能够反应脑内生理代谢情况的正电子发射断层成像（Positron Emission Tomography，PET）在神经系统疾病诊断中具有重要的价值。脑部PET定量分析软件不仅可以计算各个脑分区的代谢值，还提供病例与标准数据库的差异值等定量分析指标，克服了传统视觉判读方法的诸多不足，有利于发现比较隐匿的生理变化，提高诊断准确率，已经逐渐成为不可或缺的工具^{[1- 2]}。标准数据库是定量分析软件的核心，它决定了定量分析结果的准确性。目前比较流行的几种定量分析软件，如NeuroQ、BRASS、MIMNeuro等均使用欧美正常人数据库，由于存在人种、影像设备、采集条件等诸多差异，完全依赖标准数据库结果，可能会产生系统性误差，进而影响诊断的准确性。因此亟需建立本地正常人的标准数据库，对于消除这些差异，提高诊断准确性具有重要的价值。本研究拟基于NeuroQ软件建立本地区正常人脑代谢数据库，并测试其在神经系统疾病诊断中的实用价值。

1 资料与方法 1.1 研究对象

通过病史资料及电子病历系统回顾性分析2010年以来本中心进行PET/CT检查的患者，根据如下标准进行筛选。1）无糖尿病病史，检查当日血糖水平 < 8.0 mmol/L；2）无脑血管疾病，无脑外伤及手术史；无神经及精神系统疾病，如颅内感染、颅内占位、癫痫、AD、PD、长期失眠史、长期头痛头晕等，既往头CT、MRI及PET/CT均未提示脑出血或脑梗、腔梗等异常；PET/CT图像经由2名以上核医学专业医生的判读确定；3）无甲状腺功能异常；4）无心脏、肝脏、肾脏等重要脏器的重大疾病；5）无酒精或药物滥用史。根据本中心病例管理系统及医院电子病历系统的资料，选取93例以健康体检为目的的受检者数据用于建立本地正常人脑代谢数据库，见 表1。另随机选取临床诊断分别为阿尔茨海默病、癫痫、帕金森氏综合征的3例受检者，用于测试本地数据库与系统内置数据库的差异。

1.2 受检者准备

所有受检者检查前1 d禁烟、酒、咖啡及安定、抗组胺类药物等，清淡饮食，检查前空腹6 h 以上，检查当天禁止注射胰岛素及服用含糖饮料，注射药物前测量血糖、身高及体重。按照5.55 MBq/Kg的标准静脉注射¹⁸F-FDG显像剂，在安静、温度适中的房间内静卧45～60 min，再进行PET/CT显像。¹⁸F-FDG为本中心自行生产，放射性化学纯度 > 95%。

1.3 图像采集

显像设备为Biograph TruePoint 64型PET/CT（西门子医疗，美国）。首先行CT扫描，管电压为120 kV，电流为300 mAs，螺距0.8，重建层厚为3 mm，重建矩阵为512 × 512。然后行一个床位的PET采集，时长3 min，选择应用CT图像做衰减校正，层厚为3 mm，并与CT图像保持在相同层面。选择True X 重建算法进行重建，迭代次数3次，21个子集，Gaussian滤波，FWHM为4 mm，矩阵336 × 336。

1.4 图像分析

使用NeuroQ软件（3.7版，Syntermed公司，美国亚特兰大）对所有病例的数据进行分析，如图1。首先在矢状位图像上确定脑部图像范围，排除非脑部组织，再通过调节本底阈值除去头皮的放射性摄取，只保留脑组织图像。经刚体配准将病例图像对齐到标准模板后，将其进行变换至系统标准模板上，得到各个脑区的脑代谢情况（共47个脑区，240个片层脑区）及与系统内置数据库的差异。为消除注射剂量等个体化因素的影响，可以选择用全脑、小脑或脑桥的代谢值进行标准化处理。软件推荐将与系统内置数据库相差1.65个标准差以上的区域，认定为代谢异常的区域。

1.5 本地正常人数据库建立

采用NeuroQ软件对所有病例PET图像进行分析并选择保存分析结果，生成分析文件。在软件中选择创建数据库，选择入组病例的分析文件即可创建本地区正常人脑代谢分析数据库。

1.6 分析

提取内置数据库及本地正常人数据的原始数据，比较小脑、脑桥、全脑为参考脑区条件下，2个数据库的差异，以两者差值除以标准数据库值乘以100%进行表述。为比较实际应用中的差异，分别采用2个数据库对3例受检者进行分析。

2 结　果 2.1 本地正常人数据库与内置数据库的差异

小脑为参考区条件下，本地数据库在顶颞叶（右：6.57%），额上回（右：6.55%，左：4.58%）额上皮层、视觉皮层（右：5.92%，左：5.12%），后扣带回（右：5.14%），丘脑（右：4.42%）等区域高于内置数据库。在颞叶后侧部（左：−2.45%），颞中回前部（右：−3.29%）等区域低于内置数据库。

脑桥为参考区条件下，本地数据在顶颞叶（右：7.69%，左：5.36），额上回（右：7.69%，左：5.74%）额上皮层、视觉皮层（右：7.08%，左：6.10%），后扣带回（右：6.28%），丘脑（右：5.6%），尾状核（右：4.8）等区域高于内置数据库。在颞叶后侧部（左：−2.45%），颞中回前部（右：−3.29%）等区域低于内置数据库。与小脑参考区条件类似，但差异更大。

全脑为参考区，2组数据库的差异最小，相比于内置数据库，本地数据库代谢值增高的区域集中在额叶区域（右额上回：4.61%，右额中回：4.49%；左额上回：3.77%，左额中回：3.11%，右额中回2.31，左额中回2.11），感觉运动区（右：2.80%，左：2.99%），顶叶下部（右：2.46%，左：2.66%），代谢减低区域为小脑（右：−3.57%，左：−5.27%）、脑桥（−3.59%），以及部分颞叶皮层。

2.2 本地正常人数据库与内置数据库在病例分析上的差异

选择在本中心进行脑代谢显像的受检者3例，分别采用自建数据库和自带数据库进行分析（见表2）。

病例1，女，66周岁，临床诊断为阿尔茨海默病待查，MMSE量表评分为3分，MoCa评分为2分。以脑桥和小脑作为参考区，2个数据库的结果均显示大量脑区代谢减低，集中在额叶、颞叶、语言区、视觉皮层、后扣带回区等。以脑桥为参考区的条件下，本地数据库结果代谢减低累及更多脑区，包括左侧豆状核、右侧颞中回后脚、右侧丘脑等脑区。以全脑为参考区，2组数据库的结果相似，代谢减低区域集中在额叶、扣带回，增高的区域集中在顶叶、豆状核、脑桥、小脑等区域，但本地数据库结果中涉及的额叶脑区更多，代谢减低程度更大。分别采用2组数据库的分析结果均符合阿尔茨海默病的代谢特征^{[2- 3]}，本地数据库结果在代谢减低的脑区数目和数值上都更明显，为临床诊断提供了更有力的依据。

病例2，女，27周岁。临床诊断为症状性癫痫，MMSE量表评分为29分，MoCa评分为24分。以小脑为参考区，内置数据结果显示额叶、顶叶、扣带回、视觉皮层等脑区代谢升高，而本地数据库结果中仅顶叶区域代谢升高。以脑桥为参考区条件下，内置数据库结果显示主要是视觉皮层和顶叶的代谢升高，而本地数据代谢变化不明显。以全脑为参考区，均显示左侧颞叶区域代谢减低，顶叶相关区域代谢升高，仅内置数据库结果显示两侧小脑代谢显著减低。症状性癫痫的¹⁸F-FDG代谢特征为发作间期癫痫灶呈低代谢，而在发作期呈高代谢^[4]。该病例接受PET/CT检查时，处于发作间期，采用本地数据的分析结果与该病例病情相符度更高。

病例3，女，66周岁，临床诊断帕金森氏综合征，MMSE量表评分为15分，MoCa评分4分，HAMA评分3分，HAMD评分6分。以小脑为参考区，2组数据库结果都显示额叶、语言区、扣带回、尾状核等区域的代谢减低，本地数据库结果显示的代谢减低的额叶脑区更多，而内置数据库结果显示部分颞叶区减低。以脑桥为参考区，2个数据库的分析结果都显示额叶、颞叶、语言区、扣带回、尾状核等区域的代谢减低，此外，本地数据库结果还发现丘脑、豆状核的代谢减低。以全脑为参考区，2组数据库的结果都显示了额叶、语言区、扣带回、尾状核等区域的代谢减低和顶叶、视觉皮层、小脑的代谢升高，此外，本地数据库结果还显示了更多的额叶脑区、豆状核、丘脑的代谢减低。2个数据库的结果均符合帕金森综合征的代谢特征，采用本地数据库显示出更多基底节区域的变化，这种变化正是帕金森综合征进行性发展的一种特征^{[5- 6]}，这一发现对于该病例的进一步诊治具有重要的意义。

3 讨　论

¹⁸F-FDG PET/CT显像具有灵敏高、特异强、定位精确、安全性好等特点，在恶性肿瘤、神经退行性疾病、心肌存活评价等方面应用广泛^{[7- 8]}。脑显像是目前临床评价神经系统疾病的重要手段，但长期以来主要依靠医生的个人经验进行诊断。定量分析软件为临床医生提供了客观的参考值和诊断标准，在一定程度上消除了个人经验因素的影响，提高了诊断的客观性和准确性。¹⁸F-FDG PET脑显像受到病例个体情况、入组标准、影像设备、显像条件等诸多因素的影响，因此，能够在相对一致的条件下建立本地正常人的数据库对于提高诊断的准确性具有重要的意义。为消除种族等因素的影响，陈丽敏等^[9]和徐梅等^[10]分别利用Scenium分析软件获得了不同年龄段各个脑区¹⁸F-FDG代谢值参考范围，可作为功能性脑疾病的PET诊断参考，但没有建立可用于分析的参考数据库。郭坤等则采用MIMneuro软件建立脑功能数据库，并用于癫痫患者术前定位^[11]，该软件内置了数据库，但分析时严格按年龄分段，实际上纳入分析的正常对照较少，需要一个更大规模的正常人群来建立数据库。

本研究通过对本中心的病例进行严格筛选，最终选取了93个病例的图像建立了本地区人脑代谢数据库（软件内置数据库共有50例志愿者的数据），并可以进行共47个脑区，240个片层脑区的量化对比分析。首次通过提取原始数据的方法，对比了本地区正常数据库和软件内置的正常人数据库的差异，发现了本地人群¹⁸F-FDG脑部代谢特征。部分额叶、顶颞叶、后扣带回等区域代谢较高，而部分颞叶代谢相对较低。以全脑为参考区，小脑和脑干的代谢也相对较低。这种差异可能来源于入组人群脑内结构和功能上的差异，同时受到采集条件等因素的影响。在本中心接受神经系统检查最多的病种有阿尔茨海默病、帕金森氏症、症状性癫痫，为了测试该人群数据库的应用价值，随机各选择一个病例采用2组数据库进行分析。通过分析对比2组数据发现，在综合使用3种脑区参考方法的条件下，本地数据库分析结果显示了更高的临床的符合度，可以为相关疾病的诊断提供更为有力的客观依据，这也是建立本地数据的意义所在。由于入组条件的问题，此数据的更大应用价值在于对副肿瘤综合征等影响脑代谢相关疾病的诊断上^[12]，这也是后续工作中的重点。

相比其他研究，本研究选择了多个对比参考区，病例的分析结果也表明，参考区的选择对于最终的分析结果影响也很大。Juergen Dukart 等人^[13]指出参考脑区的选择直接影响诊断的准确性，在痴呆的早期诊断中，选择小脑做参考区敏感性更高。当阿尔茨海默病发展到一定程度时会出现小脑萎缩及代谢减低，小脑为参考区的结果应仅作为参考。而仅以全脑为参考区的结果进行判读，则可能掩盖大脑皮层的萎缩和代谢减低的改变。在软件日常使用过程中，必须结合病例的基本情况选择参考区以给出准确的诊断。

本研究回顾性筛选和分析了既往的93例接受PET/CT检查的受检者，因此在入组标准、年龄分布、显像条件上存在诸多不足，在后续的工作中需要进行更为严格的入组筛选，不断扩大样本量，并根据年龄、性别等条件分别建立标准数据库，为临床提供更为准确的诊断结果。同时在多个中心收集数据，对数据库进一步验证和推广。

脑部PET定量分析软件不仅可以基于脑区和体素进行脑部PET影像的分析，还提供了标准数据库用于神经系统疾病的诊断，为临床医生提供了一个客观的标准。建立本地正常人数据库不仅代表了本地人群代谢特征，也反映了各个中心在设备、药物、采集条件、受检者准备等诸多方面的差异。本研究所建立的本地数据有助于消除地域差异等影响因素，在诊断过程中将其与内置数据库结果有机结合，对于提高PET在相关脑部疾病诊断中灵敏度和准确性具有重要的意义。对于NeuroQ软件的使用也具有一定的参考价值。