DESARROLLO Y VALIDACIÓN DE UN SISTEMA DE INYECCIÓN AUTOMÁTICA DE UNA DOSIS RADIACTIVA PARA REALIZAR LA SPECT ICTAL EN LA EPILEPSIA

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1 DESARROLLO Y VALIDACIÓN DE UN SISTEMA DE INYECCIÓN AUTOMÁTICA DE UNA DOSIS RADIACTIVA PARA REALIZAR LA SPECT ICTAL EN LA EPILEPSIA Investigador principal: Dr. Francisco Javier Setoain Perego Hospital Clínic i Provincial de Barcelona Duración: 3 años 1

2 1. Resumen La cirugía funcional de la epilepsia se realiza en pacientes con crisis farmacorresistentes y consiste en la extirpación quirúrgica de la región cerebral responsable de ocasionar dichas crisis. La correcta localización prequirúrgica de la región epileptógena (RE) es crucial para asegurar el éxito de esta cirugía. Para localizar la RE, antes de la cirugía se obtiene un vídeo EEG, una RM y una SPECT cerebral ictal, que es aquella SPECT en que la inyección del trazador se realiza durante una crisis epiléptica. Su rendimiento diagnóstico es muy elevado en la epilepsia del lóbulo temporal. Sin embargo, en la epilepsia extratemporal o neocortical, la capacidad de localizar con éxito la RE antes de la cirugía es inferior al 50%. La causa se debe a que las crisis tienen una menor duración, generalmente inferior a 30 segundos, condicionando que la inyección del trazador se aplique cuando ya ha finalizado la actividad ictal. La principal limitación es que la infraestructura actual para la inyección del trazador radiactivo es manual y, por tanto, lenta. El tiempo medio que transcurre entre el momento en que se determina el inicio de la crisis y la inyección es actualmente de 58 segundos. Por ello, se pretende instalar un equipo de inyección automática del isótopo radiactivo, que pueda activarse al confirmarse que el paciente inicia una crisis epiléptica e inyecte la dosis de forma automática, a través de una vía venosa previamente colocada. Esta automatización en la inyección permitirá disminuir el intervalo de tiempo entre el inicio de la crisis epiléptica y la inyección de la dosis de la SPECT. Con esta importante mejora metodológica se espera mejorar asimismo el rendimiento diagnóstico de la SPECT. El objetivo del proyecto de investigación ha sido el diseño y desarrollo de un sistema de inyección automática (SIA). En una segunda fase se ha realizado el control de calidad del SIA mediante inyecciones en diferentes tiempos tras la preparación del trazador. Se han realizado medidas del volumen inyectado y del tiempo de inyección (Ti). En la fase clínica, se ha incluido a 56 pacientes con epilepsia parcial compleja farmacorresistente ingresados en la Unidad de Epilepsia para una evaluación prequirúrgica. La inyección del trazador durante la crisis se realizó mediante 2

3 inyección automática (IA) en 27 pacientes y mediante inyección tradicional manual (IM) en 29 pacientes. Se han medido los tiempos de inyección (Ti) empleados con los dos sistemas de inyección desde el inicio de la crisis epiléptica. También se ha comparado la capacidad de la SPECT en localizar el foco epiléptico cuando la inyección ha sido manual o con el SIA. 2. Resultados Control de calidad del sistema: inyecciones con agua. El volumen de la dosis de 99mTc-HMPAO necesario para garantizar la inyección de 925 MBq, en un período de 4 horas, oscila entre 1,7 y 2,7 ml. El tiempo de inyección (IT) con agua, desde que se pulsa el botón del mando a distancia hasta que finaliza la inyección del agua, osciló entre 13 y 16 s (promedio de 14,5 s). Dicho tiempo de inyección es la suma del tiempo de inyección del volumen de 99mTc-HMPAO (4,5-8 s) + el volumen muerto (Vdead) de 1,3 ml (4 s) + volumen muerto electrónico (4 s). Fase clínica Pacientes Se han estudiado 56 pacientes con epilepsia farmacorresistente. En 27 pacientes, la inyección del trazador de la SPECT se realizó con el SIA i en los 29 casos restantes con el sistema convencional de inyección manual. Inyección de dosis de SPECT ictal en pacientes: sistema automático o inyección manual El promedio de tiempo de inyección (IT) con inyección manual fue de 41 ± 21 s, con un rango de s (figura 1A), mientras que con el sistema automático fue de 33 ± 12 s con un rango de s (figura 1B). La disminución media del tiempo de inyección desde el inicio de la crisis y la inyección completa de la dosis fue de 8 s. Esta disminución del tiempo de inyección fue estadísticamente significativa (t-test) (P<0,05). 3

4 Figura 1: tiempo de inyección (IT) en segundos de A) 29 pacientes con inyección manual y B) 27 pacientes con inyección automática. El IT en el grupo de inyección automática, es la suma del T0 (tiempo desde que inicia la crisis hasta que se aprieta el botón de inyección) y el T1 (tiempo que tarda el sistema automático en completar la inyección de todo el volumen). Figura 1A MIS 0:01:44 0:01:26 0:01:09 0:00:52 0:00:35 0:00:17 0:00: Patient number Figura 1B AIS 0:01:44 0:01:26 Injection time (s) 0:01:09 0:00:52 0:00:35 0:00:17 0:00: Patient number T0 T1 4

5 La SPECT ictal y el SISCOM demostraron hiperperfusión ictal que localizó el foco epileptógeno en 21 de los 27 pacientes (77%) con el sistema de inyección automática y en 19 de los 29 pacientes (65%) inyectados con el sistema manual; estas diferencias no tuvieron significación estadística (P = 0,3). En el grupo de 17 pacientes con epilepsia mesial temporal, la SPECT con el sistema automático localizó el foco en 6/7 pacientes y con el sistema manual en 7/10 casos. De los demás 39 pacientes con epilepsia neocortical, el SPECT con sistema de inyección automática localizó el foco en 15/20 pacientes, mientras que lo hizo en 12/19 casos inyectados mediante el sistema manual (figura 2). Figura 2 Figura 2. Porcentaje de pacientes en los que la SPECT ictal ha localizado correctamente el foco epileptógeno, mediante la inyección manual y el sistema automático. CONCLUSIÓN DE LOS RESULTADOS: El sistema de inyección automático es más rápido que el sistema manual convencional, a pesar de que el tiempo de mejora respecto al sistema manual es escaso. El sistema automático desarrollado es más sencillo, facilita la 5

6 metodología de inyección de las dosis de la SPECT ictal, mejora la calidad de trabajo del personal sanitario de la sala de neurología y consigue al mismo tiempo un mayor ajuste de la dosis de radiactividad inyectada. El sistema de inyección automática no ha mejorado la capacidad de detección de la SPECT de forma significativa. En el grupo estudiado, la capacidad de detección del foco epileptógeno de la SPECT ictal fue del 65% con la inyección manual, aumentando al 77% con la automática, aunque tales diferencias no fueron significativas. Creemos que la capacidad de detección de la SPECT ictal con inyector automático no ha mejorado por diversos motivos: el tiempo de inyección no ha disminuido lo suficiente y los pacientes del grupo automático eran más complejos que los del manual, por la ausencia de un protocolo de selección/randomización de los pacientes, que no quedó bien establecido en el protocolo inicial. 3. Relevancia y posibles implicaciones clínicas de los resultados finales obtenidos El equipo ha sido objeto de patente y se tramitó a través del Departamento de Patentes de la Universitat de Barcelona (AVCRI), que estudió, a través de la Fundació Bosch i Gimpera, la posibilidad de crear una empresa (spin-off). Finalmente se desestimó la posibilidad de patentar el sistema, debido a que la metodología ya había sido presentada y la idea no era totalmente nueva, pues hay 3 trabajos publicados con sistemas parecidos al nuestro. Se ha demostrado que la limitación principal es la velocidad de la bomba, que debe aumentar su velocidad de inyección. Por ello, con la experiencia obtenida en la creación de este primer equipo piloto, el siguiente paso del equipo investigador es desarrollar un nuevo sistema de inyección con bomba más rápida. Este futuro equipo puede ser objeto de un ensayo clínico de producto farmacéutico para su posterior comercialización. 6

7 También se ha demostrado que el sistema de inyección automático es más fiable y seguro que el sistema de inyección manual convencional. Disminuye los riesgos de contaminación radiactiva, al evitar la manipulación de la jeringa durante la inyección. El SIA cuenta con una mejor aceptación por parte del personal de enfermería que manipula las inyecciones en estos pacientes. El sistema automático que se ha desarrollado se emplea de forma rutinaria en los pacientes de la Unidad de Epilepsia del Hospital Clínic, ya que no empeora de ninguna forma el sistema tradicional y mejora o solventa muchos inconvenientes. 4. Publicaciones Validation of an automatic dose injection system for ictal SPECT in epilepsy. Eur J Nucl Med Mol Imaging en Març (Remitido para su publicación.) 7