Radionuklidové metody v neurologii

Transkript

1 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

2 Úvod emisní vyšetření neinvazivní informuje netraumatickým způsobem in vivo - o prokrvení mozku metabolických dějích v mozku a rozložení neuroreceptorů - o likvorových prostorách

3 Zobrazovací metody Planární (méně používané) Tomografické (SPECT, PET mozku) SPECT/CT nebo PET / CT nebo PET/MRI - hybridní systémy

4 Radiofarmaka B) Pro planární scintigrafii k průkazu ložiskového narušení hematoencefalické bariéry RF - Neprocházejí hematoencefalickou bariérou 99m Tc DTPA, pertechnetát

5 pro vyšetření MOZKU A) pro SPECT Radiofarmaka 1) Pro zobrazení krevního průtoku (RPM, rcbf) - volně procházejí neporušenou hematoencefalickou bariérou (BBB), jsou lipofilní 99m Tc HMPAO 99m Tc ECD

6 HMPAO ECD d,l-hexamethylpropylene amine oxim, N,N -(1,2-ethylendiyl)bis-L-cystein exametazim diethyl ester dihydrochlorid, bicisate dihydrochlori CERETEC Amersham-Nycomed BRAIN-SPECT HMPAO - Lacomed NEUROLITE TM DuPont Pharma

7 Mechanismus akumulace 99m Tc-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)

8 Distribuce 99m Tc 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.

9 Radiofarmaka 2) Pro zobrazení receptorů (u nás dopaminergní D2) 123 I IBZM (postsynaptické), 123 I DaTSCAN (presynaptické) 3) Pro speciální indikace např. onkologie 99m Tc MIBI, 99m Tc TF, 201 Tl

10 Radiofarmaka C) pro PET 18 F FDG fluorodeoxyglukóza T1/2=110min (glukózový metabolismus) - zvýšená spotřeba glukózy v mozku, srdci a nádorech staging, recidiva

11 Radiofarmaka 11 C-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 18 F FLT fluorothymidin n. mozku, tam kde porušen ená h-e-b (n. plic) neinvazivní stanovení stupně malignity (gliomy) 18 F fluorfenylalanin 6-( 18 F)-fluoro-dopamin (FDOPA) - ke studiu metabolizmu dopaminu v mozku. Důležitý pro neurologické aplikace Parkinsonova choroba.

12 Radiofarmaka 18 F 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 11 C MeN specif. RN značící serotoninový transportér SERT

13 Radiofarmaka pro vyšetření LIKVOROVÝCH PROSTOR In DTPA intrathekálně (absolutní sterilita, apyrogenita)

14 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 min.)

15 Provedení metody Příprava pacienta (pro RPM SPECT neběžnější vyš.) Někdy nutná sedace min. před apl. v temné klidné místnosti Aktivita MBq i.v., 5 min. klid Záznam dat - SPECT po dobu minut Pacient leží na zádech, hlavu pod detektorem ve speciálním držáku

16

17

18 Infinia/Hawkeye Hybridní systém SPECT/CT

19 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

20 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

21 Hybridní systémy - PET/CT

22 PET/MRI

23 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/

24 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

25 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 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 dne - obnova defektního ložiska za 4 6 týdnů snižuje senzitivitu metody zkřížená mozečková diaschíza

26 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 CO 2 o 2 kpa) Normální c-v-rezerva Snížená od bazální (klidové) Výrazně snížená

27 Infarkt v povodí ACM hypoperfuze téměř celé hemisféry, CT časně beze změn

28 Infarkt v povodí ACP

29 Luxusní perfuze 1. den ložiskový defekt ihned 7. den

30 CMP zkřížená mozečková diaschíza

31 klid SPM zátěž (zpracování tomografických studií vztažených ke standardnímu templatu stat. významnost změn v čase nebo mezi dvěmi studiemi)

32 základní studie NEUROGAM po zátěži

33 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)

34 Změny v mediotemporální oblasti u AD (hipokampus, entorinální kůra, amygdala) zde největší změny u pacientů s AN odpovídá úbytku neuronů a poruchám paměti časně

35 Varianty změn v mediotemporální oblasti pokročilé stádium Temporo - Parietálně asymetrické symetrické

36 SPECT obrazy

37 Časná AD mírná TP hypoperfuze

38 AD hypoperfuze temporálně a parietálně

39 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 0,9 TML 0,8 0,7 AD norm 0,6 0,5 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 TMR

40 Multiinfarktová demence (MID)

41 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

42 Epilepsie (l.dx) interiktální, iktální a postiktální vyšetření

43 Epilepsie interiktální a iktální

44 Receptorové zobrazování Dopaminové receptory (D1, D2), serotoninové, GABA receptory aj. Pro D2 komerčně dostupné 123 I IBZM zobrazuje postsynaptické receptory 123 I DaTSCAN (analog kokainu, značený 123 I, který se váže na dopaminové transportéry) zobrazuje presynaptické transportéry, receptory Hlavní indikace: poruchy hybnosti (dif.dg. PN, /dystonie, parkinsonismus/)

45 DaTSCAN - presynapse - normál

46 DaTSCAN - presynapse patologie - PN

47 DaTSCAN patologie

48 IBZM - postsynapse - normál

49 IBZM patologie

50 Zobrazení distribuce receptorů a transportérů na synapsích v mozku - zobrazení dopaminového metabolismu v bazálních gangliích. DaTSCAN IBZM DaTSCAN IBZM NORM DaTSCAN IBZM M.Parkinson MSA, PSP

51 Tumory - doménou radiodiagnostika : CT, MRI perfuzní SPECT : pro dg. bezvýznamný! Nespecifické vyšetření 99m Tc HMPAO, ECD - ukazuje na stupeň prokrvení, nejčastěji jako defekt Jiná radiofarmaka - horké ložisko 201 Tl nebo 99m Tc 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

52 PET ( 18 F FDG) posouzení viability nádoru odlišení recidivy, rezidua od pooperačních poradiačních změn na CT stejně

53

54 SPECT 99m Tc-MIBI u pacienta s gliomem (grade III) (intrakraniálně tumor ventroparietálně vpravo a chorioidální plexy)

55 Úrazy RPM ukazuje funkční poruchy, nikoli morfologické V subklinickém stádiu má zobrazení regionální perfúze mozku vysokou citlivost

56 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!

57 Úrazy - souhrn U lehčích traumat RPM k verifikaci poškození U středně těžkých traumat v pozdější fázi ke zjištění rozsahu poškození

58 Kontuze mozku defekt frontálně sin a parietálně dx

59 Planární zobrazení - Průkaz ložiskového narušení hematoencefalické bariéry / dnes málo používané/ Radiofarmaka Neprocházejí hematoencefalickou bariérou 99m Tc DTPA, pertechnetát

60 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

61 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

62 Infarkt - ACM

63 Infarkt - ACP

64 Mozková smrt s 99m Tc DTPA(nelze použít) - volně neprochází BBB NE!!! Normální obraz Mozková smrt

65 Porovnání normální perfúze vs. smrt mozku 99m Tc HMPAO, 99m Tc ECD lipofilní, volně prochází BBB

66 Mozková smrt 99m Tc HMPAO, ECD lipofilní, volně prochází intaktní BBB

67 Mozková smrt 99mTc HMPAO,ECD potvrzena nepotvrzena

68 Cisternografie (scintigrafie likvorových prostorů) provedení Příprava pacienta jako před lumbální punkcí Aplikace MBq 111 In 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

69 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)

70 Normální cisternografie

71 Hydrocefalus Hlavní indikace 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

72 Komunikující hydrocefalus zobrazeny komory, opožděný tok nad hemisféry

73 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)

74 Mozkomíšní píštěl podezření na otorheu při intaktním bubínku zobrazen nasofarynx a žaludek (odtékání likvoru Eust.trub. do úst a žaludku)

75 Hlavní indikace Průchodnost zkratu (uměle, odlehčující spojka mezi komorovým syst. perit. dutinou nebo P předsíní) (v-p, v-a) aplikace 99m Tc- technecistanu přímo do drénu nebo rezervoáru

76 Průchodnost zkratu aplikace do drénu nebo rezervoáru 99m Tc-technecistanu