Imaging di perfusione e metabolismo con PET spect

Perfusione e metabolismo
PET e SPECT
U.P. Guerra
MEDICINA NUCLEARE
OSPEDALI RIUNITI DI BERGAMO
Gli strumenti
• PET E SPECT
– PET utilizzata soprattutto per studi di
metabolismo (clinica) e recettoriali (ricerca)
– SPECT utilizzata per studi di perfusione e
recettoriali (clinica)
• Quali differenze principali
– Risoluzione
– Traccianti
La risoluzione spaziale è più del
doppio con la PET che con la SPECT
99mTc-HMPAO
SPECT
Risoluzione 8-10 mm
18F-FDG
PET
Risoluzione: circa 3-4 mm
Traccianti SPECT (gamma emittenti)
• Traccianti di perfusione:
• 99mTc- HMPAO e 99mTc- ECD
– Misurazione semi-quantitativa della distribuzione
del radiofarmaco, correlata al Flusso Ematico
Cerebrale;
•
•
•
•
•
Traccianti recettoriali:
123I- FP-CIT: dopaminergico pre-sinaptico
123I- IBZM: dopaminergico post-sinaptico
123I-Iomazenil: benzodiazepine
: serotonina, acetilcolina, …
Traccianti PET (positroni emittenti)
• Misura quantitativa (richiede campioni arteriosi, poco
usata in clinica)
• Misura semi-quantitativa (largamente usata in clinica)
del
– CONSUMO DI GLUCOSIO: 18Fluoro-desossi-glucosio
(18FDG)
• FLUSSO EMATICO REGIONALE (rCBF): Acqua (H215O)
• TRACCIANTI RECETTORIALI: esempi
–
–
•
•
- 18F-DOPA: pre-sinaptico dopaminergico
- 11C-Raclopride: post-sinaptico dopaminergico
-11C-flumazenil: recettore GABAA
-11C-methyl-L-tryptophan (11C-AMT): marker della sintesi
della serotonina ...
La più elevata richiesta metabolica e di produzione energetica
è a livello sinaptico e non a livello del soma.
• Perfusione e metabolismo nelle patologie
degenerative sono strettamente connessi
FDG
rCBF
TINS 25:327-378, 2002
Quali i fenomeni che portano a ‘leggere’ l’ipoperfusione/ipometabolismo
nelle patologie neurodegenerative ?
1.
Atrofia (c.d. ‘effetto volume parziale’)
2. Riduzione di consumo metabolico /flusso
per riduzione del numero di sinapsi
locali di neuroni cortico-corticali
3. Riduzione di consumo metabolico/flusso
per riduzione del numero di
sinapsi di neuroni lontani
(deafferentazione-diaschisi)
Utilità di accoppiare studi
morfologici a studi funzionali
Effetto volume parziale
Risoluzione SPECT
Risoluzione PET
Risoluzione PET –Fusione immagini
Riduzione sinapsi
RESULTS: Controls versus Converters
Hypometabolism
Grey matter
density reduction
Height threshold : uncorrected p< 0.001.
precuneus, posterior cingulate and
superior parietal lobule in the left
hemisphere
corrected p value at cluster level:
0.0001
paraippocampal gyrus (BA 30) and thalamus
in the left hemisphere
corrected p value at cluster level: 0.001
Morbelli S. et al., EANM Annual Congress, Munich October 2008
Interpretazione dei dati
Studi di perfusione – metabolismo
• Valutazione visiva
– deficit tipici per Alzheimer, demenza frontale e
quadro clinico concordante
• Conferma diagnosi
– Deficit non concordanti col quadro clinico
• Necessità di ulteriori indagini
– Quadro apparentemente normale e sintomi
presenti
• Elevata probabilità di patologia non degenerativa
normale
Alzheimer
FTD
Alzheimer
preclinico
Jagust,
Neurology
sept.2007
Confronto tra diagnosi clinica iniziale, PET con 18F-FDG,
diagnosi clinica finale e reperto anatomopatologico
D iag n osi
in iziale
P E T FD G
D iag n osi
fin ale
S en sib ilità
0 .7 8
0 .8 4
0 .8 8
sp ecificità
0 .6 8
0 .7 4
0 .8 3
PPV
0 .7 0
0 .8 1
0 .7 6
NPV
0 .6 6
0 .7 8
0 .8 0
Jagust, Neurology sept.2007
Affidabilità della metodica
Jagust, Neurology sept.2007
Metodiche di analisi
Valutazione semiquantitativa
(confronto con data base di normali)
• Diversi sistemi consentono il confronto
con data base di normali
– Normalizzazione nello spazio
– Confronto tra gruppi (SPM)
– Confronto di caso singolo con data base
normali (Neurogame, Brass, Scenium ecc.)
• Utili strumenti nella clinica per orientare la
lettura
Utilizzo clinico pet e spect
• Relativamente minor diffusione della PET
rispetto alla SPECT
• Maggior costo (?) della PET rispetto alla
SPECT
• Quando usare l’una o l’altra?
Proposta operativa sull’uso clinico della PET/SPECT nei disordini cognitivi
Paziente con disordine cognitivo
Clinica, neuropsicologia, MRI
MCI (MMSE >24)
Demenza (MMSE <24) con
Caratteristiche ‘tipiche’
FDG-PET
PET/SPECT non
indispensabili
Demenza (MMSE <24) con
caratteristiche ‘atipiche’:
dubbi sulla diagnosi di natura
DD tra AD e VaD
DD tra AD e FTD
Considerare la
SPECT perfusionale
con acetazolamide
SPECT perfusionale
DD tra DLB e le altre
forme di demenza
SPECT con 123I FP-CIT
o scintigrafia cardiaca
con MIBG
Demenza a corpi di Lewy
DLB versus AD:
più severa ipoperfusione occipitale…
99mTc-ECD
SPECT
LBD lieve
AD lieve
Ma soprattutto alterazione del Trasportatore della Dopamina
123I
FP-CIT
SPECT
[123I]MIBG
MSA -Alzheimer
H/M= 2.47
PD - LBD
H/M= 1.56
(4h imaging)
Demenza frontotemporale
BPSD: la presentazione principale della ‘Frontal Lobe Degeneration’:
una prevalenza dei sintomi correla con la localizzazione ?
DLFC e sistema limbico anteriore
(cingolo+amigdala)
18FDG
PET
Predominano i sintomi negativi
(apatia, mancanza di igiene personale, ecolalia, mutismo,…)
Corteccia Orbitofrontale (OFC)
Predominano i sintomi positivi
(iperattività, disinibizione, aggressività,…)
99mTc-ECD
SPECT
s. Nera + nn. della base
Predominano le stereotipie
(comportamento ossessivo-compulsivo, iperfagia e preferenza per i
cibi dolci,…)
• Essenziale la collaborazione con il neurologo
– scelta del tracciante in relazione al momento in
cui si effettua l’indagine
– conoscenza dei risultati dei test neuropsicologici
• Sapere cosa si cerca è essenziale per
l’interpretazione delle alterazioni, soprattutto
nelle fasi iniziali della malattia
Nordberg: Curr Opin Neurol, Volume 20(4).August 2007.398–402
Quale ruolo per i traccianti di
flusso / metabolismo nel futuro?
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Diagnosi precoce (?) Nuovi Traccianti
Diagnostica differenziale
Monitoraggio della malattia
Efficacia dei farmaci