Perfusione e metabolismo PET e SPECT. U.P. Guerra MEDICINA NUCLEARE OSPEDALI RIUNITI DI BERGAMO

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1 Perfusione e metabolismo PET e SPECT U.P. Guerra MEDICINA NUCLEARE OSPEDALI RIUNITI DI BERGAMO

2 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

3 La risoluzione spaziale è più del doppio con la PET che con la SPECT Tc-HMPAO SPECT Risoluzione mm 99m Tc 18 F-FDG FDG PET Risoluzione: circa mm

4 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,

5 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...

6 La più elevata richiesta metabolica e di produzione energetica è a livello sinaptico e non a livello del soma.

7 Perfusione e metabolismo nelle patologie degenerative sono strettamente connessi FDG rcbf TINS 25: , 2002

8 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

9 Effetto volume parziale

10 Risoluzione SPECT

11 Risoluzione PET

12 Risoluzione PET Fusione immagini

13 Riduzione sinapsi

14 RESULTS: Controls versus Converters Hypometabolism Height threshold : uncorrected p< Grey matter density reduction precuneus, posterior cingulate and superior parietal lobule in the left hemisphere corrected p value at cluster level: paraippocampal gyrus (BA 30) and thalamus in the left hemisphere corrected p value at cluster level: Morbelli S. et al., EANM Annual Congress, Munich October 2008

15 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

16

17 normale Alzheimer FTD Alzheimer preclinico Jagust, Neurology sept.2007

18 Confronto tra diagnosi clinica iniziale, PET con 18F-FDG, diagnosi clinica finale e reperto anatomopatologico Diagnosi iniziale PET FDG Diagnosi finale Sensibilità specificità PPV NPV Jagust, Neurology sept.2007

19 Affidabilità della metodica Jagust, Neurology sept.2007

20 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

21 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?

22 Proposta operativa sull uso clinico della PET/SPECT nei disordini cognitivi Demenza (MMSE <24) con Caratteristiche tipiche PET/SPECT non indispensabili Paziente con disordine cognitivo Clinica, neuropsicologia, MRI Demenza (MMSE <24) con caratteristiche atipiche : dubbi sulla diagnosi di natura MCI (MMSE >24) FDG-PET DD tra AD e VaD Considerare la SPECT perfusionale con acetazolamide DD tra AD e FTD SPECT perfusionale DD tra DLB e le altre forme di demenza SPECT con 123 I FP-CIT o scintigrafia cardiaca con MIBG

23 Demenza a corpi di Lewy

24 DLB versus AD: più severa ipoperfusione occipitale 99m Tc-ECD SPECT LBD lieve AD lieve Ma soprattutto alterazione del Trasportatore della Dopamina 123 I FP-CIT SPECT

25 [ 123 I]MIBG MSA -Alzheimer H/M= 2.47 PD - LBD H/M= 1.56 (4h imaging)

26 Demenza frontotemporale

27 BPSD: la presentazione principale della Frontal Lobe Degeneration : una prevalenza dei sintomi correla con la localizzazione? 18 FDG PET DLFC e sistema limbico anteriore (cingolo+amigdala) Predominano i sintomi negativi (apatia, mancanza di igiene personale, ecolalia, mutismo, ) Corteccia Orbitofrontale (OFC) Predominano i sintomi positivi (iperattività, disinibizione, aggressività, ) 99m Tc-ECD SPECT s. Nera + nn. della base Predominano le stereotipie (comportamento ossessivo-compulsivo, iperfagia e preferenza per i cibi dolci, )

28 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

29 Nordberg: Curr Opin Neurol, Volume 20(4).August

30 Quale ruolo per i traccianti di flusso / metabolismo nel futuro? Diagnosi precoce (?) Nuovi Traccianti Diagnostica differenziale Monitoraggio della malattia Efficacia dei farmaci