1 名稱

PET-CT腦顯像檢查

2 PET-CT腦顯像檢查的別名

正電子發(fā)射型計算機斷層儀腦顯像；正電子顯像；PET腦顯像

3 概述

正電子發(fā)射型計算機斷層儀（positron emission tomography，PET）被認(rèn)為是最有前途的影像技術(shù)之一，它能在活體情況下，觀察大腦功能活動與血流代謝變化的關(guān)系，被稱為“生理性斷層”。

4 PET-CT腦顯像檢查的適應(yīng)證

PET-CT腦顯像檢查適應(yīng)證基本同SPECT，具體如下：

1.短暫性腦缺血發(fā)作（TLA）與急性腦梗塞的早期定位診斷、療效評價和預(yù)后判斷。

2.老年性癡呆的早期診斷與病程評價。

3.癲癇病灶的定位與療效判斷。

4.腦腫瘤的良惡性鑒別、臨床分級、療效評價、預(yù)后判斷和復(fù)發(fā)或殘存病灶定位。

5.Parkinson病的早期診斷與病因探討。

6.精神疾病的病因研究和臨床用藥方案的確定。

7.腦生理研究與認(rèn)知科學(xué)的探索。

5 PET-CT腦顯像檢查的禁忌證

相對禁忌證如下：

1.妊娠期和哺乳期婦女  原則上不建議其進(jìn)行PET檢查，因FDG藥物在衰減時所產(chǎn)生的伽瑪射線可能對胎兒有一定的影響，特別是孕齡不超過三個月者。對于哺乳婦，因FDG可通過乳汁進(jìn)入嬰兒體內(nèi)，進(jìn)而可能產(chǎn)生不必要的照射。若因診斷確需進(jìn)行PET-CT檢查，應(yīng)認(rèn)定檢查的益處須大于對胎兒或嬰兒的不良影響，并在此期間避免哺乳。

2.幽閉恐怖癥者。

6 準(zhǔn)備

1.向病人及家屬交待檢查目的及可能出現(xiàn)的問題，檢查的過程及注意事項，以爭取最好地配合。

2.檢查前需要禁食4～6小時，禁糖類飲料。

3.部分患者尤其是糖尿病患者需要做血糖濃度測定。有些糖尿病患者需要使用胰島素。

4.檢查儀器  PET的基本結(jié)構(gòu)與SPECT相似，同樣由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（探頭）、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、圖像顯示系統(tǒng)及顯像床組成。探頭是PET最重要的組成部分，正電子發(fā)射體的放射性核素在組織或臟器中的分布是不可能通過測定電子來達(dá)到，測定正電子的基本方法是測量湮沒輻射產(chǎn)生的γ光子，湮沒輻射的γ光子與單光子有不同的特點。故在PET中對射線的限束不采用機械準(zhǔn)直，而采用電子準(zhǔn)直。PET的探頭形式多種多樣，一般有單層及多層2類。單層的PET一次數(shù)據(jù)采集只有一個斷層面，適用于做快速動態(tài)顯像，多層的PET由多晶體多環(huán)結(jié)構(gòu)組成，一次采集可得到數(shù)個斷層面。PET近年來的發(fā)展異常迅速，PET的類型已進(jìn)行了幾代的更新，目前最先進(jìn)的PET是具有飛行時間技術(shù)的多探頭多環(huán)型。

在醫(yī)學(xué)中應(yīng)用最廣的正電子放射性核素是¹¹C、¹³N、¹⁵O、¹⁸F等，正電子放射性核素的半衰期極短，故對生物體的輻射劑量低，同時由于為人體組織天然元素的同位素，故可進(jìn)行真正的示蹤研究。正電子放射性核素主要由回旋加速器生產(chǎn)，這一點造成設(shè)備費用高，是PET難以大規(guī)模應(yīng)用的主要困難。

5.PET-CT腦顯像檢查劑  PET-CT腦顯像檢查劑又稱代謝性顯像劑，進(jìn)入體內(nèi)可參與體內(nèi)代謝。主要有：

（1）¹⁸FDG：¹⁸FDG（2-脫氧葡萄葡萄糖）是一種葡萄糖的類似物，具有與葡萄糖相似的通過血腦屏障和腦細(xì)胞轉(zhuǎn)運能力，當(dāng)腦細(xì)胞攝入¹⁸FDG，經(jīng)細(xì)胞內(nèi)己糖激酶作用，轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸-¹⁸FDG后，不參與葡萄糖的進(jìn)一步代謝而滯留在細(xì)胞內(nèi)。因此，通過PET測定腦組織¹⁸FDG的攝取速率和攝取量，能準(zhǔn)確判斷腦葡萄糖代謝表現(xiàn)和變化過程，以此反映腦的功能和活動狀態(tài)。

此外¹³NH₃、¹⁵O-CO、¹⁵O-H₂O可用于局部腦血流測定，¹⁵O₂可用于腦氧耗量顯像，1-¹¹C-亮氨酸和¹¹C-甲基-L-蛋氨酸可用于腦蛋白質(zhì)代謝顯像。

（2）神經(jīng)受體顯像劑

①神經(jīng)多巴胺受體顯像劑：在腦受體顯像中，多巴胺受體顯像是應(yīng)用最多的一種，并已取得較大的成功。這不僅因為多巴胺受體系統(tǒng)是腦功能活動最重要的系統(tǒng)，而且還可能是運動性疾病治療藥物和精神神經(jīng)中樞抑制藥物的主要作用部位，主要用于各種運動性疾病、精神分裂癥和認(rèn)知功能研究。

②乙酰膽堿受體顯像劑：乙酰膽堿受體的配基QNB（奎丁環(huán)基苯甲酸）與受體的結(jié)合具有高親和力和高選擇性，用¹¹C和¹²³I標(biāo)記的QNB乙酰膽堿受體顯像表明，正常人乙酰膽堿受體富集于大腦皮質(zhì)和海馬，小腦則幾乎不含該受體，乙酰膽堿受體數(shù)量與親和力的減低與Huntington病和早老性癡呆有關(guān)。

③5-羥色胺（5-HT）受體顯像劑：5-HT受體與許多神經(jīng)精神性疾病，如抑郁癥、精神分裂癥、孤獨癖、Alzheimer病和Parkinson病等有關(guān)。人體¹¹C-NMSF，5-羥色胺受體顯像顯示該受體富集于杏仁核、丘腦中部、尾狀核、額葉皮質(zhì)、顳葉皮質(zhì)和脊髓。

④阿片受體顯像劑：內(nèi)阿片肽的作用極為廣泛，包括對痛覺、循環(huán)、呼吸、神經(jīng)、消化、泌尿、生殖、內(nèi)分泌、運動、免疫等功能的調(diào)節(jié)。正常人靜脈注射¹¹C-carfentanil 30～60分鐘后顯像，發(fā)現(xiàn)放射性依次聚集于丘腦中部、尾狀核、殼核、額葉、顳頂葉交界區(qū)皮質(zhì)、腦垂體、顳葉、小腦和中央后回。運動及應(yīng)激反應(yīng)可激發(fā)內(nèi)啡呔的分泌，與阿片受體競爭結(jié)合，使¹¹C-carfen-tanil在上述富集阿片受體的部位分布減少，阿片受體與麻醉藥成癮有關(guān)，目前阿片受體顯像主要應(yīng)用于麻醉藥成癮病人戒斷治療藥物的觀察和評價。另外國外已成功地用PET¹¹C-DPN對癲癇、抑郁癥患者進(jìn)行診斷及治療。

⑤苯二氮

7 方法

7.1 1.檢查方法

（1）腦葡萄糖代謝顯像：人腦血液供應(yīng)占心排血量的15%，氧耗量占全身的20%，每分鐘約消耗40ml氧、70mg葡萄糖。葡萄糖代謝幾乎是腦細(xì)胞能量的惟一來源，腦內(nèi)葡萄糖代謝率能反映腦功能的情況，無論是腦的生理活動或病理過程都伴隨葡萄糖代謝水平的變化。葡萄糖在腦細(xì)胞內(nèi)經(jīng)磷酸化酶降解變成6-磷酸葡萄糖，沿酵解通路最后生成二氧化化碳和水。2-脫氧葡萄葡萄糖（DG）與氟化脫氧葡萄葡萄糖（FDG）也均能通過血腦屏障（BBB）入腦，以糖酵解的方式被己糖激酶磷酸化分別變成DG-6-PO₄和FDG-6-PO₄，但與天然葡萄糖不同，這2種分子均不能沿糖酵解的通路繼續(xù)代謝，并且不能很快擴散透出BBB，因此要滯留在腦組織中一段時間（至少45min）。應(yīng)用¹⁸F-FDG進(jìn)行PET-CT腦顯像檢查，盡管不能示蹤天然葡萄糖在腦內(nèi)代謝_的全過程，但利用它能夠有一段時間滯留在腦內(nèi)，不僅可以獲得可靠的放射性分布影像，并且可以借助為它專門設(shè)計的生理數(shù)學(xué)模型，求出局部和全腦葡萄糖代謝率，再以不同顏色顯示不同的代謝量，得到局部腦葡萄糖代謝功能圖像。

（2）腦氧耗量顯像：正常人腦每分鐘耗氧40ml，氧耗量是反映腦能量代謝及功能的一個指標(biāo)，用¹⁵O₂（半衰期2min）吸入法（持續(xù)吸入或一次給藥）進(jìn)行PET顯像，得到腦氧氣代謝率（CM-RO₂），結(jié)合腦血流量和血氧濃度測定，能夠計算出氧提取分?jǐn)?shù)（OEF，OEF＝CMRO₂/CBF）、根據(jù)CMRGLU和CMRO₂，可以計算全腦和局部腦氧/葡萄糖利用率比值，利用這些參數(shù)可以研究血流與代謝的不匹配現(xiàn)象以及病理狀態(tài)下氧化作用與葡萄糖代謝之間的關(guān)系。

（3）腦蛋白質(zhì)代謝顯像：PET能夠顯示和測定物質(zhì)代謝的利用率，包括糖、脂肪和氨基酸，前二者反映供能情況，后者反映DNA代謝水平。目前用于研究氨基酸蛋白質(zhì)代謝的主要有1-¹¹C-亮氨酸和¹¹C-甲基-L-蛋氨酸。蛋氨酸易于通過BBB入腦，應(yīng)用¹¹C-蛋氨酸顯像擬合三室模型，可得到腦內(nèi)蛋氨酸攝取和蛋白質(zhì)合成的動力學(xué)數(shù)據(jù)。腫瘤細(xì)胞增殖的基礎(chǔ)是氨基酸代謝（或DNA代謝），¹¹C-蛋氨酸可用于檢查腫瘤及其轉(zhuǎn)移灶，根據(jù)其在腫瘤組織中的聚集情況來評價腫瘤增殖率，尤其可望成為評價深部腫瘤增殖率一種非創(chuàng)傷性方法。

（4）神經(jīng)受體顯像：目前在哺乳類動物的腦組織中已發(fā)現(xiàn)40多種天然神經(jīng)遞質(zhì)及其受體，腦內(nèi)受體含量極少，以皮摩爾（pmol）計，僅占全腦重量的百萬分之一。因此受體顯像的關(guān)鍵在于制備高親和力、高比活度的標(biāo)記配體，且要求非特異性結(jié)合很少，這些特異性標(biāo)記配體為受體的激動劑或拮抗劑，以拮抗劑居多，由于化學(xué)量極微，不會引起藥理作用及行為變化。顯像劑入腦后與神經(jīng)受體結(jié)合，應(yīng)用PET進(jìn)行動態(tài)平面或斷層顯像，得到神經(jīng)受體的解剖分布圖像，借助房室模型，可估算顯像劑與受體的結(jié)合密度和結(jié)合解離常數(shù)，用以反映受體數(shù)量和受體活性，通過介入已知的拮抗劑，可以評價顯像劑與受體及其亞型的結(jié)合特異性。

7.2 2.臨床應(yīng)用價值

（1）短暫性腦缺血發(fā)作和腦梗塞：PET能準(zhǔn)確測定腦各局部血流量變化，研究表明，當(dāng)局部腦血流量低于正常下限但高于23ml/（100g·min），患者可無臨床癥狀。此時CT和MRI無異常發(fā)現(xiàn)，但PET已明確顯示出局部血流的異常減低，在急性腦梗塞發(fā)病24小時內(nèi)，雖然PET腦血流測定已見異常減低，但CT常顯示陰性，因此PET在腦血管疾病的早期定位和病程估價中具有明顯優(yōu)勢。當(dāng)局部腦血流量低于12ml/（100g·min），氧代謝率小于65μmol/（100g·min），局部可出現(xiàn)不可逆性損害，在嚴(yán)重缺血區(qū)，若局部存在¹⁸FDG攝取和氧代謝，提示有存活腦組織。在治療前后測定腦血流量和¹⁸FDG利用率的變化，能客觀評價治療效果，及時制定有效治療方案。

PET同時測定急性腦缺血患者局部腦血流量和氧代謝，可有效估測預(yù)后，當(dāng)局部血流量減低但氧攝取分?jǐn)?shù)減低不明顯。即局部血流/氧代謝率不匹配時，提示良好的預(yù)后，而局部血流和氧攝分?jǐn)?shù)呈一致性減低，提示預(yù)后不良。

（2）癡呆的鑒別診斷：PET在癡呆癥的早期診斷和鑒別中有明確作用，目前主要用于Alzheimer病（AD）、多發(fā)性梗塞性癡呆（MID）和額葉型癡呆（FLD）等。在臨床上，AD的早期診斷較困難，CT和MRI常表現(xiàn)為陰性，PET測定腦各局部¹⁸FDG利用率，在AD早期診斷中顯示出獨特作用。顳-頂葉皮質(zhì)葡萄糖代謝的異常減低為AD的典型表現(xiàn)，診斷正確率達(dá)95%，早期AD在腦皮質(zhì)葡萄糖代謝異常減低的表現(xiàn)順序為：頂葉上部-頂葉前部和下部-顳葉-額葉。與AD不同，MID的PET影像表現(xiàn)為皮質(zhì)的多處局灶性低血流和低代謝區(qū)，與CT和MRI比較定位診斷明確，應(yīng)為這類疾病的首選。

（3）癲癇病灶定位：原發(fā)性癲癇為局部腦細(xì)胞異常放電所致的暫時性中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙性疾病，手術(shù)是常用的治療方法之一。因此，術(shù)前定位診斷非常重要。這類病人CT檢查常為陰性，PET能準(zhǔn)確地定位診斷原發(fā)性癲癇，表現(xiàn)為發(fā)作間期局部¹⁸FDG攝取的異常減低，定位靈敏性為70%～80%，發(fā)作期局部¹⁸FDG攝取異常增高，定位靈敏性可達(dá)90%以上。目前至少有50%的癲癇患者經(jīng)PET定位后可以肯定手術(shù)部位，而無需皮層腦電圖和其他檢測方法。此外，PET在癲癇患者治療效果的評價和病因?qū)W研究中已顯示出不可替代的作用。

（4）腦腫瘤：CT和MRI在腦腫瘤定位診斷中價值明確，為首選方法，但在腫瘤良惡性鑒別、療效評價、復(fù)發(fā)和殘存病灶的早期定位和患者的預(yù)后判斷等方面有明顯的局限性，而PET正是在這些方面體現(xiàn)出獨特優(yōu)勢，與CT和MRI構(gòu)成優(yōu)勢互補。根據(jù)腦腫瘤惡性程度與局部¹⁸FDG利用率呈密切關(guān)系的特點，測定腫瘤18FDG代謝能較好地鑒別其惡性程度。Ⅰ～Ⅱ級腦膠質(zhì)瘤¹⁸FDG的攝取率為3.8±1.6ms/（100g·min），低于正常灰質(zhì)¹⁸FDG攝取率；Ⅲ級腦膠質(zhì)瘤為5.7±2.7mg/（100g·min），與正常灰質(zhì)相似或略高；Ⅳ級腦膠質(zhì)瘤為7.3±3.6mg/（100g·min），明顯高于正常腦灰質(zhì)的¹⁸FDG攝取率。腦腫瘤局部¹⁸FDG攝取量與患者的預(yù)后有直接關(guān)系，當(dāng)腫瘤局部¹⁸FDG攝取高于周圍正常組織1.4倍，患者平均生存時間僅為5個月，而低于1.4倍者，平均生存時間大于19個月。腫瘤治療前后局部¹⁸FDG的攝取變化，可用于療效的及時判斷和治療方案的合理制訂。在腫瘤治療后，局部有無殘存病灶直接影響到臨床療效及患者預(yù)后，PET顯像可及時發(fā)現(xiàn)有異常¹⁸FDG攝取的殘存病灶，通過隨訪觀察，能早期定位復(fù)發(fā)腫瘤，有利于臨床及時采取有效的治療方法，提高患者生存率。

（5）Parkinson?。涸赑ET的多巴胺顯像中表現(xiàn)為基底節(jié)放射性攝取的異常減低，尤以殼核最明顯，呈現(xiàn)尾狀核頭部與殼核放射性減低不一致的特征，可與Parkinson綜合征等鑒別。局部血流和¹⁸FDG代謝顯像在基底節(jié)常表現(xiàn)為近于正?；蜉p度減低。

（6）精神疾?。壕穹至寻Y多巴多巴胺功能亢進(jìn)假說已被廣泛接受，典型抗精神病藥的主要作用機理是阻斷中樞多巴胺D₂受體。研究發(fā)現(xiàn)，精神分裂癥患者D₂受體密度指數(shù)高于正常人，且變異較大，所有服藥患者的配體結(jié)合率均下降，提示其D₂受體占有率升高。服用典型抗精神病藥物者紋狀體D₂受體占有率較未服藥或服用不典型抗精神病藥者高，發(fā)生錐體系副反應(yīng)者占有率也較高。

PET可用于觀察不同刺激下腦部的激活狀態(tài)，某些藥物對腦部的激活情況以及中樞受體占有率、藥物濃度與臨床療效間的關(guān)系。PET所示異常代謝區(qū)域包括：額葉、丘腦、基底節(jié)和顳葉等。以往未使用藥物的急性精神分裂癥患者，其丘腦和扣帶回呈高活性，上述部位對感知和聯(lián)絡(luò)有重要意義。而慢性患者，額、顳和頂葉呈低活性，這些部位是人類語言、概念及習(xí)俗形成中樞。

抑郁癥的發(fā)病原因目前尚不明了，許多研究認(rèn)為其病因與單胺類神經(jīng)遞質(zhì)代謝紊亂有關(guān)。近年來，腦受體顯像發(fā)展迅速，5-羥色胺轉(zhuǎn)運蛋白顯像、多巴胺轉(zhuǎn)運蛋白及D₂受體顯像已用于這類疾病的診斷研究中。開展這方面的研究對探討抑郁癥的病因及抗抑郁藥的藥理作用機制將是非常有價值的。

（7）認(rèn)知科學(xué)的研究：PET用于認(rèn)知科學(xué)研究具有獨特優(yōu)勢，用于PET研究的正電子核素多為構(gòu)成人體基本元素的同位素，化學(xué)性質(zhì)相同，符合生理示蹤的要求，適宜對人體生理功能的研究，所用正電子核素為超短半衰期，可短時間重復(fù)進(jìn)行PET顯像，在所有認(rèn)知激活顯像中，PET是最早用于對認(rèn)知功能研究的手段。到目前PET仍是認(rèn)知激活顯像的金標(biāo)準(zhǔn)。

8 注意事項

1.PET利用回旋加速器生產(chǎn)的正電子放射性核素，發(fā)生β^＋衰變，形成兩個γ光子，由于湮沒輻射產(chǎn)生的兩個γ光子是在同一條直線且方向相反，所以利用這一特性可確定γ射線的方向和范圍，進(jìn)行立體定位。圖像較SPECT清晰，并且利用的示蹤劑為人體代謝性顯像劑，使用安全。總之，PET能夠在體外非創(chuàng)傷性測定注入體內(nèi)正電子放射性核素標(biāo)記的各種示蹤劑的分布，如葡萄糖、氨基酸、核苷等類似物和多巴胺、乙酰膽堿、5-羥色胺等各類受體的特異配體和特異性抗體，靈敏而準(zhǔn)確地定量分析腦的血流灌注與葡萄糖代謝、蛋白質(zhì)合成與轉(zhuǎn)運、DNA復(fù)制、受體的功能與分布狀態(tài)等方面的變化。應(yīng)用PET監(jiān)測正電子核素標(biāo)記的各類神經(jīng)和精神藥物在體內(nèi)的作用和代謝，可用于新藥的開發(fā)與研究，藥理機制和耐藥性產(chǎn)生的探索，藥物量效關(guān)系和合理用藥的確定，這對于新藥的研制和臨床用藥有明確的指導(dǎo)作用。

2.在注射檢查藥物前后都要盡可能保持安靜，并以臥位或半臥位休息，盡量避免走動。

3.不能保持平臥或不能保持不動的患者（如兒童）可能需要用鎮(zhèn)靜劑或其他措施。