静脉注射能够通过正常完整血脑屏障并进入脑细胞的显像剂(脂溶性化合物)，脂溶性显像剂经水解酶或脱脂酶作用转变为水溶性，其不能反扩散出脑细胞，因而可在脑内停留较长时间，显像剂进入脑细胞的量与局部脑血流量成正比；在体外应用SPECT进行采集、处理及图像重建，可得到分层显示的大小脑等各个部位的局部脑血流分布的三维断层影像；并可根据一定的生理数学模型对局部血流量进行定量测定。