PET-CT在中枢神经系统疾病中的应用

PET-CT在中枢神经系统疾病中的应用

PET是能够可以反映人体功能、生化代谢及进行分子影像研究的先进的分子影像技术。随着各类新型神经系统受体显像剂的出现，PET不仅可提供大脑血流灌注和葡萄糖代谢情况，还可特异性地观察各种受体结合情况，是诊断中枢神经系统疾病的有效方法，在帕金森氏病（Parkinson"s Ddisease, PD），阿尔茨海默病(Alzheimer"s Disease,AD)等神经变性疾病，癫痫 (Epilepsy, EP),脑肿瘤等各类疾病的诊断中有着广泛应用。温州医学院附属第一医院神经内科朱振国

神经变性疾病

1、 阿尔茨海默病（Alzheimer"sdisease,AD）是临床上老年人最常见的痴呆类型，占所有病人的50~60%，目前尚未发现可根治AD的药物。对AD早期诊断或是对于亚临床状态的患者进行药物干预，可能延缓疾病的发生，从而能提高老年人及其家属的生活质量。通过18F-FDG PET-CT显像能够反映AD患者大脑葡萄糖代谢的特征，从而可能为处于疾病早期的不同类型痴呆进行鉴别，特别是有利于为发现处于亚临床认知缺陷状态病人提供线索。

2、 非AD型痴呆在老年变性痴呆中占35-45%，主要包括额颞叶痴呆、路易体痴呆帕金森病痴呆等。AD与上述疾病在临床与神经病理学上存在一定程度上的重叠，容易误诊。FDG PET脑功能显像可以在体外反映AD型及非AD型退行性痴呆大脑不同部位对FDG的特异性摄取，可以为其临床诊断和鉴别诊断提供线索。

3、 帕金森病（Parkinson"s disease，PD）是老年人常见的神经变性病之一，尽管临床对PD诊断比较容易，但是有学者发现，临床诊断为PD的患者中，最后病理证实为原发性PD的仅有75%，余25%临床与病理诊断不符。目前，PD的PET研究主要包括多巴胺受体显像、多巴胺转运体显像、神经递质显像等。主要应用于PD的早期诊断、病情监测及疗效评估等方面。

癫痫

PET-CT在很大程度上可以对癫痫病灶的定位和对手术疗效进行评估，PET-CT对癫痫病灶定位，为脑外科进行手术提供参考资料。有关资料显示，PET-CT与创伤性的开颅皮层脑电图定位癫痫病灶的吻合率很高，可达90%以上，为癫痫病灶的定位提供了一项无创新的选择方法。在PET-CT定位指导下外科进行癫痫灶切除术后，绝大多数患者术后病情可得到有效控制。 
　　颞叶癫痫是最常见的癫痫类型，手术适应证是单侧局限性且相对固定不变病灶。如果患者是大脑两侧病变，则此患者不适于手术治疗。18F-FDG PET-CT颞叶癫痫典型表现是发作间期颞叶放射性降低，低代谢的区域往往位于海马旁回附近，但也可以超出内侧颞叶，影响包括外侧颞叶皮层的其他皮层区。PET-CT扫描意义在于发现单侧病变和排除对侧病变，在60-90%的颞叶癫痫病人中可以发现单侧颞叶代谢减低。 
　　20-30%的癫痫病灶定位于颞叶外，PET-CT显像发现在额叶癫痫中低代谢的区域往往大于形态上不正常的范围，但是低代谢的区域与结构上不正常的部分相融合。 
总之，癫痫病灶应在FDG低代谢区域之中寻找。

脑肿瘤

脑肿瘤是危害人类健康的重要疾病，由于生长部位重要及部分肿瘤的恶性行为，其死亡率和致残率较高。正电子发射断层显像（Positron Emission Tomography，PET）作为一种功能和代谢的显像方法，反映的是病变组织中的生化改变和代谢异常，借助不同显像剂，可无创、动态、定性、定量地分析与肿瘤代谢和增殖加快有关的生理生化过程，直接、全面地体现肿瘤的生物学特性，弥补形态学检查的不足，对颅内肿瘤的认识深入到了分子代谢水平。

1、 脑肿瘤的诊断与鉴别诊断

成人最常见颅内原发性肿瘤依次为胶质瘤、脑膜瘤等，儿童是星形细胞瘤和髓母细胞瘤等。脑肿瘤恶性程度不同即级别不同其临床病程、治疗手段及预后亦不相同，因此术前明确诊断对指导治疗和判断预后十分重要。 18F-FDG PET-CT显像对星形细胞瘤的良恶性鉴别诊断具有重要的临床应用价值。星形胶质细胞瘤1级18F-FDG PET-CT显像表现为低代谢影像，病灶的放射性浓聚程度低于正常脑组织。星形胶质细胞瘤2~3级可表现为高代谢病灶，尤其以病灶边缘明显，病灶的中心部位可表现为低代谢灶。星形胶质细胞瘤3，4在18F-FDG PET-CT显像时表现为高代谢病灶，肿瘤病灶显示为放射性异常浓聚影，甚至可以高于相邻的皮质，当肿瘤内部发生出血、坏死时，相应部位可表现为放射性缺损。因此，根据星形细胞瘤病灶对18F-FDG的浓聚程度可以鉴别其良恶性。国内外多中心研究表明，18F-FDG 对脑肿瘤诊断灵敏度较高为83.7%，但特异性较低只有61.1%，而MET无论灵敏度、特异性还是准确性都高于FDG。MET与FDG不同，其在正常皮质中摄取较低，主要被存活的肿瘤细胞摄取，而巨噬细胞和其它非肿瘤细胞摄取较少，因此MET更有助于肿瘤和良性病变的鉴别。

2、 脑肿瘤的分级

根据WHO2000年公布的中枢神经系统肿瘤分级标准，原发性脑肿瘤分为4级：1级表现为细胞增生不活跃、无核异型性、无核分裂、无血管内皮细胞增生、无坏死；2级细胞增生较活跃、有核异型性、无核分裂、无血管内皮细胞增生、无坏死；3级细胞增生活跃、核异型性明显、较多核分裂、可见血管内皮细胞增生、无坏死；4级细胞增生极度活跃、核异型性比3级者更突出、较多核分裂和病理性核分裂、有明确的血管内皮细胞增生和/或坏死。 18F-FDG是脑肿瘤代谢研究最常用的显像剂，其在一般肿瘤中的摄取机制已基本明了（见图），可见细胞内FDG的多少反映了葡萄糖转运的速率和细胞内磷酸化的速率。肿瘤细胞葡萄糖转运蛋白表达增加，葡萄糖转运蛋白数量增多，糖酵解加快导致葡萄糖摄取增加。恶性程度不同的肿瘤，葡萄糖代谢程度也不同，因此18F-FDG可用于脑肿瘤的分级。通过视觉分析法，与周围正常脑实质相比，病变在PET上出现异常放射性分布浓聚、稀疏或缺损时考虑为代谢异常，否则为代谢正常。异常代谢者根据病变时对显像剂的摄取程度分为5个等级：0级：病变的摄取程度低于白质；1级：病变的摄取程度等于白质；2级：病变的摄取程度高于白质但明显低于灰质；3级：病变的摄取程度近于及等于灰质；4级：病变的摄取程度高于灰质。0~1级为低代谢，2级为中度代谢，3~4级为高代谢。

3、 疗效评价与判断肿瘤复发、放射性坏死

肿瘤细胞对18F-FDG 浓聚程度的降低是放、化疗有效的标志，在肿瘤治疗过程中，应用18F-FDG PET-CT显像进行连续动态观察，根据病灶对18F-FDG浓聚程度的变化判断肿瘤细胞对治疗的反应，可用于疗效评价。对于手术治疗的患者，18F-FDG PET-CT显像可以早期发现残余病灶，为进一步治疗提供依据，星形细胞瘤具有很强的复发性，CT/MRI对于星形细胞瘤手术或放疗后复发或治疗后疤痕形成的鉴别有一定困难，而18F-FDG PET-CT显像则具有很强的有事，因为治疗后形成疤痕的糖代谢水平远远低于复发的肿瘤组织，在18F-FDG PET-CT显像上治疗后疤痕组织表现为放射性减低影，复发的肿瘤组织表现为放射性浓聚影。大量临床研究结果证明，18F-FDG PET-CT显像是鉴别星形细胞瘤手术或放疗后复发或治疗后疤痕形成的有效手段。