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1、PETCT在神經(jīng)系統(tǒng)疾病診斷中的應(yīng)用作者:李天然,高榮光,錢根年,鄭春雨,李銘山,王楷堂【摘要】正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層(PET)腦功能的研究是探知腦功能重要手段之一,在此領(lǐng)域已經(jīng)有了長(zhǎng)足的進(jìn)展,主要應(yīng)用的方面是:腦代謝顯像、腦灌注和腦血流顯像、腦受體顯像,其中以代謝顯像應(yīng)用最為廣泛。特異性顯像劑的開發(fā)是未來發(fā)展的方向,PET顯像會(huì)在腦功能領(lǐng)域顯示出獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。多層螺旋計(jì)算機(jī)體層攝影(MSCT)的腦灌注成像為超早期診斷腦梗死和對(duì)腦腫瘤的診斷、評(píng)估及預(yù)后的監(jiān)測(cè)起到了重要的作用。PETCT聯(lián)合起來必定會(huì)促進(jìn)神經(jīng)系統(tǒng)影像的發(fā)展?!娟P(guān)鍵詞】正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層;多層螺旋計(jì)算機(jī)
2、體層攝影;神經(jīng)系統(tǒng);18F脫氧葡萄糖13腦的生物重要性和復(fù)雜性是不言而喻的,探索腦功能的本質(zhì)一直是生命工作者的不懈追求,但是無創(chuàng)條件下顯示人腦的功能狀態(tài)一直以來進(jìn)展緩慢。思維本質(zhì)仍然是自然科學(xué)不倦探索的4項(xiàng)熱門主題之一。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)觀念和模式都發(fā)生了深刻的變化,突出體現(xiàn)了人的心理健康,凸現(xiàn)心理、精神、行為等重要性,這就要求對(duì)人腦的功能機(jī)制進(jìn)行深入的探究。國(guó)際上繼人類基因組計(jì)劃后又啟動(dòng)了人類腦計(jì)劃、虛擬人計(jì)劃,都對(duì)腦研究提出了更高的要求[1]。然而真正對(duì)活體人腦進(jìn)行深入研究的設(shè)備很少,正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層(PET)的出現(xiàn)為人腦的研究提供了新的思路和方式。目前對(duì)大腦影像解剖
3、結(jié)構(gòu)的顯示已經(jīng)達(dá)到了最清晰的階段,以MRI為代表的解剖顯像為大腦解剖結(jié)構(gòu)的明確提供了依據(jù)。MRI對(duì)大腦解剖結(jié)構(gòu)的顯示是無與倫比的,凡是與解剖結(jié)構(gòu)相關(guān)的疾病幾乎都可以顯現(xiàn)出來。雖然MRI,CT主要利用在解剖結(jié)構(gòu)的顯示,但在腦功能的探索方面也取得了一定的進(jìn)展,如磁共振的MRS可以分析局部的化學(xué)成分的改變,進(jìn)而推斷早期病變的可能,此外磁共振的彌散成像、灌注成像均對(duì)腦功能進(jìn)行了研究并取得了一定有價(jià)值的結(jié)果。目前最先進(jìn)的功能fMRI已經(jīng)在腦功能顯像方面顯示出了巨大的威力。此外多層螺旋計(jì)算機(jī)體層攝影(MSCT)的灌注成像、光成像、腦磁圖成像、腦電圖、腦誘發(fā)電位都從不同的角度對(duì)腦功
4、能進(jìn)行了有益的探索。PET的出現(xiàn)為腦功能的研究開辟了一個(gè)新的戰(zhàn)場(chǎng),PET將腦功能信息轉(zhuǎn)變成解剖影像形式顯示出來,這是功能影像的一次重大飛躍。PETCT是在PET的基礎(chǔ)上又一重要進(jìn)展,其基本的思想在于解決PET空間分辨率低、解剖結(jié)構(gòu)顯示欠清晰的特點(diǎn),事實(shí)證明,PETCT成功解決了病灶的定性和定位的問題。PETCT在硬件上是PET和CT的組合,而在軟件上是相互支持的?! ?PET在神經(jīng)系統(tǒng)方面的應(yīng)用 11PET的原理13 PET(Positronemissiontomography)是利用發(fā)射正電子核素標(biāo)記的材料(目前一般用氟脫氧葡萄糖18FFluorode
5、oXyglucoseFDG)進(jìn)行發(fā)射顯像,18FFDG是脫氧葡萄糖的類似物,腦細(xì)胞主要能量來源是葡萄糖,所以腦細(xì)胞對(duì)示蹤劑的攝取明顯增加,表現(xiàn)為高代謝區(qū),同時(shí)PET可以定量研究腦細(xì)胞的濃聚程度。PET本質(zhì)上是一種放射自影技術(shù),將特定的放射性示蹤劑注入人體,這些示蹤劑參與體內(nèi)生化代謝過程中的某些步驟,但又不完全參與整個(gè)過程,所以一般情況下示蹤劑被“陷落”(trping)在細(xì)胞內(nèi)而聚集,從而形成高放射性細(xì)胞,通過高靈敏的探測(cè)器進(jìn)行探測(cè)這些細(xì)胞發(fā)射出的光子,轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)而以解剖的形式顯現(xiàn)出來。所以有學(xué)者這樣認(rèn)為,只要找到合適的標(biāo)記方法,可以直接將任何一項(xiàng)神經(jīng)分子生物學(xué)進(jìn)
6、展的成果開發(fā)為相應(yīng)的示蹤劑,完成與臨床的無縫對(duì)接。PET是分子水平上的顯像,但并不是說PET的分辨率已經(jīng)達(dá)到了分子水平。有專家指出,PET觀察的成像對(duì)象仍然是物體,是病灶,不是單個(gè)分子,強(qiáng)調(diào)PET空間分辨率達(dá)到分子水平是一種誤解,既不現(xiàn)實(shí),也無意義[2]。美國(guó)麻省總醫(yī)院的Weissleder教授給分子影像學(xué)定義為:在活體狀態(tài)下,應(yīng)用影像學(xué)對(duì)細(xì)胞和分子水平生物過程進(jìn)行定性和定量研究。 12PET在神經(jīng)系統(tǒng)領(lǐng)域的應(yīng)用13 PET問世之處就是以腦功能研究作為主要研究方向。神經(jīng)系統(tǒng)疾病種類繁多,目前仍然主要依靠臨床癥狀進(jìn)行診斷,其主要原因在于腦功能機(jī)制的復(fù)查,人類對(duì)腦功
7、能的所知甚少。PET在腦功能方面主要集中在三個(gè)領(lǐng)域:(1)腦血容量和腦血流灌注,它反應(yīng)腦血流和血腦屏障的破損情況和主要檢測(cè)腦血流的通透性;(2)腦代謝,反映物質(zhì)在大腦的利用;(3)神經(jīng)受體分析,能定量地顯示受體的數(shù)量和受體的分布。其中以代謝顯像應(yīng)用最為廣泛[3]?! ?.21PET在腦代謝顯像方面的應(yīng)用 目前常用的示蹤劑是氟代脫氧葡萄糖(18FDG),其基本原理與葡萄糖的代謝相似,能通過血液系統(tǒng)運(yùn)輸?shù)较鄳?yīng)的靶器官,能通過血腦屏障進(jìn)入腦組織內(nèi),進(jìn)而進(jìn)入腦細(xì)胞參與部分步驟的葡萄糖代謝,經(jīng)磷酸己糖激酶催化形成6磷酸脫氧葡萄糖而滯留于腦細(xì)胞內(nèi),并且進(jìn)入