Vol.31 No.2, 2015123

第 50回日本小児放射線学会学術集会

特集 シンポジウム「小児核医学検査－こんな時にこんな検査を」
3 . 小児脳神経核医学検査
浜野晋一郎
埼玉県立小児医療センター

神経科

Brain nuclear medicine of pediatric neurology
Shin-ichiro Hamano
Division of Neurology, Saitama Children’s Medical Center

Abstract
Nowadays we can analyze brain function directly or indirectly by evaluating cerebral blood
flow, cerebral metabolism and several neuronal proteins such as neuronal receptors, using
positron emission tomography (PET), single photon emission computed tomography (SPECT)
and other kinds of scintigraphy. These brain nuclear imaging studies provide clinicians withgreat advantages showing functional abnormal lesions without morphological abnormality
corresponding to symptoms. Moreover quantitative analysis using nuclear imaging studies
can display diffuse or scattered abnormalities, severity of lesions, responses to treatment andtask, and alterations with the clinical courses. The quantitative validity of PET is considered
to be superior to that of SPECT. However PET for brain function is limited to institutions withcyclotrons, and so SPECT is more commonly available without huge devices such as a cyclotron.
SPECT can produce cerebral blood flow imaging using 99mTc-ethyl cysteinate dimer, 123I-Nisopropyl-4-iodoamphetamine, 99mTc-hexamethylpropylene amine oxime, and can also produce
central benzodiazepine receptor imaging using 123I-iomazenil. Recently another imaging study has
become available, which is dopamine transporter imaging using 123I-ioflupane. These imaging
modalities and the combination of these and MRI help us to detect the location, properties andseverity of corresponding lesions such as mass lesions, deficit lesions associated with vascularand inflammatory changes and epileptic foci, and also to understand neuronal network systems
through the findings of diaschisis. Appropriate brain nuclear imaging studies and these combinations
for patients with neurological diseases and disorders can provide significant benefits.
Keywords：SPECT, Cerebral blood flow, Benzodiazepine receptor agonist

はじめに評価できることは，明らかな神経症候を呈して脳神経領域の核医学検査には，脳の血流，糖・いるにもかかわらず形態的異常を同定できない

酸素代謝，そして特定分子を標的にした受容体疾患・症例において，特に有用性が高い．例えば，分布を計測することにより，間接的，直接的に脳血流 SPECT により，形態的障害に至っていな

脳機能評価を行える様々な核種・薬剤を用いた

い急性脳炎・急性脳症，脳血管障害における機PET，SPECT があり，その他に脳脊髄腔シンチ

能障害の分布と程度，病態の評価が可能となる．

グラフィ，脳腫瘍シンチグラフィがある．形態

てんかんにおいても，発作時検査を行うことに的評価のみではなく間接的，直接的に脳機能をより発作焦点を含む症候の責任病巣の同定，神

25

124

日本小児放射線学会雑誌

経ネットワークなどの病態生理の解明に役立つ．

ことで，血流低下により神経細胞障害が進展しさらに，定量的な評価を行うことにより，1）びcBZPR が消失した部位と，軽度の血流低下を認

まん性・散在性病変の疾患における症例別，領めるが cBZPR が保持され神経細胞死を免れてい

域別の障害程度の評価，2）同一症例における治る，いわゆるペナンブラ（penumbra）の鑑別にも療の効果と経時的変化の評価，3）治療，負荷の有用となる．超急性期の脳梗塞においても血流有無による群間比較，が可能となる．

低下部位の検出は可能だが，治療の観点ではそ

本稿では，小児科領域の臨床現場に広く普及の有用性は限定的である．
すなわち，組織型プラス

し，てんかんや急性脳炎・脳症などで良く用いミノゲン・アクティベータ（recombinant tissue-type

られている脳血流 SPECT と中枢性ベンゾジアゼ

plasminogen activator: rt-PA）静注療法のために

ピン受容体（cBZPR）SPECT に関して，疾患別に時間的な制約が大きい中では，撮像時間の利便

その有用性と判読上の注意点などを概説する．

性と空間解像力の面で，脳血流 SPECT より MRI

1．脳血管障害

拡散強調画像，narrow-window CT が優位である．
慢性的な脳虚血状態の治療適応決定において

脳 血 流 SPECT に よ り， 局 所 脳 血 流 分 布 の 異は， 脳 血 流 SPECT の 臨 床 的 意 義 が 確 立 し て い

常領域と程度の評価，diaschisis1）も含めた病変る．本来，貧困灌流の判定に必要な酸素摂取率

局在とネットワークとしての異常，重症度の評は PET で な け れ ば 評 価 で き ず，SPECT で 貧 困

価， 後 遺 症 の 推 定 が 可 能 と な る（Fig.1）． さ ら

灌流の判定はできなかった．血管拡張物質を用に，cBZPR SPECT に よ る 評 価 を 組 み 合 わ せ るい，脳内細動脈の自動調節能による細動脈の拡

Fig.1

26

脳血管障害の脳血流 SPECT
８歳７か月の右レンズ核内包の脳梗塞で左片麻痺を呈した女児の IMP-SPECT．
梗塞巣の右レンズ核内包の血流低下の他，同部位を通過する神経線維の起始部である右中心溝周辺の右大脳半球皮質の広範囲な脳血流低下（矢頭），ならびに皮質橋小脳路を介した対側小脳における遠隔効果，crossed cerebellar diaschisis（矢印）が認められる．

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125

張状態を評価することで，間接的に貧困灌流をを呈する．同時に，一部はてんかん発射の内在把握し脳虚血状態の治療適応決定に利用してい的抑制が生じ，その後の結果として灌流低下をる ．実際には，血管拡張物質であるアセタゾ示すこともあり，発作の経過時間によっては増ラミド，二酸化炭素を用い，その投与前後に脳加部位と低下部位が混在する．発作が終了し充2）

血流を計測し，血管反応性を脳循環予備能 と分な時間が経過すると，多くのてんかん焦点部

して算出し，細動脈の拡張状態，脳循環の重症

位は灌流低下を呈する．発作焦点は糖代謝も低度の評価に利用している．日本の extracranial-

下しており，神経細胞の消失，グリオーシスに

intracranial（EC-IC）bypass 術に関する前向き試

起因していると推定されている．てんかん焦点

験（Japanese EC-IC bypass Trial，JET study） で同定の正確さは薬剤投与のタイミングで左右さは，定量的 123I-IMP SPECT 評価に基づき，安静

れ，発作起始時に迅速に薬剤を投与できるかに

時脳血流が正常の 80％以下，アセタゾラミドに依存しているが，脳波同時記録により検出率とよる血管反応性が 10％以下の脳虚血症例が対象

正確さが改善できる．一般的には脳血流 SPECTとなった．成人のような脳主幹動脈の閉塞性病によるてんかん焦点の局在診断において，発作

変は小児では稀だが，もやもや病は稀ではない．

時では同定率が 90％以上，発作直後で 50 ～ 70％

脳血流 SPECT による脳循環予備能の評価はもや

程度 9,10）とされ，MRI，PET と比較して発作時脳

もや病の手術適応の決定，手術後周術期管理と血流 SPECT は感度，特異度ともに優れている 10）．

経過観察においても重要である 5,6）．なお，定量

これに対し発作間欠時脳血流 SPECT によるてん的評価方法としては IMP-ARG 法 7）や Dual-Table

かん焦点検出率は低く，側頭葉てんかんで 10 ～ARG 法70％，非側頭葉てんかんでは 10 ～ 50％と，報告

3）4）が，動脈採血を伴うが血管反応性を鋭8,9）

敏にとらえ，定量の信頼性から用いられる．しかし，採血が不要で簡便な ECD-RVR 法

による差も大きい．
発 作 間 欠 時 検 査 と し て， て ん か ん 焦 点 の 一も小10,11）部 で cBZPR が 減 少 し て い る こ と を 利 用 し て，児ではよく用いられている．
脳 血 流 SPECT の 判 読 で 注 意 す べ き 点 は，

123

I-IMZ による cBZPR SPECT が焦点同定に有用

Tc-ECD の 3 つ の 製である．脳活動の二次的変化である代謝，血流剤 に よ る 差 異 で あ る．123I-IMP や 99mTc-HMPAO

を可視化する検査とは異なり，cBZPR SPECT はでは脳梗塞の急性期から亜急性期にみられる血神経細胞活動に直結する情報が得られる為，さ流増加領域が高集積を示すが，らなる臨床応用が期待される．

123

I-IMP，

99m

Tc-HMPAO，

99m

99m

Tc-ECD では

むしろ低集積となる事がある．組織障害により，

前述の如く，発作時脳血流 SPECT によるてん保持機構の違いによる差が顕著となるので，そかん焦点同定の正確性は，発作起始と薬剤静注

れぞれの製剤の脳内保持機構を理解し，判読ののタイミングにかかっているが，発作間欠時脳際にその差異を念頭に置く必要がある．また，

血流画像と発作時脳血流画像のサブトラクショ

脳血管障害の判読時に限らず小児では常に，前ン画像により検出感度を高めることもできる 15）．

頭葉は後頭葉など他領域に比し発達が特に遅い

サブトラクション画像の 2 標準偏差以上の領域という発達変化の特性 13,14）を考慮し判読するこのみを患者自身の MRI 上に表示する subtractionとが重要である．

of ictal and interictal SPECT co-registered to12）

2．てんかんMRI（SISCOM）16, 17）を利用すると，てんかん焦点 の 検 出 率 は 一 層 向 上 す る う え， 患 者 自 身 のてんかん診療における脳血流 SPECT の最大の

MRI 上に表示することで，てんかん外科の術前意義は，発作焦点の局在診断である．てんかん評価として有用性が高い（Fig.2）．SISCOM 等の発作時には，てんかん焦点の神経細胞は過剰興

統計学的解析を取り入れた画像解析ソフトの発奮しており，需要に見合う血流の供給が必要と展により，てんかん焦点の診断精度は向上してんなり，焦点部位の血流は増大する．その後，てかん外科の治療成績に改善がもたらされている．

んかん発射の拡延に応じネットワークが高灌流て ん か ん の 原 因 疾 患 の 一 つ で あ り， て ん か

27

126

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ん外科治療において重要な皮質形成異常では，
SPECT で乳児期早期に特徴的所見を捉えること

3．急性脳炎，急性脳症ができる．脳血流 SPECT では発作間欠時であっ急性脳炎において脳血流 SPECT を用いた研究ても病変部の脳血流が乳児期早期に一過性に増は，単純ヘルペス脳炎に関するものが多い 21 ～ 24）．

加することがある 18,19）（Fig.3）．すなわち，髄鞘

急性期には主たる炎症部位は高灌流となり，亜化が不十分で MRI による皮質形成異常の判読が急性期以降に正常から低灌流に変化する．PET

困難な時期において，発作間欠時に血流増加部位

により単純ヘルペス脳炎の急性期病変が高代謝がみられた場合は皮質形成異常の可能性がある．

であることが示され 25），脳血流 SPECT で見ていcBZPR SPECT でも，皮質形成異常では乳児期早る高集積像は単なる脳血管関門の破綻による高期に形成異常部位が高集積を呈することがあり，集積でなく真の脳血流の増加と考えられる．炎

異常神経細胞，シナプス増生の過剰発現が生じ症巣の脳血流増加の原因として，症状の一つでていることが推定されている 20）（Fig.4）．

あるけいれん発作や，炎症に伴うアシドーシス
による脳血管自動調節能の変化，ならびに神経

Fig.2

28

発作間欠時・発作時脳血流 SPECT と SISCOM 解析
皮質下帯状灰白質で DCX 遺伝子のエクソン２に１塩基置換を認めた症例の 11 か月
時の脳波，SPECT，SISCOM 解析の画像．定頚 3 か月，座位 7 か月で生後 10か月から 30 秒程度，頭部が右に向反し、四肢強直する発作を連日認めた．発作間欠時脳波（上段左図）では左後頭頭頂部（P3,01）に鋭波、鋭徐波を頻回に認めているが，発作時脳波（上段右図）
では右頭頂（C4-P4，P4-O2）に律動性速波（下線部）
が起始し，右側焦点であることが示されている．下段はそれぞれ左から順に，99mTc ECD による発作間欠時 SPECT，発作時 SPECT，そして SISCOM 解析で，SISCOM により明瞭に右側頭弁蓋部の高灌流所見が示されている．

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R

127

L

Fig.3 皮質形成異常の脳血流 SPECT 画像の乳児期変化
上段，中段は左側の片側巨脳症でいずれも 123IMP-SPECT 画像，
下段は左後頭の限局性皮質形成異常で 4 か月時脳血流 SPECT は99m
Tc ECD，12 か月時は 123IMP-SPECT による画像 .
いずれの症例も，臨床発作の頻発，electrical status などの突発異常波が高頻度に認められることで局所脳血流が増加している状態
ではなく，乳児期早期に形成異常部位に高灌流を認め，その後同部位が低灌流と変化している．片側巨脳症ではてんかん反射が片側後半で，画像の局在とは関連が不明確となるが，下段の左後頭の限局性皮質形成異常の症例では，12 か月時には 4 か月時に比し，より高頻度で左後頭にてんかん性異常波が出現していた．
略；L 左， R 右

R

L

Fig.4 皮質形成異常のcBZPR SPECT 画像の乳児期変化
左から順に，左片側巨脳症の２か月時 MRI 画像と生後３週，生後２か月のcBZPR SPECT 画像．生後３週時にはMRIの病変部である左片側にcBZPR SPECTで顕著な集積を認めるが，生後２か月時にはその集積が減少し，左右差が顕著ではなくなっている．
略；L 左， R 右，3w 生後３週，2m 生後２か月

29

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R

L

a

b
Fig.5 前頭葉が優位に障害された HHV6 感染による痙攣重積型脳症の急性期と回復期の 123IMP-SPECT
12か月男児で，発熱当日にけいれん，その後 2日間意識は清明だったが 3日後に発作重積あり，ジアゼパム，ミダゾ
ラム，フェニトインで頓挫せず，リドカイン，チオペンター
ルによる発作抑制と人工呼吸管理を要した．発疹は認めなかったがHHV6 IgM抗体の有意な上昇を認めた．14日間意識障害は持続し，重度の知的障害と痙性四肢麻痺を残した．
a：第 12 病日，b：第 28 病日の 123IMP-SPECT でいずれも左前頭葉優位で両側性に低灌流を認める．第 28 病日のB では灌流低下が顕著となっており，左側頭まで低下領域が拡大し，基底核視床も低下している．
（本症例の局所脳血流量の定量的評価を Table 1 に示す）細胞のみにとどまらず支持組織にも炎症が波及ことは考えられない．非ヘルペス性辺縁系脳炎・するため神経細胞以外のグリア，血管内皮細胞

抗 NMDA 受容体脳炎では NMDA 受容体の活性などの炎症も脳血流増加に関与していると推測

化やサイトカインなどにより，可逆性変化であされている 26）．そのため，急性期の高灌流所見る GABA 受容体の内在化が生じている可能性がは単純ヘルペス脳炎以外の多くの急性ウイルス

考えられる 29）．

性脳炎でも認められ 27），起炎ウイルスに依存し急性脳症は種々の疾患，雑多な症候群の集合

ない所見である．ウイルス性脳炎とは異なり自体でその病態は未解明である．脳血流 SPECT の

己免疫性脳炎の代表である急性散在性脳脊髄炎

検討も乏しく，臨床病型に応じた特徴的，特異では，血流増加病変と血流低下病変が同一時期的所見の報告はない．

に混在する 28）．急性散在性脳脊髄炎で，活動性急性脳炎・脳症の SPECT 判読時には，これまが高く症候に関与する病変と，活動性が低く無でと同様に発達変化をふまえるほかに，下記の 2症候の病変が混在していることを反映している点に留意しなければならない．1 つは脳血管障害のかも知れない．また，同じく自己免疫性脳炎の項で述べたように製剤の違いである． 99mTc-

である非ヘルペス性辺縁系脳炎・抗 NMDA 受容HMPAO が脳血管関門の障害で集積しやすくな

体脳炎でも MRI が正常な症例においても血流増り，99mTc-ECD は脳内保持にエステラーゼ活性

加病変と低下病変が同一時期に混在し，その一が関与するため，組織障害により脳内保持が変部の病変は cBZPR SPECT で初期に集積低下を化し局所脳血流を正確に反映できなくなる 30, 31）．

認め経過に伴い回復した．通常は脳血流低下

つぎに留意すべき点は，視察のみの定性的評価を伴う cBZPR SPECT の集積低下病変は，神経の限界である．左右差の顕著な病変の評価は定細胞消失等の永続的な障害を意味し，回復する性的評価で可能であるが，集積の高低はあくま

30

29）

Vol.31 No.2, 2015

129

Table 1 HHV6 感染による痙攣重積型脳症における脳血流量の変化：急性期と回復期の比較
症例（月齢）
後遺症

病

期

前

頭

側

頭

後

頭

小

脳

視

床

尾状核

症例１（12 m，Fig.5 の症例）
知的障害，痙性四肢麻痺

急性期

22.3

27.5

31.0

26.0

34.2

34.0

回復期

19.0

22.4

29.5

22.6

27.9

32.1

症例２（11m）
知的障害

急性期

17.9

23.0

19.3

28.5

22.7

26.6

回復期

26.6

19.9

25.1

27.3

24.0

27.7

症例３（12 m）
後遺症なし

急性期

31.9

34.9

35.4

30.8

43.7

44.8

回復期

27.0

45.4

49.7

39.6

44.3

50.5

40.2 ± 4.0

45.7 ± 4.9

44.7 ± 5.0

35.6 ± 4.8

42.4 ± 5.1

40.1 ± 3.6

対照群（10 例，平均月齢 13.5 か月）

局所脳血流量の算出は 123IMP-SPECT で ARG 法による．なお，症例 1 は Fig.5 の症例
対照群の数字は平均± SD，各症例の下線数字は対照群に比し 2SD 以下を示す．
注 対照群は 2007 年までにてんかんなどの疑いで 123IMP-SPECT を施行した症例で SPECT 画像で明らかな異常なく，頭部
MRI ならびに発達を含め神経学的にも正常で月齢が 10 〜 16 か月の症例．

でも相対的である．痙攣重積型脳症，または遅発性拡散低下を呈し二相性痙攣を有する急性脳

3） 浜野晋一郎 : アセタゾラミド負荷SPECT．小児
内科 2006 ; 38 : 1480 - 1483．

症は，前頭優位に脳血流低下を示す（Fig.5）こと

4） JET Study Group : Japanese EC-IC Bypassが多いが，前頭以外の領域が正常か否かの判断

Trial（JET Study）中間解析結果（第二報）.

は困難である．Table1 に示す様に，定量評価に

脳卒中の外科 2002 ; 30 : 434 - 437.

より前頭のみならず，びまん性低下が明らかと

5） Touho H, Karasawa J, Ohnishi H : Preopera-

なった ．定量的評価は急性脳炎・脳症におけるtive and postoperative evaluation of cerebral

病態の解釈 32），予後評価 33）と治療効果の評価 34）

per fusion and vasodilator y capacity withに有用である．定量により発達変化に起因する

99m

判読の困難さも解消できるので，できる限り定childhood Moyamoya disease. Stroke 1996 ;

量的評価に努めるべきと思われる 35）．もちろん

Tc-HMPAO SPECT and acetazolamide in

27 : 282 - 289.

施設によってはその対応ができない場合もあり，

6） Saito N, Nakagawara J, Nakamura H, et al :視察による定性的評価のみの場合は，MRI と脳

Assessment of cerebral hemodynamics in

波の所見を考慮し総合的に判断するべきである．

childhood moyamoya disease using a quan-●文献

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31

130

日本小児放射線学会雑誌

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123

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