大鼠宫内胎儿脑部 PET/CT 成像验证产前神经发育无创研究新手段

宫内胎儿脑的活体分子观测手段匮乏，非人灵长类模型成本高、伦理限制多。麻省总医院（Massachusetts General Hospital）阿西努拉・A・马蒂诺斯生物医学成像中心团队，开展妊娠晚期大鼠宫内胎儿脑 PET/CT 分子影像概念验证研究。

本研究采用¹⁸F-FDG、¹¹C-雷氯必利（raclopride）示踪剂，对妊娠 21 天孕鼠进行在体PET/CT分子影像成像，将活体胎儿脑 SUV 与离体脑组织 γ 计数结果比对；同时使用多巴胺拮抗剂氟哌啶醇干预，观测胎儿脑葡萄糖代谢与 D2 受体结合的改变。

结果显示活体与离体¹⁸F-FDG 摄取高度相关，氟哌啶醇可显著抑制胎儿脑糖代谢与 D2 受体结合，证实该PET/CT分子影像平台可对大鼠胎儿脑代谢与受体靶点开展无创定量检测，为神经发育相关产前机制研究提供新的临床前手段。

图1：论文封面概要

选用妊娠第 21 天 SD 孕鼠开展实验；尾静脉注射 ¹⁸F-FDG 或 ¹¹C-raclopride，部分孕鼠预先静脉给予氟哌啶醇进行药物干预；采集动态 PET/CT 数据；扫描结束即刻取材胎儿大脑，γ 计数器测定离体放射性活度；借助大鼠脑图谱完成图像配准，计算 SUV、脑葡萄糖代谢率 CMRglu、SUVR，对比基线与药物干预组胎儿脑各项定量参数，做相关性与统计学检验。

分子影像设备应用

采用美迪索MultiScan LFER 动物PET/CT分子影像成像系统；异氟烷维持孕鼠麻醉，全程监护生命体征；全身与子宫专用 CT 分别完成解剖定位、衰减校正；Tera-Tomo 3D 算法重建动态 PET 序列；PMOD 软件完成脑图谱配准、感兴趣区勾画，获取时间活度曲线，执行 Patlak 动力学建模，输出胎儿脑代谢与受体定量指标。

分子影像设备实验结果

PET/CT分子影像融合图像可清晰分辨胎盘、胎儿心脏、胎儿大脑的 ¹⁸F-FDG 放射性浓聚；氟哌啶醇处理后母体及胎儿脑部示踪剂摄取均出现明显下降，直观体现药物对脑代谢的抑制效应（图 2）。

图 2（原文 Fig.4）：基线及氟哌啶醇干预下母体与胎儿脑 ¹⁸F-FDG PET 对照显像。

研究结果

胎儿脑活体 FDGSUV 与离体检测结果相关性 R²=0.90（p＜0.001）；胎儿脑 CMRglu 仅为母鼠大脑的 52%；氟哌啶醇干预后胎儿脑 CMRglu 下降 65%，¹¹C-raclopride 的 SUVR 下降 17%，提示多巴胺受体被有效占据；该模型存在部分容积效应，但不影响组间差异对比（图 3）。

图 3（原文 Fig.2）：胎儿脑活体离体 ¹⁸F-FDG SUV 相关性散点统计图。

研究结论

孕鼠晚期胎儿脑PET/CT分子影像具备可行性，能够无创定量评估宫内胎儿脑葡萄糖代谢与多巴胺 D2 受体可用性。该啮齿类模型成本低、产仔数多，可用于产前药物暴露、不良环境刺激对胎儿神经发育影响的临床前机制研究；受限于小动物成像部分容积效应，现阶段适合全脑层面分析，后续可发展部分容积校正技术进一步提升脑区局部解析能力（图 4）。

图 4（原文 Fig.6）：基线与氟哌啶醇阻断后胎儿脑 ¹¹C-raclopride SUVR 统计对比图。

原文出处DOI：10.1177/0271678X251370861

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