CNS Píchová

Radionuklidové
metody v neurologii
Materiál pro studenty medicíny
MUDr. Renata Píchová
MUDr. Otto Lang, Ph.D.
Klinika nukleární medicíny
UK 3. LF a FNKV Praha
Úvod
• emisní vyšetření
• neinvazivní
• informuje netraumatickým způsobem in vivo
prokrvení mozku
metabolických dějích v mozku a
rozložení neuroreceptorů
-o
- o likvorových prostorách
Zobrazovací metody
• Planární (méně používané)
• Tomografické (SPECT, PET mozku)
• SPECT/CT nebo PET / CT nebo PET/MRI –
- hybridní systémy
Radiofarmaka
B) Pro planární scintigrafii
k průkazu ložiskového narušení
hematoencefalické bariéry
RF - Neprocházejí hematoencefalickou
bariérou
– 99mTc DTPA, pertechnetát
Radiofarmaka
• pro vyšetření MOZKU
A) pro SPECT
• 1) Pro zobrazení krevního průtoku (RPM,
rCBF) - volně procházejí neporušenou
hematoencefalickou bariérou (BBB), jsou
lipofilní
–99mTc HMPAO
–99mTc ECD
HMPAO
d,l-hexamethylpropylene amine oxim,
exametazim
CERETEC® Amersham-Nycomed
BRAIN-SPECT®
HMPAO - Lacomed
ECD
N,N´-(1,2-ethylendiyl)bis-L-cystein
diethyl ester dihydrochlorid,
bicisate dihydrochlori
NEUROLITE TM
DuPont Pharma
Mechanismus akumulace
99mTc-lipofilní
komplexy – 99mTc-HMPAO, 99mTc-ECD
/
přestup přes neporušenou HE bariéru
/
vstup do mozkových buněk
akumulace jako funkce podle:
- nabídky = průtoku
- metabolického stavu neuronů
přeměna v hydrofilní komplex, (fixace v astrocytech
v těsném vztahu)
Distribuce 99mTc HMPAO, ECD
v mozku
- během několika minut zůstává 4,8 - 6,5% z
aplikované dávky v mozkové tkáni
- vyplavování z mozku je pomalé, prakticky stabilní
po dobu 5 - 6 hod.
-
vylučování -hlavně ledvinami asi 74% / 24 hod.
Radiofarmaka
• 2) Pro zobrazení receptorů
(u nás dopaminergní D2)
–123I IBZM (postsynaptické),
–123I DaTSCAN (presynaptické)
• 3) Pro speciální indikace – např. onkologie
– 99mTc MIBI, 99mTc TF, 201Tl
Radiofarmaka
C) pro
•
18F
PET
FDG fluorodeoxyglukóza
T1/2=110min (glukózový metabolismus) zvýšená spotřeba glukózy v mozku, srdci a
nádorech
• staging, recidiva
Radiofarmaka
•
11C-methionin
(MET)- 11C-MET – [11C]metionin –
značený analog aminokyseliny metionin, marker
proteosyntézy a aminokyselinového transportu.
Využíván zejména pro PET mozku (tumory) v kombinaci
s FLT nebo FDG
•
18F
FLT fluorothymidin – n. mozku, tam kde
porušená h-e-b (n. plic) neinvazivní stanovení stupně
malignity (gliomy)
• 18F fluorfenylalanin
• 6-(18F)-fluoro-dopamin (FDOPA) - ke studiu
metabolizmu dopaminu v mozku. Důležitý pro
neurologické aplikace – Parkinsonova choroba.
Radiofarmaka
•
18F
•
11C
FET fluoroethyltyrosin (FET)
(spotřeba AK v n.bb) n. mozku vysoce
selektivní, nekumuluje se v z. ani
nekrotických tk. dif.dg. z.x n
metabolismsus BLK
MeN 5652 -specif. RN značící
serotoninový transportér SERT
Radiofarmaka
pro vyšetření LIKVOROVÝCH PROSTOR
-111In DTPA intrathekálně
(absolutní sterilita, apyrogenita)
Příprava pacienta pro SPECT
Příprava pacienta před vyšetřením: nepít nápoje s obsahem
kofeinu a jiné energetické nápoje, alkohol, nekouřit. Léky, o
kterých je známo, že ovlivňují mozkové prokrvení po
dohodě s lékařem.
Před aplikací RF: ujistit se, že pacient je schopen
spolupráce během vyšetření (ležet bez pohybu 30 – 60
min.)
Provedení metody
• Příprava pacienta (pro RPM SPECT – neběžnější vyš.)
– Někdy nutná sedace
– 10 -15 min. před apl. v temné klidné místnosti
• Aktivita 500 – 1000 MBq i.v., 5 min. klid
• Záznam dat - SPECT po dobu 30 - 40 minut
Pacient leží na zádech, hlavu pod detektorem ve
speciálním držáku
Hybridní systém SPECT/CT
Infinia/Hawkeye
Emisní výpočetní tomografie
SPECT, PET
• Transverzální tomografie
• gamamery s 1 – 3 detektory pro SPECT
• Paralelní HR nebo fan-beam kolimátor pro SPECT
• prstenec detektorů pro PET
• PET bez kolimátoru nebo se septy, kolimace
elektronická
• Rekonstrukce obrazů filtrovanou zpětnou projekcí
nebo iterativní metodou
Zpracování dat SPECT, PET
(sp.,se)
• Řezy ve třech kolmých rovinách
– Transverzální, koronární, sagitální
• Transverzální rovnoběžná s bazí lební
• 3D obrazy
• SPECT, PET
• fúze obrazů s CT nebo MRI – hybridní
systémy = kombinace morfologických a
funkčních informací
Hybridní systémy - PET/CT
PET/MRI
Hodnocení
• V rutinní praxi je dostupnější SPECT, při kterém
je posuzována metabolická aktivita neuronů
nepřímo na základě změn prokrvení
• Akumulace RF je úměrná velikosti krevního
průtoku v mozku
• Normální nález
– Vysoká akumulace v šedé, menší v bílé hmotě,
maximum v mozečku
• Patologický nález
– Ložisko zvýšené nebo snížené akumulace
• Nález je nespecifický
– /informace o velikosti krevního průtoku/
Hlavní indikace
•
•
•
•
•
•
•
•
Cévní mozkové příhody
Demence
Záchvatová onemocnění
Pohybová onemocnění (PN,…)
Mozková smrt
Mozkové nádory
Trauma
Dynamika mozkomíšního moku
• SPECT (perfúze) i PET (metabolismus)
• Podobná distribuce radiofarmaka
• Různá senzitivita obou metodik
Cévní mozkové příhody
• Ischemické příhody
– Ihned viditelný perfúzní defekt
• Akutní stádium
– ložiskový defekt akumulace RF
– perifokální penumbra (redukce perf´úze v okrajové zóně patol. ložiska)
–
zkřížená mozečková diaschíza (40-50%)
• Subakutní stádium
– projevy luxusní perfuze (jen
při použití 99mTc-HMPAO !)
• typicky 5.-7. den po příhodě (přechodné paradox. zvýš. vychytávání
na periferii ischemie způsobené porušenou h-e-b., příčinou - vazba RF na
fragmenty odumřelých bb., v.na gran.tk.a endotelie novotv. kap.při procesu
hojení
- trvání do 30. – 40. dne - obnova defektního ložiska za 4 – 6 týdnů
• snižuje senzitivitu metody
– zkřížená mozečková diaschíza
Cévní mozkové příhody
• Celková senzitivita
– Vyšetření do 8 hodin 90%
– Vyšetření do 24 hodin 60%
• Test cerebrovaskulární rezervy (TIA, před
angiochirurgií, DDg ADxVD)
– Vazodilatace (Diamox (inhibitor karboanhydrázyhyperkapnie-vazodilatace), dipyridamol, směs
vzduchu obohacená CO2 o 2 kPa)
– Normální c-v-rezerva
– Snížená od bazální (klidové)
– Výrazně snížená
Infarkt v povodí ACM –
hypoperfuze téměř celé
hemisféry, CT časně beze změn
Infarkt v povodí ACP
Luxusní perfuze
1. den ložiskový defekt ihned
7. den
CMP – zkřížená mozečková diaschíza
klid
SPM
zátěž
(zpracování tomografických studií
vztažených ke standardnímu templatu – stat. významnost změn v čase
nebo mezi dvěmi studiemi)
základní studie
NEUROGAM
po zátěži
Psychiatrické indikace
• Demence – typickým obrazem je hypoperfuze (redukce
masy neuronů)
Degenerativní
- Alzheimerova typu (AD, DAT, AN) – symetrická
bilaterální temporoparietálně v kůře
/Obraz častý, ne však diagnostický ! /
Vaskulární demence
- na bázi aterosklerózy mozkových cév
- Multiinfarktová (MID) – ložiskové asymetrické
defekty v kůře i podkoří, často se zhorší po
vazodilatačním testu
• Schizofrenie, deprese – méně typické obrazy (hypoperfúze
frontálních laloků)
Změny v mediotemporální
oblasti u AD
(hipokampus, entorinální kůra, amygdala)
• zde největší změny u pacientů s AN
• odpovídá úbytku neuronů a poruchám paměti
• časně
Varianty změn v mediotemporální
oblasti
pokročilé stádium
Temporo - Parietálně
asymetrické
symetrické
SPECT
obrazy
Časná AD – mírná TP hypoperfuze
AD – hypoperfuze temporálně a parietálně
Pacient 55 let, SPECT perfuzní změny již při 1. vyš. – obraz AN, nelze
vyloučit ani podíl vaskulární et.– 2x kontrola s progredující redukcí
perfuze T. Příčina smrti hnisavá BP.
Histopatologicky plně forma AN + známky vývoje PN
1
TML
0,9
0,8
AD
norm
0,7
0,6
0,5
0,5
0,6
0,7
0,8
TMR
0,9
1
Multiinfarktová demence (MID)
Záchvatová onemocnění
/farmakorezistentní epilepsie/
• Epilepsie – temporální (chirurgická léčba)
– Citlivost
• Iktální vyšetření (při záchvatu) 95%
• Postiktální (do 2 minut po záchvatu) 83%
• Interiktální (mezi záchvaty, v klidu) 60%
• Obrazy
– Iktální - hyperperfúze
– Postiktální - hypoperfúze
– Interiktální – hypoperfúze nebo normální
Epilepsie (l.dx)– interiktální,
iktální a postiktální vyšetření
Epilepsie – interiktální a iktální
Receptorové zobrazování
• Dopaminové receptory (D1, D2),
serotoninové, GABA receptory aj.
• Pro D2 komerčně dostupné
– 123I IBZM zobrazuje postsynaptické receptory
– 123I DaTSCAN (analog kokainu, značený
123I, který se váže na dopaminové
transportéry) zobrazuje presynaptické
transportéry, receptory
• Hlavní indikace: poruchy hybnosti
(dif.dg. PN,…/dystonie, parkinsonismus/)
DaTSCAN - presynapse - normál
DaTSCAN - presynapse –
patologie - PN
DaTSCAN – patologie
IBZM - postsynapse - normál
IBZM – patologie
Zobrazení distribuce receptorů a transportérů na
synapsích v mozku - zobrazení dopaminového
metabolismu v bazálních gangliích.
DaTSCAN
DaTSCAN
IBZM
NORM
DaTSCAN
IBZM
MSA, PSP
IBZM
M.Parkinson
Tumory - doménou
radiodiagnostika : CT, MRI
perfuzní SPECT : pro dg. bezvýznamný !
- ukazuje na
stupeň prokrvení, nejčastěji jako defekt
• Nespecifické vyšetření
99mTc
HMPAO, ECD
• Jiná radiofarmaka - horké ložisko
–
201Tl
nebo 99mTc MIBI /pro gliomy/
PET - 18F-FDG, 11C-methionin PET
– průkaz nádorové viability, odlišení poléčebných
změn, důkaz relapsu, recidívy
• Stupeň akumulace RF závisí na stupni malignity
(biologický charakter nádoru), vaskularizaci a chování
BBB
PET (18F FDG) – posouzení viability nádoru
odlišení recidivy, rezidua od pooperačních
poradiačních změn – na CT stejně
SPECT 99mTc-MIBI u pacienta s gliomem (grade III)
(intrakraniálně tumor ventroparietálně vpravo a chorioidální plexy)
Úrazy
• RPM ukazuje funkční poruchy, nikoli
morfologické
• V subklinickém stádiu má zobrazení
regionální perfúze mozku vysokou
citlivost
Úrazy
• TĚŽKÁ KONTUZE
– CT, MRI – určuje léčebnou strategii
– perfuzní SPECT : predikce úzdravy
• STŘEDNĚ TĚŽKÉ ÚRAZY
– CT, MRI – patologie jen v 40% případů
– SPECT – reálné poškození, jeho rozsah, predikce
• LEHKÉ ÚRAZY, příp. ASYMPTOMATICKÉ
– jen SPECT verifikuje poškození !
Úrazy - souhrn
• U lehčích traumat RPM k verifikaci
poškození
• U středně těžkých traumat v pozdější fázi
ke zjištění rozsahu poškození
Kontuze mozku
defekt frontálně sin a parietálně dx
Planární zobrazení
- Průkaz ložiskového narušení
hematoencefalické bariéry
/ dnes málo používané/
• Radiofarmaka
– Neprocházejí hematoencefalickou bariérou
– 99mTc DTPA, pertechnetát
Planární zobrazení
• Hodnocení
– Normální obraz
• Aktivita v měkkých tkáních lebky, v lební basi, v
žilních splavech, žádná v mozku
– Patologický obraz
• Horké ložisko v místě porušení h-e bariéry
– Nález je nespecifický – horké ložisko může
být infarkt, absces, nádor
Hlavní indikace
• ložiskové léze při nemožnosti provést CT, NMR!
- Tumory
horké ložisko – gliomy, meningeomy – senz. 90%
- Chronický subdurální hematom – pruh aktivity pod
lebkou na A a P
• záněty /infekce/
– Absces – horké ložisko s centrálním projasněním
– Meningoencefalitida – difuzní zvýšení aktivity nad
konvexitou hemisféry
– CMP (v časovém odstupu od příhody) - horké ložisko
Infarkt - ACM
Infarkt - ACP
Mozková smrt s 99mTc DTPA(nelze
použít) - volně neprochází BBB
NE!!!
Normální
obraz
Mozková
smrt
Porovnání
normální perfúze vs. smrt mozku
99mTc
HMPAO, 99mTc ECD – lipofilní, volně prochází BBB
Mozková smrt – 99mTc HMPAO, ECD
lipofilní, volně prochází intaktní BBB
Mozková smrt –99mTc HMPAO,ECD
potvrzena
nepotvrzena
Cisternografie (scintigrafie likvorových
prostorů) – provedení
• Příprava pacienta jako před lumbální punkcí
• Aplikace 20-40 MBq 111In DTPA v 2-3 ml 10% G
intrathekálně suboccipitální nebo lumbální punkcí
(perimyeloscintigrafie)
• Pacient zobrazován vsedě, planární obrazy A, P,
R, L v intervalu 1, 4, 24, 48 a někdy i 72 hodin –
hodnocení kinetiky moku
• Při vyšetření průchodnosti drenážního systému
(shuntu) aplikace přímo do drénu nebo rezervoáru
Cisternografie - hodnocení
• Normálně dosahuje aktivita bazální
cisterny za 1 hodinu za 3-4 hodiny
vstupuje do interhemisferální rýhy –
vytváří tzv. „Neptunův trojzubec“
• Do 24 hodin se aktivita objevuje
symetricky nad oběma hemisférami
• V komorách není detekovatelná žádná
aktivita (převažuje tok z komor nad difuzí)
Normální cisternografie
Hlavní indikace
• Hydrocefalus
Obstrukční – narušením pasáže moku v důsledku
obstrukce likvorových cest
- Komunikující (extrakomorová blokáda-z.
adheze,.)
• Reflux aktivity do komor (difúzí),
opoždění nebo chybění nad hemisférami
- Nekomunikující (neprůchodnost kom.syst. důsledek n.,stenózy..)
• Do 48h se nezobrazí komory ani hemisféry
Komunikující hydrocefalus
zobrazeny komory, opožděný tok nad hemisféry
Hlavní indikace
• Hydrocefalus neobstrukční – e vacuo - normální
nález nebo zpomalený tok moku
• Mozkomíšní píštěl (komunikace likv.prostor se
zevním prostředím) – stp. traumatu, ME
– může být zobrazena scintigrafií za 4, 24 hod.(horké
ložisko v nosní nebo ušní dutině)
– nebo detekována měřením radioaktivity tampónů –
za 6 hod. (porovnání s plazmou pozitivní = 3x vyšší
než v plazmě)
Mozkomíšní píštěl – podezření na otorheu
při intaktním bubínku
zobrazen nasofarynx a žaludek (odtékání likvoru
Eust.trub. do úst a žaludku)
Hlavní indikace
• Průchodnost zkratu (uměle, odlehčující
spojka mezi komorovým syst. – perit.
dutinou nebo P předsíní) (v-p, v-a)
• aplikace 99mTc- technecistanu přímo
do drénu nebo rezervoáru
Průchodnost zkratu – aplikace do drénu
nebo rezervoáru 99mTc-technecistanu