CC BY
28
Научни трудове на Съюза на учените в България-Пловдив, серия Г.Медицина, фармация и дентална медицина т.ХУ. Научна сесия „Медицина и дентална медицина", 30 - 31 октомври 2013 Scientific researches of the Union of Scientists in Bulgaria-Plovdiv, series G. Medicine, Pharmacy and Dental medicine, VoLXV,ISSN 1311-9427 Medicine and Stomatology Session, 30 - 31 October 2013
ПРИЛОЖЕНИЕ НА ХИБРИДНАТА ОБРАЗНА ДИАГНОСТИКА - ПОЗИТРОННА ЕМИСИОННА ТОМОГРАФИЯ СЪЧЕТАНА С КОМПЮТЪРНА ТОМОГРАФИЯ (ПЕТ/КТ) В ДИАГНОСТИКА ЗАБОЛЯВАНИЯТА НА ЦЕНТРАЛНАТА НЕРВНА СИСТЕМА
Д. Златарева1, И. Костадинова2, Кр. Минкин3, П. Димова4 хКатедра по образна диагностика, Медицински университет, София, 2Клиника по нуклеарна медицина, УМБАЛ „Александровска", София 3Клиника по Неврохирургия, УМБАЛ "Свети Иван Рилски", София 4 Детска Неврологична Клиника, УСБАЛНП "Свети Наум", София
THE HYBRID IMAGING POSITRON EMISSION TOMOGRAPHY COMBINED WITH COMPUTED TOMOGRAPHY (PET / CT) APPLICATIONS IN DISEASES OF THE CENTRAL NERVOUS SYSTEM
D. Zlatareva1, I. Kostadinova2, Kr. Minkin3, P. Dimova4
'Department of diagnostic imaging, Medical University, Sofia 2 Department of Nuclear Medicine, University Hospital "Alexandrovska",
Sofia 3 Department of Neurosurgery, University Hospital "Saint Ivan Rilski", Sofia 4 Department of Pediatric Neurology, University Hospital
"Saint Naum", Sofia
Abstract: Positron emission tomography (PET) performed with 18Fluor-deoxyglucose (18F-FDG) has proved valuable in providing important tumor-related qualitative and quantitative metabolic information that is critical to diagnosis and follow-up. PET-computed tomography (PET/CT) is a combination of the cross-sectional anatomic information provided by CT and the metabolic information provided by PET, which are acquired during a single examination and fused. This hybrid imaging can be used in staging of brain tumors and in presurgical evaluation of patients with drug-refractory epilepsy. PET/CT impacts on patient management. 18F-FDG PET/CT has been widely used in temporal lobe epilepsy, most commonly manifesting as mesial temporal sclerosis, which demonstrates hypometabolism at interictal PET. Recently, FDG PET has proven to be diagnostic for patients with extratemporal epilepsy, in whom interictal FDG PET can help identify cortical foci of hypometabolism that are undetectable on magnetic resonance imaging. In patients with brain tumors- primary or metastatic, hybrid imaging can be used to improve the diagnostic yield of stereotactic biopsies by detecting metabolically active areas of tumor, and increase detection of residual or recurrent tumor. In whole body 18F-FDG PET/CT examinations of cancer patients because 18F-FDG accumulates in normal cerebral cortex,
cerebellum, and basal ganglia, manually adjusting the window settings by decreasing the intensity of the brain image is often necessary to detect brain metastases. Another application of PET/CT is imaging of patients with cognitive dysfunction of suspected neurodegenerative origin. All findings on PET/CT should be correlated with MRI and clinical history to gain the most complete radiologic diagnosis.
Въведение: Позитронната емисионна компютърна томография (ПЕТ) с 18F -деоксиглюкоза, 18Fluor-deoxyglucose (18F-FDG) има доказана роля за осигуряване на качествена и количествена метаболитна информация при изследване на туморните процеси. Получените данни често имат голямо значение при диагнозата и проследяването на ефекта от терапията при онкологично болните. ПЕТ съчетана с компютърна томография (ПЕТ/ КТ) е хибриден образен метод при който се съчетават предимствата на двете методики. КТ доставя информация за анатомията и структурните промени, а ПЕТ осигурява информация за метаболизма. Данните от двете изследвания се сливат на работна станция и осигуряват по-точна и детайлна диагностика. Съвременните изследвания доказват възможностите за разширяване на индикациите за ПЕТ/КТ изследване и не го ограничават единствено до онкологията (1).
Цел на настоящия обзор е да се разгледа и илюстрира приложението на хибридната образна диагностика - ПЕТ/КТ при диагностика на заболяванията на централната нервна система (ЦНС).
Изложение и дискусия:
18F-FDG е радиофармацевтик, аналог на глюкозата, който се поема от метаболитно активните туморни клетки. Нивото на поглъщане от туморните клетки е пропорционално на метаболитната им активност. (2). Основният недостатък на ПЕТ е липсата на анатомични детайли, което се преодолява при съчетанието на ПЕТ с КТ. По този начин е възможно да се диференцира нормалното от патологичното натрупване на радиофармацевтика в тъканите. Компютърният томограф в системата ПЕТ/КТ е мултидетекторен и при необходимост може да се аплицира констрастна материя и да се получат постконтрастни серии. След съответни реконструкции, КТ, образите с коригирана атенюация и некоригираните образи се представят на работна станция. Това дава възможност за мултипланарни реконструкции в аксиална, коронарна и сагитална равнина и разглеждане на КТ и ПЕТ образите поотделно или след сливането им. Извършва се качествена и количествена оценка на патологичните промени. Тази хибридна методика намира най-често приложение за стадиране на онкологични пациенти, но при ЦНС тя се използва не само за оценка на първичен или метастатичен тумор. Все по-често прехирургичната оценка на пациентите с медикаментозно рефрактерна епилепсия включва и провеждането на ПЕТ/КТ. При известна от КТ или МР патология в главния мозък може да се проведе ПЕТ/КТ за установяване на епилептогенната зона, когато находката от електроенцефалографията не съвпада изцяло с патологичния субстрат (Фиг.1А,Б).
Структурните мозъчни лезии са най-честата причина за развитието на рефрактерни епилепсии (1) 18F-FDG се използва като метод за търсене на епилептогенната зона, която през междупристъпния период се характеризира с понижен глюкозен метаболизъм (3). Доказана е ролята на ПЕТ/КТ при епилепсия на темпоралния дял, най-често със субстрат мезиална темпорална склероза, която демонстрира хипометабилизъм при интерикталното изследване.(4) Напоследък се установява, че ПЕТ/КТ има диагностична роля и при пациенти с екстратемпорална епилепсия при които междупристъпната 18F-FDG ПЕТ/КТ може да помогне идентифицирането на кортикални фокуси на хипометаболизъм(5). Част от
тези епилептогенни зони са без структурен субстрат или трудно могат да бъдат установени чрез магнитен резонанс.
Фиг.1А,Б Пациентка на 12г. Състояние след инсулт в басейна на дясна средна мозъчна артерия (ДСМА). Хипометаболизъм вдясно в басейна на ДСМА. 1А ПЕТ образ, 1Б ПЕТ/ КТ образ Фиг.2А,Б Пациент на 7г. Търсене на епилептогенно огнище. Хипометаболизъм вляво темпорално, латерални части на париетален дял и фронтално
При някои пациенти може да бъде извършена и корегистрация на ПЕТ образите с МР образите чрез софтуерно сливане със специален софтуер на работната станция на ПЕТ/КТ. По този начин се комбинира високата резолюция на МР образите с ПЕТ, която е с ниска резолюция, но доставя информация за метаболизма. При интерпретация на метаболитната активност е необходимо освен познаване на анатомията да се отчитат и зоните на физиологично повишена активност. През последното десетилетие технологичните открития направиха възможно сливане на ПЕТ и МР образи при интегрираните ПЕТ/МР апарати, което премахна необходимостта от КТ корегистрация и така се редуцира дозата на пациента.
При пациенти с мозъчни тумори- първични или метастатични хибридната образна диагностика може да бъде използвана за да повиши резултатите от стереотаксичната биопсия като се установят метаболитно активните части на тумора. Постоперативния контрол на пациентите се подпомага от ПЕТ/КТ като се дава оценка за наличието на резидуален тумор или рецидив. Възможно е диференциране на пострадиационните и постоперативни промени от рецидивни формации, което не винаги е постижимо с контрастусиления магнитен резонанс.
При провеждане на целотелесно скениране на пациенти с първичен тумор извън ЦНС или търсене при неизвестно първично огнище е необходимо да се отчитат недостатъците на нискодозовото КТ изследване. Често структурната информация от КТ не е достатъчна и е задължително интерпретирането след корелация с промените в метаболизма- ПЕТ. Необходимо условие за откриване на патологичните промени е нагласяне на подходящ прозорец на ПЕТ образите, както и отчитане на нормалната мозъчна FDG активност ( фиг.3,4). 18F-FDG се натрупва в нормалния кортекс, церебелум и базалните ганглии Често перифокалният едем, демонстриращ се с хипометаболизъм очертава мозъчния хиперметаболитен тумор. ПЕТ/КТ има по-ниска чувствтителност за установяване на малигнени лезии в сравнение с МР. Въпреки това нискододозовата КТ предоставя образи с досттъчно диагностично качество за откриване на лезии с диаметър над 1см, разположени на известно разстояние от костите на черепа. (6)
Ранните постоперативни промени са хиперметаболитни или хипометаболитни в зависимост от преобладаването на васкуларизацията или нарушението на кръвномозъчната бариера и отока. Късните постоперативни промени най-често имат образ на ПЕТ, но може да не се изобразяват на нискодозовата КТ.
Фиг.3 Пациентка с меланом, множество метастази по меките тъкани, в дясна малкомозъчна хемисфера и вдясно фронтално, Фиг.4 Жена на 68г, след десностранна мастектомия, метастази в костите и плеврите. Метаболитно активна зона вдясно фронтално. Фиг.1А ПЕТ, 1Б -КТ, 1В - ПЕТ/КТ
Заключение: За интерпретацията на ПЕТ/КТ образите на главния мозък е необходимо отчитане на зоните с физиологична активност и нагласяне на подходящ прозорец. Основните приложения на ПЕТ/КТ при изследване на ЦНС са при пациенти с медикаментозно резистентна епилепсия и пациенти с метастатични или първични тумори. Всички находки при ПЕТ/КТ изследване е необходимо да се съпоставят с МР образите и клиничните данни на пациента, за да се постави точната диагноза.
Библиография:
1. Mountz J. PET/CT neuroimaging applications for epilepsy and cerebral neoplasm. Applied Radiology, 2007, 36(11), 44-52
2. Kapoor, V., B.M. McCook, and F.S. Torok, An introduction to PET-CT imaging. Radiographics, 2004. 24(2): p. 523-43.
3. Engel Jr, Brown WJ, Kuhl DE, et al: Pathological findings underlying focal temporal lobe hypometabolism in partial epilepsy. Ann Neurol. 12:518-528, 1982
4. Hesse B., Alavi A.. Hybrid Imaging.Curr Med Imag Rev, 2011, 7(3), 167-68
5. К. Минкин, И. Костадинова, Д. Златарева, П. Димова, и съавт, Позитронна емисионна томография при пациенти с фармакорезистентна епилепсия, Рентгенология и радиология 2013, 2:109-114)
6. Rohren EM, Provenzale JM, Barboriak DP, et al., Screening for cerebral metastases with 18F-FDG PET in patients undergoing whole-body staging of non-central nervous system malignancy. Radiology 2003; 226: 181-7.)
