神經系統放射性核素檢查
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神經系統放射性核素檢查(radionuclide studies of nervous system)，利用放射性核素可以無創性地觀察腦血流灌注情況，測定並顯示局部腦血流量、局部腦葡萄糖代謝率、氧耗量，進行腦受體和腦池顯像等，是診斷神經系統疾病和研究腦功能的重要方法。
133Xe(133氙 )吸入法測定局部腦血流量(rCBF)133Xe是一種脂溶性彌散性惰性氣體，吸入肺部後能很快進入血循環而被帶至腦組織，繼而又隨腦血流從腦組織清除出去，其清除速率與腦血流量密切相關。用多個放射性探測器在顱外可以測得大腦皮質各個部位的放射性133Xe清除率，從而計算出各局部組織的血流量，正常成人約50～70ml/100g/mm。本法在診斷輕度腦缺血性病變如暫時性腦缺血發作(TIA)和可逆性缺血性神經系疾病(RIND)方面，較CT靈敏。適用於定量觀察病情變化和療效。本法的優點是簡便價廉。缺點是不能精確定位，難以測得深層結構的血流量。
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局部腦血流顯像
常用的是以99mTc-d、1-HMPAO(99mTc-d， 1-六甲基內烯胺肟)和99mTc-ECD（99mTc-乙基半胱氨酸二聚體）為顯像劑，用單光子發射計算機斷層照像機（SPECT）進行腦斷層顯像。99mTc-d、1-HMPAO和99mTc-ECD在腦組織中的聚集量與局部血流量成正比，因此根據腦斷層影像上各部位的放射性多少可以比較甚至定量測定各部位的rCBF。在大多數情況下，局部腦血流與局部腦功能大致平行，因此本法除能靈敏地診斷TIA和RIND外，對診斷和研究腦功能性疾病也很有價值。如癲癇灶在發作期多表現為rCBF增高，發作間期多為降低，這種表現對癲癇灶的發現和定位優於CT和MRI。本法對老年型痴呆分型也很有幫助。
局部腦能量代謝顯像
葡萄糖是腦組織唯一的能量來源物質，利用18F標記的脫氧葡萄糖(18F-FDG)和15O2作為示蹤劑進行腦斷層顯像，從影像上各部位提取出18F和15O的數量信息，代入生理數學模型可以計算出腦組織各部位的葡萄糖代謝率(LCMRGlu)和氧耗量，計算值以不同的色階顯示在相應部位，構成一幅代謝影像。由於18F和15O是正電子發射體，需用能探測正電子湮沒輻射後產生的成對γ射線的專用儀器──正電發射斷層照相機(PET)。這種儀器和生產18F、15O等正電子發射體所需的加速器價格昂貴，技術較為複雜，故本檢查目前尚不能作為臨床常規使用，多用於腦神經精神活動研究。本法已成功地應用於研究特定神經核團作功與外界刺激的應答關係，如聽語言時左顳葉聽覺皮層的葡萄糖代謝率明顯增高，聽音樂則在右側聽覺皮層葡萄糖代謝率增高。用本法也成功地觀察到精神分裂症和抑鬱症抑鬱期患者的額葉皮質有明顯的葡萄糖代謝率減低，用藥物增進該區的代謝率，臨床症状隨之改善。因此，科學界認為本法將在21世紀揭示人腦功能和精神疾病秘密的偉大研究中作出重大貢獻。
神經受體顯像
神經受體是神經功能得以實現的重要環節之一，很多疾病與神經受體的缺陷有關，神經藥物的作用機理也與之密切相關。利用放射性核素標記的能與受體特異結合的配體作為顯像劑，用PET或SPECT可以獲得正常人和病人的腦神經受體影像，可用以了解受體的分布和密度，並可計算出內源性神經遞質釋放速率等功能參數。目前研究得較多的有多巴胺D2受體、阿片受體和乙醯膽鹼受體。多巴胺D2受體主要分布在尾狀核和豆狀核，帕金森病該處受體數目增加，但多巴胺遞質減少。用多巴胺D2受體顯像可以監測氯丙嗪等治療精神分裂症時對D2受體阻斷的程度，從而達到控制適當藥量的目的。有人應用阿片受體顯像觀察美沙酮治療阿片成癮病人時美沙酮佔據阿片受體的程度，從而提供一種監控用藥量的有效方法。
腦池顯像
將某些放射性藥物經腰穿注入脊髓蛛網膜下腔，用γ相機可以探測和顯示它沿著腦脊液循環依次進入各腦池，最後到達大腦凸面被蛛網膜顆粒吸收的過程，從而觀察到蛛網膜下腔有無引流不暢、狹窄和膨大，腦室異常充盈（正常時放射性藥物不進入腦室）等，是診斷蛛網膜下腔狹窄粘連、蛛網膜囊腫和交通性腦積水的有效方法。本法還可診斷並顯示腦脊液漏。
放射性核素腦血管造影
靜脈「彈丸」式注射Na99mTcO4後，用γ相機在頭部快速動態探測放射性流經頸內動脈和腦血管的過程，可以顯示它們的影像和各部位腦血流的速度。所得影像遠不如 X射線腦血管造影清晰，但本法有無創、安全、簡便和迅速等優點，又可進行半定量分析，故也有一定的實用價值，可用於腦血管畸形的初篩，鐵血性腦疾患的診斷和療效觀察。若顯像劑經過頸內動脈到達顱底後停止進入腦內，硬腦膜靜脈竇不見充盈，是診斷腦死亡的依據。
腦顯像
一些放射性藥物只能通過血腦屏障受損的部位而聚集在病損處，不能通過正常的血腦屏障而進入正常腦組織，因此可以使血腦屏障受損的病變得以顯影，這種方法稱為腦顯像。本法曾經是腦瘤診斷的有效方法之一，診斷率近90％。但現在凡有CT和MRI設備的醫院已很少再用此法，只是在尚無上述設備的地方仍有實用價值。
本法是診斷腦內炎症的靈敏方法，有報導本法能早期發現獲得性免疫缺陷症候群患者的腦內炎症病變，有可能成為獲得性免疫缺陷症候群輔助診斷方法之一。
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