有關血腦障壁（ blood-brain barrier, BBB ）的敘述，下列何者錯誤？

本題觀念：

本題主要測驗血腦障壁（Blood-brain barrier, BBB）的基礎解剖生理結構，以及核子醫學中常見腦部造影放射性藥物（如 18F-FDG、99mTc-ECD）通過血腦障壁與進入腦細胞的作用機制。

選項分析

• (A) BBB是由腦微血管的內皮細胞緊緻接縫（ tight endothelial junctions ）及基底膜（ basement membrane ） 構成的：正確。血腦障壁主要是由腦部微血管的內皮細胞（endothelial cells）透過緊密連接（tight junctions）所構成，外層包覆著基底膜（basement membrane），並有星狀膠細胞（astrocytes）的足突（foot processes）及周細胞（pericytes）共同參與，以嚴格調控血液與腦組織之間的物質交換。
• (B) 水、氧氣及二氧化碳可自由進出BBB：正確。血腦障壁對於物質的通透性具有高度選擇性。分子量小、不帶電荷且具高脂溶性的氣體（如氧氣 O2、二氧化碳 CO2）以及水分子，可以透過簡單擴散（simple diffusion）自由穿透血腦障壁。
• (C) 18F-FDG靠葡萄糖運轉器（ glucose transporter ）進入腦內：正確。18F-FDG（氟化去氧葡萄糖）是葡萄糖的類似物，因為它是水溶性且分子較大，無法直接擴散通過具有高度脂質特性的血腦障壁內皮細胞，因此必須藉由血腦障壁上的葡萄糖轉運蛋白（Glucose transporters, 主要是 GLUT1）以促進性擴散（facilitated diffusion）的方式進入腦組織，並由神經元上的 GLUT3 進入腦細胞。
• (D) 99mTc-ECD靠主動運輸（ active transport ）進入腦細胞：錯誤。99mTc-ECD（Ethyl Cysteinate Dimer, 雙半胱胺酸乙酯）是一種呈現電中性且具「高脂溶性」的核醫放射性藥物。因為其脂溶性的特質，它可以直接透過**被動擴散（passive diffusion）**穿過血腦障壁進入腦細胞內。進入細胞後，99mTc-ECD 會被腦細胞內的酯酶（esterase）水解成水溶性的代謝物，使其無法再擴散出細胞外，從而「滯留（trapping）」在腦組織內，用以反映局部腦血流量（rCBF）。主動運輸通常需要消耗能量（ATP）且逆著濃度梯度進行，這與 99mTc-ECD 的攝取機制不符。

答案解析

綜合上述分析，99mTc-ECD 進入腦組織的機制為「被動擴散（passive diffusion）」而非「主動運輸（active transport）」。因此選項 (D) 的敘述錯誤，為本題的正確解答。

核心知識點

醫事放射師考生在準備腦部核醫造影時，應熟記以下核心觀念：

1. 血腦障壁 (BBB) 解剖與生理：了解其組成成分（內皮細胞、緊密連接、基底膜、星狀膠細胞足突）及不同物質通過的方式（氣體/水：簡單擴散）。
2. 腦血流灌注造影藥物（如 99mTc-ECD, 99mTc-HMPAO）：
   • 特性：親脂性（lipophilic）、電中性。
   • 通過 BBB 機制：被動擴散（passive diffusion）。
   • 滯留機制（Metabolic trapping）：進入細胞後發生結構改變（ECD：被酯酶水解成極性物質；HMPAO：被穀胱甘肽轉換），轉變為水溶性代謝物而被滯留於腦中。
3. 腦部代謝造影藥物（如 18F-FDG）：
   • 特性：葡萄糖類似物、水溶性。
   • 通過 BBB 機制：利用葡萄糖轉運蛋白（GLUTs）進行促進性擴散（facilitated diffusion）。

臨床重要性

臨床上透過了解不同放射性藥物通過血腦障壁的機制，可以幫助區分大腦的「血流灌注異常」與「代謝異常」。例如，在局部缺血或失智症的評估中，99mTc-ECD 造影能直接反應大腦特定區域血流灌注的情況；而當血腦障壁因中風、發炎或腦腫瘤被破壞時，原本無法通過 BBB 的親水性藥物（如 99mTc-DTPA）則會滲漏進入腦組織，這也是傳統核醫腦部掃描（Brain scan）偵測病灶的生理學基礎。

參考資料

1. The Clinical Use of SPECT and PET Molecular Imaging in Alzheimer's Disease | IntechOpen (https://www.intechopen.com/chapters/18579)