znaczniki izotopowe stosowane w diagnozowaniu padaczki

znaczniki izotopowe stosowane w diagnozowaniu padaczki

233
Epileptologia 2006, 14: 233-238
ZNACZNIKI IZOTOPOWE
STOSOWANE W DIAGNOZOWANIU PADACZKI
ISOTOPIC TRACERS IN DIAGNOSIS OF THE EPILEPSIES
Robert Lipka
STRESZCZENIE
SUMMARY
Wprowadzenie. Obecnie jedną z najważniejszych
technik obrazowania, przydatną szczególnie w wykrywaniu zmian strukturalnych w mózgu jest magnetyczny rezonans jądrowy (MRI, MRS i techniki pokrewne). Zdarza się jednak, że u pacjentów
mających napady padaczkowe obraz mózgu uzyskany techniką MRI, wygląda prawidłowo lub prawie prawidłowo, a zmiany są widoczne dopiero
po zastosowaniu technik izotopowych. Taka sytuacja może dotyczyć nawet 20-30% przypadków.
Niekiedy okazuje się, że spektometria gamma
(SPECT), a zwłaszcza tomografia pozytronowa
(PET) są czulsze niż MRI.
Cel. Przedstawienie izotopów i znaczników izotopowych stosowanych w diagnozowaniu padaczki.
Przegląd piśmiennictwa. SPECT i PET stosują
znaczniki izotopowe – SPECT ulegające rozpadowi z emisją promieniowania gamma (np. 99mTc,
123
I), a PET emitery pozytonów (np. 11C, 15O, 18F).
W pracy przedstawiono krótką charakterystykę
izotopów (typ rozpadu, okresy półtrwania) używanych w diagnostyce padaczki. Porównano użyteczność 99mTc produkowanego w generatorze
99
Mo/99mTc i izotopów produkowanych w cyklotronie. Określono warunki, jakie muszą spełniać
znaczniki stosowane do obrazowania przepływu
krwi oraz znaczniki neuroreceptorów. Przedstawiono krótką charakterystykę znaczników (zasada działania oraz stosowane dawki).
Wnioski. Techniki izotopowe mogą być bardzo użyteczne w diagnozowaniu zmian w mózgu i w konsekwencji identyfikacji ognisk padaczkowych.
Mogą to być nawet główne techniki diagnostyczne w przypadku, gdy obrazy MRI pacjentów z padaczką są prawidłowe. Techniką SPECT obrazuje się (z wyjątkiem [123I] jomazenilu) przepływ krwi
mózgowej (CBF). PET może być stosowany nie
tylko do obrazowania CBF, ale również metaboli-
Introduction. The most important technique for
imaging, especially structural abnormalities in the
brain is magnetic resonance (MRI – Magnetic
Resonance Imaging, MRS – Magnetic Resonance
Spectroscopy). However, sometimes the MRI scan
of the brain patients with epilepsy is normal and
abnormalities are evident in SPECT or PET images only. This has been observed in 20-30% of
patients. In some causes SPECT and PET are
more sensitive than MRI.
Objective. The aim of this work is presentation of
isotopes and isotopic tracers used in diagnosis
of epilepsies.
Literature review. PET and SPECT use isotopic
markers; SPECT isotopes which decays with emission of gamma ray (e.g. 99mTc, 123I) and PET-positron emission isotopes (e.g. 11C, 15O, 18F). The
characteristic of isotopes (type of decays and the
half-lives) used in diagnostics of epilepsies is presented. The utility of both 99mTc produced in 99Mo/
/99mTc generator and cyclotron produced isotopes
is discussed. Major requirements for cerebral
blood flow and neuroreceptor tracers are defined.
Short characteristic of isotopic tracers is presented – the rule of action and typical applied dose
data are collected.
Conclusion. Isotopic imaging techniques like PET
or SPECT can be very useful in diagnosis of changes in brain and in consequence identify of epilepsies foci. They could be major imaging technique in case when the MRI scans of patient with
epilepsy is normal. The SPECT tracers imaging
(except [123I] Iomazenil) cerebral blood flow (CBF).
PET may be used not only to map of CBF but also
for cerebral glucose metabolism and receptors.
The 11C PET tracers are important group of markers imaging different neuroreceptors, which increase (compared to SPECT) diagnostic applica-
Praca wpłynęła 28 lipca 2006 r.
Recived July 28, 2006.
PRACE PRZEGLĄDOWE • REVIEW PAPERS
OBRI POLATOM, 05-400 Otwock-Świerk
234
PRACE PRZEGLĄDOWE • REVIEW PAPERS
Robert Lipka
zmu glukozy i neuroreceptorów, co znacznie
zwiększa, w porównaniu ze SPECT, możliwości
diagnostyczne tej techniki. Synteza kompleksów
99m
Tc, które wykazywałyby powinowactwo do receptorów, powinna zwiększyć możliwości obrazowania zmian w mózgu za pomocą SPECT. W PET
stosuje się krótkotrwałe izotopy produkowane
w cyklotronie. Ogranicza to użycie tych znaczników do miejsca ich produkcji. Najczęściej stosowany w SPECT (80% wszystkich procedur diagnostycznych) 99mTc uzyskuje się z generatora 99Mo/
/99mTc, który jest dość tani i łatwy do transportu
nawet na duże odległości.
tion of this technique. Synthesis of 99mTc complex
which have affinity to brain receptors should increase possibilities of brain imaging in SPECT. PET
use short live isotopes produced in cyclotron. This
restricts use of PET tracers to the site of production. The most used in SPECT (80% all diagnostic
procedures) 99mTc isotope is obtained from 99Mo/
/99mTc generator, which is quite cheap and easy to
transport even on a large distance.
Key words: Isotopic tracers – fMRI – MRS
– SPECT – PET
Słowa kluczowe: Znaczniki izotopowe – fMRI
– MRS – SPECT – PET
WPROWADZENIE
O
becnie jedną z najważniejszych technik, przydatną szczególnie w wykrywaniu zmian strukturalnych w mózgu, jest
magnetyczny rezonans jądrowy (MRI – funkcjonalny rezonans magnetyczny i MRS
– spektroskopia rezonansu jądrowego)
(Duncan, 1997). Zdarza się jednak, że u pacjentów mających napady padaczkowe obraz mózgu uzyskany techniką MRI, wygląda prawidłowo lub prawie prawidłowo,
a zmiany są widoczne dopiero po zastosowaniu technik izotopowych (Duncan,
2005), (Hammers i wsp., 2002), (Lee i wsp.,
2001). Taka sytuacja może dotyczyć nawet
20-30% przypadków (Lee i wsp., 2001).
Niekiedy okazuje się, że tomografia emisyjna pojedynczego fotonu (SPECT – Single Photon Emission Computed Tomography), a zwłaszcza pozytronowa tomografia
emisyjna (PET – Positron Emission Tomography), z większą czułością rejestruje
zmiany w mózgu niż MRI (Lee i wsp.,
2001; Tai i Picini, 2004; Corabian i Hailey, 1998; Hwang i wsp., 2001).
Techniki izotopowe charakteryzują się
również wyjątkowo dużą czułością, jeśli
chodzi o wykrywanie bardzo małych ilości
niektórych substancji. Można wykrywać
stężenia rzędu 10-9-10-12 mola/litr. Możliwości MRI i MRS są znacznie mniejsze.
Granice wykrywalności wynoszą: ok. 10-4
mola/litr dla MRI i ok. 10-3-10-5 mola/litr
dla MRS. Ponieważ stężenia niektórych
substancji powodujących schorzenia neuropsychiczne są na poziomie poniżej 10-8
mola/litr, metody izotopowe są jedynymi,
którymi można je wykryć (Fumita i Innis,
2002).
CEL
O
mówienie zastosowania znaczników
izotopowych w diagnostyce padaczki. Charakterystyka izotopów oraz znaczników stosowanych w diagnostyce.
PRZEGLĄD PIŚMIENNICTWA
CHARAKTERYSTYKA IZOTOPÓW
STOSOWANYCH W DIAGNOSTYCE PADACZKI
W SPECT i PET trzeba używać znaczników zawierających izotopy – w SPECT ulegających rozpadowi z emisją promieniowania gamma ( np. 99mTc, 123I), a w PET emi-