东方早报:刘兴党:核医学探究脑疾病
 
  来源:华山医院 点击:3585  日期:[ 2016-03-08 ]
 

东方早报 2016年3月5日 身体周刊 10-11版

记者 肖蓓


     刘兴党认为,核医学显像不只是看片子,医生必须有丰富的临床经验。   

      1965年6月出生,医学硕士、博士,教授/主任医师,博士生导师。现为上海市核医学质量控制中心主任,复旦大学附属华山医院核医学科主任。

      神经核医学,聚焦于大脑,通过脑SPECT局部脑血流灌注显像、神经受体显像脑池显像、脑PET显像等技术,研究脑血管病、精神疾病等各类疾病留在大脑上的“蛛丝马迹”。作为华山医院核医学科主任,刘兴党就专长于神经核医学,尤其擅长脑血流及多巴胺受体(DAT)等研究。

 
      面对复杂而又迷宫般的大脑,人类对脑的探索是永无止境的。很多疾病都会在大脑上留下永恒的“痕迹”,研究大脑上的这些蛛丝马迹,就是揭示大脑秘密的金钥匙。
      神经核医学,就是聚焦于大脑,通过脑SPECT局部脑血流灌注显像、神经受体显像脑池显像、脑PET显像等技术,研究脑血管病、帕金森病、癫痫、痴呆、抑郁及焦虑等精神疾病留在大脑上的“蛛丝马迹”,揭示深藏于大脑内部的秘密。
      基于复旦大学附属华山医院在神经外科和神经内科的强大优势,华山医院核医学科在神经核医学领域也有着先天优势。华山医院核医学科主任刘兴党教授就专长于神经核医学,尤其擅长脑血流及多巴胺受体(DAT)等研究。
      在刘兴党看来,“核医学是一门利用开放型放射性核素示踪诊断和靶向精准治疗疾病的学科。它和CT、核磁共振、超声技术等相互补充、彼此印证,极大地提高了对疾病的诊断和研究水平,故核医学显像是近代临床医学影像诊断领域中一个十分活跃的分支和重要组成部分。现在,中国核医学的春天刚刚开始。”
  
      脑功能显像
      华山医院核医学科地方不大,虽然看起来不起眼,但这里确是医院不可缺少的一个部门。这里每天要做20-50个SPECT-CT检查、40-100个骨密度测试等,去年检查和治疗44万人次。
      核医学科的SPECT-CT和PET-CT是一种灵敏、简便、安全的诊断方式,能够通过放射性核素来标记化学物质,进入人体内参与代谢,可以通过体内脏器显像,对疾病进行早期诊断,还能通过核素内照射对病灶进行治疗。
      在SPECT-CT检查室,一个6岁的孩子正在进行脑灌注显示检查。刘兴党指着这个患者的脑血流灌注显示图像说,“SPCET-CT是将核医学的脑功能显像与CT断层扫描相结合的一种综合显示,能同时显示脑部的结构和功能,精确定位到病灶的位置。你看大脑这个部分有一个明显的暗区,这是动静脉畸形形成的,可以通过手术治疗。再看这个老年妇女的骨显像,她的肺癌已经出现全身骨转移,这些骨骼上的亮点都是癌细胞转移灶,患者已经进入晚期了。”
      核医学,对许多人来说还有些陌生。核医学有哪些技术?刘兴党为记者娓娓道来,“核医学有三大技术:体外检测-放射免疫分析、体内脏器显像、核素内照射治疗。体内脏器检查包括了SPECT、SPECT-CT、PET、PET-CT、PET-MRI、骨密度等多种技术,是一种功能性的、分子靶向性的精准诊断手段。CT、核磁共振主要通过断层扫描显示人体结构,而核医学的体内脏器显像是一种功能性显像,不但反映脏器形态,而且可显示脏器的生化或生理功能。而核素内照射治疗则是分子靶向精准治疗,与放疗相比,放疗是体外射线通过正常皮肤组织进入人体内照射杀死肿瘤,对所经过的人体组织有伤害。而核素内照射则只在病灶特定部位吸收核素,其他部分组织不受影响。最常见的如碘131靶向治疗甲状腺癌和甲亢,甲状腺激素形成要摄取碘,碘131进入人体内主要在甲状腺摄取。因此,让甲亢病人一次性服用5-10毫居的碘131,碘就能自动被甲状腺摄取,用射线把亢进的甲状腺细胞杀死。这种治疗方法简单易行,费用低,适宜国家医保政策。在欧美非常流行。”
      核医学的分支有内分泌系统、神经系统、骨骼系统、心血管系统、呼吸系统、泌尿系统、消化系统、淋巴系统、肿瘤、炎症及治疗等。刘兴党多年来一直致力于神经核医学的研究。他介绍说,神经核医学主要应用于中枢神经的脑部,范畴包括SPECT-CT脑血流灌注、神经受体等显像。在临床上,可以对于脑血管疾病、癫痫、脑退行性疾病、痴呆和帕金森病、精神疾病(强迫症、抑郁症、焦虑症等)以及认知疾病进行脑功能的显像。
      脑是人体内新陈代谢最为旺盛的器官,正常人脑的平均重量约占身体重量的2%左右,而静息时脑血流量约占心脏搏出量的六分之一,其耗氧量可占到全身耗氧量的20%。成人的全脑血流量平均750-850ml/min,灰质的血流量高于白质。健康成年人的脑血流量是100g脑组织约为40-50ml/min,但脑内各个部位的血流量不尽相同,在安静时,额部的血流量明显较其余部分脑区多。通过研究脑血流灌注情况,可以深入揭秘大脑功能。
      刘兴党解释说,“脑血流灌注显像是应用小分子、不带电荷的脂溶性放射性示踪剂,如99mTc-ECD等进人血脑屏障后,在脑组织内的聚集量和血流量成正比,应用SPECT-CT进行采集和图像处理,可获得三维各个断层的局部脑血流灌注图像,可以进行相对的定量分析。由于血流灌注与脑功能密切相关,脑SPECT血流灌注显像又可称之为功能性脑显像。当脑内发生病变时,病灶局部脑组织的血流灌注减少或增多,在断层图上可见放射性减少或增高区通过图像分析,为中枢神经系统疾病的诊断和治疗提供有价值的信息。”
      脑血流灌注显像图,将大脑的血流灌注情况标示成各种颜色,如何通过五颜六色的图像,看出脑疾病的端倪?
      刘兴党打开一个老年痴呆症患者的脑血流灌注显示图片说:“很多疾病都会导致大脑的永久改变,比如老年痴呆症患者的脑血流灌注显示与儿童的脑血流灌注显示就非常相似,老年痴呆的情绪化表现与孩子很像,所以有‘老小孩’之说。你看,这是小孩与老年的脑血流灌注图,是不是很像?共同的特点是基底节、丘脑部位相对发达,基底节是主管动作的,丘脑是主管情绪的。所以,孩子就跟小动物一样都是停不下来的,情绪变化很大,一会哭一会笑,以后别再怪怨孩子淘气,这些都是大脑核团生理决定的。”
      除了脑血流灌注显像,还有一种利用脑对示踪剂的特殊摄取和结合来反映脑功能,如受体显像等。受体显像是一种分子靶向精准显像。神经系统的信号传递的物质基础是神经递质。神经信号的传递,必须经过受体的结合。不同种类的神经递质在脑组织中有不同的受体,某种神经递质的受体在脑内的部位在脑功能和电生理学研究中有其特殊意义。如果用同位素来标记神经递质,就可以反映出神经元的活跃、浓度、损伤程度等。对于脑血管病、痴呆、癫痫、抑郁症等疾病的神经损害,就能一目了然。
  
      脑部疾患诊断
      核医学专家通过对脑血流灌注显像的分析,可以对于脑血管疾病、癫痫、痴呆、颅脑损伤等疾病进行精准的诊断和评估。患者在治疗前后进行多次SPECT检查,通过对图像进行动态比较分析,可以为制定手术计划、术后治疗、疗效观察等方面提供重要信息。
      刘兴党介绍说,脑血管疾病是由各种血管源性病因引起的脑部疾病的总称,其范围包括了脑动脉硬化、短暂性脑缺血发作(TIA)直至完全性的中风。脑血管疾病的临床处理包括早期诊断、鉴别诊断、疗效观察、存活组织估测及预后评估多方面,脑SPECT血流灌注显像在这些方面具有重要作用。
      在各种脑血管疾病中,脑梗死颇为常见,这是指局部脑组织包括神经细胞、胶质细胞和血管由于血液供给缺乏而发生的坏死,亦称缺血性卒中或中风。对于脑梗死患者,SPECT检查可以看到许多CT、MRI无法看到的征象,如过度灌注,在发病数日后,在梗死区周围出现放射性增高区。这可能由于正常脑血管自主调节功能减弱,毛细血管增生,酸中毒使神经细胞内皮细胞膜渗透性发生变化使局部脑血流增多所致。又如交叉性失联络现象,是指在病变区对侧小脑、丘脑、大脑等区域也会发现脑血流灌注减低的现象,这种减低并非小动脉闭塞缺血所致,而是和神经纤维联系中断有关,目前失联络现象的临床意义尚不清楚。
      另一类脑部异常——动静脉畸形,则是指先天性局部脑血管变异,在病变部位脑动脉和静脉之间缺乏毛细血管,致使动静脉直接相连,形成短路。在脑血流灌注显像中,此病表现为病灶区呈明显放射性减低,甚至缺损。同时还可以显示与动静脉畸形病灶部位无关的“窃取”现象,用“窃取”现象可以预测患者的出血可能性。动静脉畸形患者治疗前后进行多次SPECT检查,对图像进行动态比较分析,在手术计划制定、术后治疗、疗效观察方面都有重要临床价值。
      烟雾病又称Moyamoya病,是大脑两侧颈内动脉虹吸部及大脑前、中动脉进行性狭窄或闭塞,使脑实质和脑膜广泛侧支循环形成。应用脑SPECT研究主要用于观察受累区域的血流灌注受损情况,通常SPECT显示的病灶较CT观察到的低密度损伤范围大,数量多。
癫痫是一种慢性脑部疾患,以脑部神经元过度放电所致的突然改变和短暂的中枢神经系统功能失常为特征。癫痫从病因上分为原发性和继发性两大类,临床分类为部分性发作、全身性发作、不能分类的发作等。

      癫痫在发作期,如同交通堵塞,脑部血供减少,发生暂时性功能变化。因此,发作期脑SPECT影像表现为放射性增高灶,发作间期呈放射性减低灶。这种表现可定位癫痫病灶,为癫痫诊治决策和疗效判断提供科学依据。SPECT脑显像对癫痫,尤其是颞叶癫痫的术前定位诊断价值得到了肯定,而发作期脑SPECT检查对病灶在颞叶以外的癫痫定位价值尚待确定。


      精神疾病辨别
      脑功能显像,对于痴呆和精神疾病的客观诊断和预后评估,也有着不可或缺的临床价值。
刘兴党介绍说,痴呆是由于大脑器质性或代谢性病变造成的进行性智能减退。痴呆的症状以记忆障碍、思维和判断力障碍、性格改变的情感障碍为常见。常见的痴呆一般分为三组,即单独以痴呆作为突出症状的疾病,伴有其他神经征象的痴呆综合征和具有痴呆征象的全身疾病,其中常见的疾病包括Alzheimer病(AD)、多发性脑梗死痴呆等。
      各型痴呆的诊断包括两个方面,首先是痴呆诊断的确立,其次是判断痴呆的病因。痴呆诊断建立依据病史和神经心理学检查,痴呆有脑实质损害和脑血流改变,局部脑血流降低程度与智力障碍程度有关,不同类型痴呆,其局部脑血流灌注的显像有其不同的特点。
      阿尔茨海默病(Alzheimer,AD)是痴呆最常见的类型,可发生在10%以上的老年人,发病率高,包括过去的早老性痴呆和老年性痴呆。病理上改变有神经原纤维缠结、老年斑及脂褐质积聚等。自上世纪80年代起,国外应用SPECT研究就表明,SPECT在AD的诊断和鉴别诊断中有一定的价值。大多数的文献报道其诊断的灵敏度约为90%,特异性为70%。
      SPECT图像的典型表现是:早期AD患者呈两侧颞顶叶对称性灌注减低,部分患者可呈不对称减低,随着病程的进展,累及部位增多。由此可见,脑SPECT灌注显像对病程有较好的评估价值。运用一定的定量分析方法自动统计分析脑SPECT灌注成像,也已成为一种有效的AD早期诊断方法。
      人们往往认为精神疾病是大脑出现了“短路”,其实精神疾病也会在大脑上留下“痕迹”。精神疾病是一大类精神活动异常疾病,包括精神分裂症、情感障碍、抑郁、焦虑等。由于CT或MRI对大多数精神疾患无定位病灶,SPECT和PET所显示功能性改变为精神疾病患者提供了更好的客观诊断标准和预后估计。
      刘兴党介绍说,抑郁症是情感障碍中常见的一种精神疾病,若未经积极的诊治,患者发展严重,可有自杀倾向。SPECT对抑郁症的研究取得了一定的进展,这些研究结果发现抑郁症患者存在着不同程度的脑血流灌注减低区。大致有以下两种类型:一种以额叶、颞叶为主血流灌注减低,这是最常见抑郁症患者脑灌注表现;另一种前额叶和边缘系统的血流灌注减低。
脑SPECT显像除了诊断抑郁症以外,还可用于慢性疲劳综合征、艾滋病、痴呆、强迫症等鉴别诊断,不过在疗效观察方面目前尚不能肯定。
      除了上述疾患以外,脑血流灌注显像的应用和研究范围还十分广泛,对包括药物依赖、酒精成瘾、艾滋病(AIDS)脑病变、帕金森病、亨廷顿病、儿童行为异常、进行性核上性瘫痪、一氧化碳中毒后改变等,都很有应用研究价值。


      提问

      核医学能诊断哪些病?

      身体周刊:除了神经系统外,核医学还有哪些临床应用?
      刘兴党:核医学还包括全身骨显像、核素心肌灌注显像和肾动态显像等应用。
      乳腺癌、前列腺癌和肺癌等恶性肿瘤,其发病率逐年递增,且更趋年轻化,它们最常见的转移是骨骼转移。SPECT-CT全身骨显像是诊断肿瘤骨转移的最佳方法之一。全身骨显像是判断肿瘤骨转移的首选,尤其在诊断早期骨转移方面具有独特优势;另外全身骨显像也可以用于肿瘤的术后随访,并且术后每年一次检查可及时评价有无骨转移,为及时治疗提供帮助。
      核素心肌灌注显像是一种心脏相关疾病的核医学影像学诊断方法。该方法具有简单、无创伤、安全、诊断准确性高等优点。通过核素心肌灌注显像可以观察到心肌的血流灌注情况及心肌细胞的功能状态,也就是说可以直接看心肌是否有缺血或存活存在。
      肾动态显像包括肾血流灌注显像和肾实质功能动态显像两部分,既可以显示双肾位置、大小及功能性肾组织形态,也能对分肾血流、功能及上尿路通畅性进行定性评价和定量测定,尤其在判断肾功能方面敏感性高、准确性好。同时还可测定肾小球滤过率(GFR)和肾有效血浆流量(ERPF)。
      在临床上,肾动态显像的同时,其显像示踪剂到达双肾,被肾脏摄取和排除的过程以时间-放射性曲线的形式表示,称为肾图。肾动态显像与肾图比血尿素氮(BUN)、肌酐(Cr)测定灵敏。所以,肾图作为早期判断糖尿病肾病的一项检查明显优于血生化检查。肾动态显像不仅能够较早反映肾脏损害的程度,还可以反映分侧肾脏改变及分肾功能,其敏感性高于IVP,有助于对肾病患者的双肾功能进行准确测定。
  
      身体周刊:核素心肌灌注显像对心肌缺血的患者有什么帮助?
      刘兴党:有心前区不适、疼痛、憋气等症状的患者,可能是冠心病心肌缺血引起的。因此,可以通过核素心肌灌注显像帮助有这些症状的患者准确诊断其有或无冠心病,准确率大于90%,甚至95%以上,使其得到及时的治疗。
      对于心肌缺血患者,可以诊断缺血、评价冠状动脉病变范围、确诊冠心病、评价血流量的改变;评价冠状动脉侧支循环的功能;评价心肌细胞活力;观察搭桥术及介入性治疗后心肌缺血改善情况。对于已诊断为冠心病的患者,核素心肌灌注显像可以帮助评估患者的预后状况及危险度。即:如果患者的心肌灌注显像正常,预示一年内心脏事件(心肌梗死、心脏猝死等)的发生几率小于1%,说明预后良好,是比较安全的。
      另外,核素心肌显像可以帮患者确定治疗方案。即:如果心肌灌注显像正常,首选内科药物治疗;如果有心肌缺血,就应进行冠脉支架术或冠脉搭桥术。对放过支架或做过搭桥手术的患者,核素心肌灌注显像可以评价疗效,还可以看有无新的心肌缺血出现。


      医学人文

      不必过度担心医学核辐射

      作为复旦大学附属华山医院核医学科的负责人,刘兴党一大早就来到科室,采集病史、接待病人,处理邮件和修改论文,下午他就坐在电脑前,对检查报告进行审核。
      如何从脑功能显示图像的蛛丝马迹中寻找病因,这不仅需要丰富的经验,还需要扎实的临床背景。刘兴党就是内科出身,硕士博士开始研究核医学。他说,“核医学显像不是看张片子那么简单,有临床背景的医生才能做得好显像,因为他了解医生的需求,知道医生的关注点在哪里。”
      谈起核医学的未来发展,刘兴党充满信心,“最近三五年,核医学在中国刚刚开始起步,现在上海SPECT、SPECT-CT只有48台,核医学从业人员400多人,全国SPECT、SPECT-CT不到600台,从业人员8000多人,核医学的春天才刚刚开始!”
      在他看来,“核医学未来发展将聚焦于设备和示踪剂这两个领域,设备的分辨率将越来越高,速度越来越快,小病灶也能看清楚。如果说设备是‘大炮’,示踪剂就是‘子弹’。随着分子显像剂的发展,不同器官用不同的示踪剂来显示,从血液灌注、代谢、受体显像等多途径综合判断病情。”

      由于核医学刚刚起步,老百姓对核医学感到陌生,甚至“谈核色变”,一些医生也对核医学的观念不能接受。对此,刘兴党提醒读者,“核医学在欧美已经盛行,临床证明是非常安全的,大可不必过度担心核辐射。比如最常应用的放射性同位素99mTc,半衰期是6小时,如果服用10毫居,6小时后就只剩下5毫居。且99mTc射线能量低,仅140Kev,放射性核素进入血液后,90%会通过小便、大便排出体外。注射放射性示踪剂后要多喝水,多活动,使血液流速加快,加快核素从小便排出。”

      作为科室管理者,刘兴党要忙于临床、科研、教学的管理,临床上不能出一点差错,科研教学的任务也很重,其压力是可想而知的。他说:“职称越高,责任越大。既然做了医生这一行,就要有敬业奉献的精神,医生一定要有良知,国家培养你,就要为人民奉献。当你看好一个病人后,病人的感谢就是最大的回报。而现在带研究生,把学科发扬光大,这也是最有社会价值的。”



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