Medycyna nuklearna w

neurologii

Techniki radioizotopowe

• Metody radioizotopowe polegają na

podaniu badanemu określonego

związku chemicznego o znanych

właściwościach farmako-

kinetycznych.

• Rozkład radioaktywności pozwala na

ocenę ściśle określonej funkcji w

badanym narządzie.

Epilepsia

METODY OBRAZOWE W OCENIE POŁOŻENIA

OGNISKA PADACZKORODNEGO

• transmisyjna tomografia komputerowa (TK)
• - badanie morfologiczne

• technika rezonansu magnetycznego (MR)
• - badanie morfologiczne, spektroskopia

• techniki radioizotopowe (SPECT, PET)
• - badanie przepływu krwi w mózgu
• - badanie układów receptorowych

- badanie metabolizmu

glukozy

Badanie MR w diagnostyce padaczki – zmiana ogniskowa

w obrębie lewej okolicy skroniowej

Znaczenie badania MR w diagnostyce padaczki-naczyniak

prawego płata czołowego

METODA PET W DIAGNOSTYCE

PADACZKI

• Pozwala na miejscową ocenę zużycia glukozy

w mózgu:

•  w fazie „ictal” w obrębie ogniska

padaczkorodnego występuje znaczny wzrost

zużycia glukozy,

• w fazie „inter-ictal” w obrębie ogniska

padaczkorodnego występuje znamienny

spadek zużycia glukozy

•  czułość metody ocenia się na 70-95%
•  Inne metody: badanie przepływu krwi w

mózgu, badanie układów receptorowych

Padaczka skroniowa

Najczęstszą przyczyną padaczki jest sklerotyzacja
hypokampa. Pojęcie to wprowadził Falconer i wsp.
(1964):

•

zanik komórek piramidowych rogu Amona

•

Zanik warstwy ziarnistej w zakręcie zębatym

•

Selektywny zanik interneuronów hamujących

•

Nietypowy przebieg aksonów

•

Zmiany w aktywności receptorów

•

Zmiany w aktywności układu „second

messenger”

• W przypadku sklerotyzacji

hypokampa ognisko padaczkorodne
położone jest w przyśrodkowej części
płata skroniowego, dlatego spadek
gromadzenia FDG dotyczy przede
wszystkim tej okolicy.

Padaczka

Skroniowa

Badanie

W

Fazie

Interictal

PET:FDG/FMZ

MRI- obraz

prawidłowy

FDG-obszar

obniżonego

metabolizmu

FMZ-obszar

obniżonej

dostępności

dla

receptorów

benzodiazepinowych

TECHNIKA SPECT W DIAGNOSTYCE

PADACZKI

• Badanie miejscowego przepływu krwi w

mózgu

• w fazie „ictal” - obniżony przepływ krwi w

obrębie ogniska padaczkorodnego,

• w fazie „inter-ictal” - znacznie zwiększony

przepływ krwi w obrębie ogniska

padaczkorodnego

 
• czułość badania wynosi 70 - 90%

Badania w fazie

Interictal

Nieznaczna

asymetria w

badaniu HM-PAO

Wyraźna

asymetria w

badaniu PET

Badanie HM-PAO SPECT w fazie INTER ICTAL

Badania receptorowe w

diagnostyce padaczki

 W obrębie ogniska padaczkorodnego

stwierdza się znacznie mniejszą ilość

receptorów benzodiazepinowych
 
• czułość badania wynosi 80%

Metody obrazowe w

diagnostyce padaczki

• Badania obrazowe spełniają istotną rolę w

diagnostyce padaczki. Pozwalają na:

• - wykluczenie morfologicznie uchwytnej

przyczyny padaczki (guz, naczyniak inne)

• - w przypadku sklerotyzacji hypokampa

umożliwiają lateralizację ogniska
padaczkorodnego

• Pozwalają na prognozowanie przebiegu

leczenia

Guzy mózgu

Możliwości diagnostyczne technik

obrazowych:

• Rozpoznanie zmiany nowotworowej i jej

lokalizacja,

• Określenie typu zmiany nowotworowej,
• Ocena złośliwości zmiany nowotworowej,
• Ocena wznowy zmiany nowotworowej po

przebytym leczeniu
operacyjnym/radioterapii.

Przerzuty do OUN

Metody radioizotopowe w

diagnostyce guzów mózgu - SPECT

•

201

Tl – analog potasu (aktywność pompy

sodowo-potasowej),

•

99m

Tc-MIBI – gromadzenie znacznika zależy

od potencjału błonowego błon
mitochondrialnych,

•

123

I-alfa-metyl-tyrozyna –gromadzenie

znacznika zależy od aktywności
mechanizmów transportujących
aminokwasy.

Metody radioizotopowe w

diagnostyce guzów mózgu - SPECT

18FDG 123I-tyrozyna NMR

Metody radioizotopowe w

diagnostyce guzów mózgu - PET

•

18

F-FDG –

gromadzenie
znacznika zależy
od stopnia
utylizacji glukozy

glukoza

glukoza

hexokinaza

Glukozo-6-fosforan

Glikogen Pirogronian

H2O+ C02

ATP

FDG

FDG

hexokinaza

ATP

FDG-6-fosforan

xxxxxxxxxxxxxxx

Kw.
mlekowy

Czułość poszczególnych metod w

ocenie stężenia związków chemicznych

in vivo

• PET - 10

-12

mol

• SPECT - 10

-9

mol

• fMR - 10

-3

mol

Badanie FDG-PET (norma)

Glejak niskozróżnicowany w

badaniu FDG-PET

Wznowa procesu nowotworowego.

Badanie z zastosowaniem MIBI

Chłoniak (pierwotny) mózgu

Podsumowanie

Badania obrazowe są

nieodłącznym elementem

diagnostyki guzów mózgu

Badania obrazowe pozwalają

na ocenę guzów mózgu

zarówno w aspekcie

morfologicznym, jak i

metabolicznym

Ostry zawał mózgu

Badanie przepływu krwi

w mózgu techniką SPECT

• Badanie polega na podaniu i.v.

radiofarmaceutyku

99m

Tc–HMPAO gromadzącego

się w mózgu proporcjonalnie do przepływu krwi.

• Każde zaburzenie przepływu krwi powoduje

natychmiastową zmianę w rozkładzie

radioaktywności.

• Czas wystąpienia zaburzeń w ukrwieniu nie ma

znaczenia dla wyniku badania (po 8 godz.

badanie SPECT uwidacznia zmiany u 90%

chorych. Różnice w czułości metod zanikają

dopiero po 72 godz. od wystąpienia zawału)

Badanie przepływu krwi w

mózgu (wynik prawidłowy)

Badanie przepływu krwi

w mózgu (zawał mózgu)

Smierc mózgu

• Transplantologia-Rozpoznanie musi być

całkowicie pewne i postawione

odpowiedno wczesnie

• Stwierdzenie na kiłku kriteria:
• -kryteria kliniczne (najważniejsze);

bad.

ruchów (ocznych, ślimakowych, rozciągowych)

• -

kryteria elektrofizjologicznych (EEG)

• -Kryteria przepływowe (brak

przepływu krwi)

• Badanie angioscyntgyraficznym-nie

stwierdza się przepływu znacznika do
zatoki strzałkowej

(false+ ven. Return)

• Badanie z zastosowaniem i.v.HM-PAO

nie stwierdza się radioaktywności w
obrębie półkul mózgowych

Otępnienia

Otępienie

• Pojęciem „otępienie” określa się zespół

objawów klinicznych charakteryzujących

się nabytymi, uogólnionymi,

postępującymi uszkodzeniami funkcji

intelektualnych i osobowości, bez

zaburzeń świadomości.

• Otępienie jest końcowym etapem

szeregu schorzeń (nie jest jednostką

chorobową).

Możliwości technik

radioizotopowych

• Badanie integralności bariery krew-mózg.

• Badanie przepływu krwi w mózgu
• Badanie czynności układów receptorowych

(benzodiazepinowych, dopaminergicznych,
muskarynowych, innych)

• Badanie wskaźników metabolicznych

:

zużycie tlenu, glukozy, aminokwasów, innych
(PET).

• Badanie krążenia płynu mózgowo-

rdzeniowego.

Radioizotopowe badania OUN

Typowe objawy choroby

Alzheimera w badaniu NMR

Pierwotne zmiany dotyczą głównie kory

mózgowej (otępienie korowe):

• Uogólniony zanik kory mózgowej ze

szczególnym nasileniem w obrębie płatów

skroniowych- hipokampów

• Uogólnione poszerzenie układu komorowego i

przestrzeni płynowych

• Poszerzenie bruzdy Sylwiusza (objaw typowy,

ale nie patognomoniczny)

• Zmiany w obrębie istoty białej nie występują

lub są mało nasilone (jak w grupie kontrolnej)

Choroba Alzheimera –
badanie MR

Znaczne zaniki korowe

Atrofia obustronna
hipokampów

Typowe objawy choroby

Alzheimera w badaniu

SPECT/PET

• W badaniu SPECT

- symetryczny spadek

przepływu krwi w okolicach ciemieniowo-

skroniowych.

W stanach zaawansowanych dodatkowo

spadek metabolizmu w okolicach czołowych.

• W badaniu PET

- uogólniony spadek

metabolizmu dla tlenu i glukozy (20-30%)

ze szczególnym nasileniem w obu okolicach

ciemieniowo-skroniowych.

• Stopień obniżenia przemian metabolicznych

koreluje ze stopniem klinicznego

zaawansowania choroby.

Badanie HM-PAO-SPECT w

chorobie Alzheimera

Badanie FDG-PET w

chorobie Alzheimera

Normal

Alzheimer’s

Disease

Norma Choroba Alzheimera

Choroba Alzheimera w

badaniu SPECT/PET

• Ze względu na tak charakterystyczny

wzorzec zaburzeń metabolicznych
uznaje się, że badanie PET i SPECT ma
większą wartość diagnostyczną niż TK
czy NMR.

• (w 1996 r. uznano badanie

radioizotopowe za podstawowe w
rozpoznaniu schorzenia).

Wczesna diagnostyka

choroby Alzheimera w

badaniach SPECT/PET

Van Gool i wsp 1995 –
• 29/68 chorych - typowy wzorzec zaburzeń

przepływu krwi w OUN

• 30/68 chorych – wynik badania prawidłowy
• 9/68 chorych – ogniska hypoperfuzji

położone w płacie czołowym lub innych
regionach

McMurdo i wsp 1994 – 15/26 chorych obraz

typowy dla choroby Alzheimera

Wczesna diagnostyka choroby

Alzheimera w badaniach SPECT/PET

• W badaniach SPECT/NMR (Callen i wsp

2002) znamienny spadek przepływu w:

• - hipokampach
• - zakrętach obręczy
• - korze około hipokampalnej
• - ciele migdałowatym i węchmózgowiu
• - przedniej części wzgórza

• Zaburzenia przepływu krwi w obrębie

zakrętu obręczy - dokładność rozpoznania

– 93% (czułość 95%, swoistość 88%)

Hypoperfuzja występuje w
wielu, ale nie we wszystkich,
strukturach układu
limbicznego (Callen i wsp.
2002).

Str. Limb. HM-PAO

Wczesna diagnostyka choroby

Alzheimera w badaniach SPECT/PET

Choroba Alzheimera a

zaburzenia pamięci

• Redukcja metabolizmu dla glukozy w

tylnej części zakrętu obręczy jest
najbardziej typowym objawem choroby,

również u pacjentów tylko z

prawdopodobnymi objawami
chorobowymi

(czułość 84%, swoistość 93%)

Herholz i wsp. Neuroimage 2002.

Badania receptorowe w

chorobie Alzheimera

• W SPECT zastosowano

123

I-QNB – agonista

dla receptorów muskarynowych M1, M2:

spadek gromadzenia znacznika w

płacie/płatach ciemieniowych, uogólniony

spadek gromadzenia znacznika.

• Badania receptorów benzodiazepinowych –

zaburzenia rozkładu znacznika.

• Badania układu dopaminergicznego-

spadek aktywności receptorów D2.

Choroba Alzheimera w

badaniach SPECT/PET

• Wyniki badań przepływu krwi w mózgu

wskazują, że choroba Alzheimera nie jest
jednorodną jednostką chorobową i może
obejmować różne okolice mózgowia.

• Badanie przepływu krwi w mózgu z dużą

dokładnością pozwala na rozpoznanie
choroby, ale głównym celem badania jest
raczej wykluczenie innych przyczyn
otępienia.

Otępienie

naczyniopochodne

• Ogniska zawałowe położone są bardzo

heterogennie

• Często otępienie naczyniopochodne

występuje z chorobą Alzheimera.

• TK i NMR nie są badaniami swoistymi –

mimo występowania ognisk zawałowych,

otępienie nie musi wynikać z ich

obecności, ale brak ognisk zawałowych

wyklucza ten typ otępienia

Parkinsonism

Choroba Parkinsona

• Badania morfologiczne (TK/MR) nie

odgrywają istotnej roli w diagnostyce
choroby Parkinsona

• Podstawowe znaczenie odgrywają

badania czynnościowe

Choroba Parkinsona-badania SPECT

• Podstawowe znaczenie diagnostyczne

mają badania receptorowe układu

dopaminergicznego.

• Głównym celem badań

diagnostycznych jest różnicowanie

między chorobą Parkinsona a innymi

schorzeniami wywołującymi zbliżone

objawy kliniczne.

Choroba Parkinsona-badania

SPECT/PET

• W diagnostyce stosuje się dwa typy

znaczników:

• - przedstawiające czynność błony

presynaptycznej: 18F-DOPA,123I-
beta-CIT

• - przedstawiające czynność błony

postsynaptycznej: IMBZ

Badanie układu receptorow dopaminergicznych
Techniką PET z zastosowaniem 18F-DOPA

Badanie układu receptorów dopaminergicznych
z zastosowaniem 123I-IBMZ

Obraz prawidłowy Choroba Parkinsona

Badanie techniką SPECT, z zastosowaniem

Beta-CIT

Badanie czynności błony postsynaptycznej w różnych schorzeniach

Choroba Parkinsona-badania SPECT

• Możliwe jest różnicowanie między

chorobą Parkinsona a drżeniem
samoistnym:

• U 25% chorych z początkowym

rozpoznaniem choroby Parkinsona
stwierdza się ostatecznie drżenie
samoistne.

Choroba Parkinsona

• Obrazowe techniki diagnostyczne w

chorobie Parkinsona są pomocne w:

• - diagnostyce różnicowej (badania

radioizotopowe)

• - ocenie dawkowania leków (badania

radioizotopowe)

• - określeniu stopnia zaawansowania

choroby (otępienie).

Zawał mózgu

Badania diagnostyczne

• Jednoznaczne rozpoznanie zawału mózgu

we wczesnej fazie ma istotne znaczenie
kliniczne, decydujące niejednokrotnie o
formie leczenia.

• Zmiany czynnościowe i morfologiczne

zachodzące w wyniku ostrego
niedokrwienia są niewidoczne w
rutynowych badaniach diagnostycznych
(TK, MR).

Badanie TK i MR w diagnostyce

ostrego niedokrwienia mózgu

• Konwencjonalne badanie MR (T2–zal.)

uwidacznia obszar zawału po co najmniej

8÷10 godzinach.

• Badanie TK uwidacznia zawał przeważnie

po 12÷24 godzinach (po 8 godz. TK

uwidacznia zawał tylko u 20% chorych)

Badanie przepływu krwi

w mózgu techniką SPECT

• Badanie polega na podaniu i.v.

radiofarmaceutyku

99m

Tc–HMPAO gromadzącego

się w mózgu proporcjonalnie do przepływu krwi.

• Każde zaburzenie przepływu krwi powoduje

natychmiastową zmianę w rozkładzie

radioaktywności.

• Czas wystąpienia zaburzeń w ukrwieniu nie ma

znaczenia dla wyniku badania (po 8 godz.

badanie SPECT uwidacznia zmiany u 90%

chorych. Różnice w czułości metod zanikają

dopiero po 72 godz. od wystąpienia zawału)

Badanie przepływu krwi

w mózgu techniką SPECT

• Badanie ma znaczenie:

– diagnostyczne,
– rokownicze.

• Badanie koreluje z wynikami innych

technik diagnostycznych.

• Ale czułość badania SPECT jest mała

u chorych z zawałami lakunarnymi

Badanie przepływu krwi

w mózgu techniką SPECT

• Badanie SPECT pozwala na ocenę tzw

rezerwy przepływowej: zaburzenia
przepływu krwi w mózgu mogą być
niewielkie z powodu np. zwężenia tętnicy.

• Test z DIAMOXEM – 1g. i.v. Efekt wystepuje

między 20 a 60 min.

• W obszarze obniżonej rezerwy

przepływowej występuje spadek lub brak
zmiany w gromadzeniu HM-PAO.

Badanie przepływu krwi w

mózgu (wynik prawidłowy)

Badanie przepływu krwi

w mózgu (zawał mózgu)