中往往應用糖皮質激素，引起腦皮質代謝降低，表現為FDG G／W比值下降，導致假陰性結果，激素誘導的高血糖可能是直接因素，而假陽性可出現于患者在注射FDG時正發作臨床或亞臨床癲癇。

一般情況下，膠質瘤FDG攝取與分級和預后的關系符合上述規律，也適用于其他腦腫瘤。但也有例外，如某些星型細胞瘤，MR上表現為明顯強化，FDG表現為高攝取，但預后相對不錯。

FDG作為腫瘤顯像劑，高代謝一般提示腫瘤惡性度高，但低代謝時靈敏性、特異性較差，如低級別腫瘤、梗死、感染、良性腫物等均表現為FDG低攝取。此外，由于正常腦組織也攝取FDG，造成顯像時本底較高。下面介紹其他幾種PET示蹤劑：

由于腫瘤氨基酸代謝旺盛及存在BBB損傷，故可進行氨基酸代謝顯像。幾乎所有氨基酸都可被標記，但應用較多的示蹤劑是11C-MET（蛋氨酸），與FDG相比，其優點是正常腦組織攝取少，本底低。11C-MET即使在低級別腦腫瘤比正常組織攝取高1.2～3.5倍，而且腫瘤邊界較清晰，較少受炎癥影響。11C-MET與FDG在星型細胞瘤的比較，MET更靈敏，在組織學分級及評價預后方面優于FDG，兩者結合使用可提高對患者存活期預測的準確度。

11C-MET用于腦腫瘤PET顯像，彌補了FDG顯像某些方面的不足，但兩者均從基本代謝反映腫瘤特征，在特異性上仍存在缺陷。11C-Cho（膽堿）作為示蹤劑通過特異轉運體進入腫瘤細胞，經代謝成為磷脂酰膽堿整合到細胞膜上，因此，腫瘤對于11C-Cho攝取速率反映細胞膜合成速度，因而是細胞增殖的指標。

11C-TdR（胸腺嘧啶）或18F-FLT可參與DNA的合成，是反映細胞分裂速度的示蹤劑，更準確體現惡性程度。臨床應用表明，11C-TdR血液清除快，腫瘤細胞由于增殖快而顯像，與FDG相比，更適于評價腫瘤的療效。

（二）其他腦腫瘤

1.腦膜瘤

MRI和CT是本病的主要診斷方法，一般腦膜瘤特征較明顯，診斷不困難。但如考慮為惡性或手術后復發，可進行FDG-PET顯像，有研究表明腦膜瘤對FDG攝取程度與腫瘤生長速度和侵襲性相關。此外，腦膜瘤有較多的生長抑素受體表達，故可進行生長抑素受體顯像。

2.垂體腺瘤

CT特別是MRI是診斷垂體腺瘤的首選方法，經強化，對于5mm以上腺瘤診斷準確率大于90%。如臨床懷疑為垂體腺瘤，CT及MRI不能發現情況下，可考慮核素顯像進一步檢查。常用顯像劑為18F-FDG或11CMET，還可進行生長抑素或D2受體顯像，以提高檢出率。

3.腦轉移瘤

由于是血行轉移，通常發生在灰白質交界處。可表現為多發性示蹤劑濃集區，但這并非轉移瘤的特征表現，臨床上單個轉移瘤也不少見。FDG-PET表現為代謝高于白質，但可高于、等于或低于灰質，不易辨認。FDG-PET全身掃描有助于發現原發灶，對比研究表明，FDG發現腦轉移不如MRI靈敏，所以常規全身掃描不包括頭顱。

4.淋巴瘤

MR或CT圖像缺乏特征性表現，FDG-PET對于淋巴瘤的診斷非常敏感，可以很方便與炎癥如弓形蟲病鑒別。生長抑素受體顯像有助提高診斷特異性。

三、腦血管病

最常見的腦血管病有腦梗死、短暫性腦缺血發作和蛛網膜下腔出血。CT（包括CTA、CT灌注成像）和MRI（包括MRA、MRS、灌注成像、彌散成像）對其具有較好的空間分辨率和時間分辨率，檢查簡便、迅速，仍然是目前最重要和首選的檢查方法。但15O2及15O-H2O PET腦功能代謝顯像通過局部腦血流量（rCBF）、局部腦氧代謝率（rCMRO2）及局部氧攝取分數（rOEF）等相關參數的研究，在反映腦組織和神經元病理生理狀態和代謝狀況方面具有優勢，在某些疾病或時期不失為一種可供選擇的檢查手段，其中rCMRO2和rOEF是其他顯像方法無法獲得的指標。如短暫性腦缺血發作（TIA），腦組織結構無明顯改變，而腦血流和代謝顯像可發現受累及的供血區出現血流和代謝障礙征象。在部分急性或亞急性腦梗死的CT或MRI圖像上，需結合臨床方可與腦膠質瘤鑒別，但腦代謝顯像對此鑒別相對容易。腦梗死的早期診斷對于選擇治療方案及患者預后十分重要，核素腦血流灌注顯像可以早期發現腦梗死，但需要進行示蹤劑的準備，不適于臨床急癥患者。目前，腦功能代謝顯像在腦血管病中的應用主要集中在有關腦梗死的研究領域。

患者和臨床醫師關注的重點是腦梗死的超急性期（﹤6小時）診斷，研究表明，在此期進行溶栓治療，溶通率21%～93%。雖然普通CT和常規MR難以診斷，但CT灌注成像和MRI灌注成像、彌散成像具有很高的靈敏性和準確性。不過，在反映腦組織和神經元的代謝狀態方面，如可恢復的缺血灶（腦缺血半暗帶）和不可恢復的腦梗死的判斷上，SPECT、PET的功能代謝顯像仍具有優勢。一般認為rCBF介于12～22ml／（100g·min）的腦梗死區域代謝功能不穩定，可視為缺血半暗帶，表現為rOEF增高、rCMRO2正常或輕度降低，若低血流灌注狀態持續存在，該區域將演變為不可恢復梗死。

通常情況下，核素rCBF顯像在腦梗死區域表現為低灌注區，而且可以發現受累區域存在局灶性過度灌注現象，其機制可能是梗死后局部代謝產物的淤積引起腦血管擴張所致。這種過度灌注對于挽救梗死灶中可能存活的組織起到一定作用，但應注意過度灌注現象可能會掩蓋局部缺血病灶。如果腦梗死發生后的數小時內血流灌注沒有恢復，存活的神經組織會發生不可逆的損傷。15O2及15O-H2O PET顯像對于了解、研究腦梗死發生后出現的一系列病理生理變化提供了有益的幫助，對判斷預后和治療效果有重要價值。在急性期（﹤7天），可見rCBF與rCMRO2之間的不匹配現象，即腦梗死灶血流量明顯下降，氧代謝率保持正常或略降低，說明病灶部位的腦組織對能量的需求相對增加，標志著這些腦細胞仍具有代謝性，一旦恢復正常的血流供應，腦細胞可能恢復正常。當腦梗死進入亞急性期后（﹤30天），由于建立了側支循環，梗死區的腦血流量增加，氧代謝率下降，出現腦血流與氧代謝需求不相稱的腦血流過度灌注。如果測得梗死部位腦組織rCBF低于12ml／（100g·min）和rCMRO2低于65μmol／（100g·min）的閾值，腦細胞死亡不可避免，提示介入等治療無效。

四、腦外傷后綜合征

部分閉合性腦外傷的患者在恢復期以后，長時間內存在一些非特異的神經或精神性癥狀，如頭痛、頭暈、注意力不集中、記憶障礙等，而神經系統檢查、腦電圖、CT或MRI等無明顯異常，使這些患者的診斷與處理失去了客觀依據。盡管目前對于腦外傷后綜合征的病因仍無定論，但顯微鏡下可見神經細胞的一些異常變化。核素腦顯像原理不同于CT和MRI，它從腦功能和代謝的角度提供了對腦外傷后綜合征的認識與理解。

國外學者對一組腦外傷恢復期后患者的腦血流灌注顯像和CT進行了對比研究，結果顯示，患者在腦血流灌注顯像所表現的示蹤劑缺損和CT異常均與腦損傷程度正相關，但腦血流灌注顯像及rCBF結果異常的陽性率明顯高于CT，特別是在CT正常的患者中，仍有一半以上的患者血流灌注顯像結果異常，在癥狀輕、病灶小的患者中，這種差異更為明顯。此外，在病情較重的患者中，即使腦血流灌注顯像和CT均出現異常，但血流灌注顯像所顯示的病變范圍往往更大。

腦損傷特別是較為嚴重的外傷性腦損傷后，CT或MR檢查可見局部損傷的影像學表現，但有時患者的臨床表現及神經行為異常與影像學所見不匹配。由于葡萄糖幾乎是神經細胞能量代謝的唯一來源，因此可通過FDG-PET顯像觀察患者腦葡萄糖代謝和神經行為狀態之間的關系。一組研究同時觀察了腦損傷患者的FDG-PET顯像和神經精神測試（包括記憶、注意力和執行功能等）和整體神經行為測試。結果發現這類患者的認知和行為異常與前額葉和扣帶回皮質代謝降低有著密切聯系；記憶和執行功能與額葉中部、前側面皮質、扣帶回的代謝顯著相關。這些結果顯示，即使在缺乏結構異常的情況下，前額葉和扣帶回功能代謝異常在外傷性腦損傷所致認知和行為異常中扮演了主要角色，而FDG腦代謝顯像則有助于確認腦外傷后患者的認知異常與病變部位之間的關系，可以作為探討腦外傷后綜合征的重要的影像學檢查方法。

（林志春　高碩）

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