SPECT y PET en las enfermedades neurodegenerativas. Isabel Roca HU VALL HEBRON

Transcripción

1 SPECT y PET en las enfermedades neurodegenerativas Isabel Roca HU VALL HEBRON

2 PREVALENCIA GLOBAL DE DEMENCIAS NÚMERO DE PERSONAS CON DEMENCIA EN LOS PAISES DESARROLLADOS Y EN LOS PAISES EN VÍAS DE DESARROLLO Ferri et al 2005

3 1. SPECT: perfusión y metabolismo 2. DATSCAN: transportadores de dopamina 3. IBZM: receptores D2 SPECT Enfermedades Neurodegenerativas Parkinsonismos Plus Trastornos de Movimiento perfusión metabolismo SPECT DATSCAN IBZM otros PET FDG otros

4 SPECT TIPO IMAGEN PET 99mTc-HMPAO 99mTC-ECD PERFUSIÓN 15O-H2O 99mTC-ECD METABOLISMO 18F-FDG 123I-ioflupano 123I-IBZM TRANSPORTADORES DOPAMINA RECEPTORES DOPAMINA 18F-DOPA 11C-raclopride 201Talio TUMOR VIABLE 11C-metionina

5 MECANISMOS DE OBTENCIÓN DE IMAGEN SPECT cerebral de perfusión HMPAO DATSCAN IBZM FDG HMPAO ECD FDG ECD

6 MECANISMOS DE OBTENCIÓN DE IMAGEN SPECT cerebral de perfusión HMPAO DATSCAN IBZM FDG HMPAO ECD FDG ECD

7 MECANISMOS DE OBTENCIÓN DE IMAGEN PET cerebral 18 F-FDG HMPAO DATSCAN IBZM FDG HMPAO ECD FDG ECD

8 MECANISMOS DE OBTENCIÓN DE IMAGEN SPECT con DATSCAN o IBZM HMPAO DATSCAN IBZM FDG HMPAO ECD FDG ECD

9 DIFERENCIAS SPET PET RADIOFÁRMACOS ECD HMPAO DATSCAN IBZM FDG DOPAMINA H2O METIONINA CUANTIFICACIÓN relativa relativa y absoluta RESOLUCIÓN 6-7 mm 3-4 mm

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11 PET : Positron Emission Tomography

12 SPECT cerebral de perfusión IMAGEN CONGELADA 99mTc-HMPAO / ECD METABOLISMO PERFUSIÓN CEREBRAL AL INYECTAR EL TRAZADOR

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14 DIAGNÓSTICO DIFERENCIAL DEL PARKINSONISMO SPECT 123 I-FP-CIT DATSCAN NORMAL PATOLÓGICO NO Parkinsonismo orgánico Parkinsonismo orgánico SIMÉTRICO ASIMÉTRICO IZQ / DER

15 PATOLOGIA ALZHEIMER DEMENCIA CUERPOS LEWY DEGENERACION FRONTOTEMPORAL AP BETA-AMILOIDE CUERPOS DE LEWY DIFUSOS SPET CEREBRAL SPET IOFLUPANO SPET IBZM TEMPORO- PARIETAL BILATERAL NORMAL NORMAL NO TEMPORO- PARIETAL BILATERAL +/- occipital DISMINUIDA, similar a EP NORMAL PRE CORTICAL DIFUSA BILATERAL PRED, FRONTAL BILATERAL NORMAL NORMAL? PRE-POST SINAPTICO. ENFERM. PICK TAUPATIA 3R. DCB TAUPATIA 4R ASIMÉTRICA DISMINUIDA DISMINUIDA PRE y POST. PSP TAUPATIA 4R SIMÉTRICA DISMINUIDA DISMINUIDA PRE y POST A. MULTISISTÉMICA AMS-C AMS-P ENFERMEDAD PARKINSON VASCULAR DIAGNÓSTICO DIFERENCIAL RED, NEURONAL GLIOSIS ASTROC. HIPOP, DIFUSA + CEREBELO DISMINUIDA DISMINUIDA PRE y POST CUERPOS LEWY (sustancia nigra) NORMAL DISMINUIDA NORMAL PRE MULTIINFARTO MÚLTIPLES ÁREAS HIPOP, NORMAL (en principio) PROBABLE ANORMAL POST (en principio)

16 del nacimiento a los 2 años, el cerebro MADURA de los 2 a los 10 años, SE MANTIENE con alto grado metabólico de los 10 años en adelante, disminuye progresivamente el FLUJO CEREBRAL REGIONAL = captación cortical 133 Xe-CBF

17 80 a NN 6 meses 70 a 60 a ENVEJECIMIENTO MADURACIÓN 1 a 50 a 2 a 40 a 8 a

18 80 a ENVEJECIMIENTO 70 a DISMINUCIÓN DE ACTIVIDAD: 1. FRONTAL 60 a 2. TEMPORAL POSTERIOR AUMENTO DE ACTIVIDAD: 50 a 1. OCCIPITAL 40 a

19 FRONTAL ANTERIOR FRONTAL POSTERIOR OCCIPITAL TEMPORAL POSTERIOR

20 DEMENCIA UTILIDAD DEL SPECT Y PET Detección precoz Diagnóstico diferencial Control evolutivo

21 HISTORIA NATURAL DEL PROCESO NEURODEGENERATIVO FUNCIÓN NEURONAL Clínica Depósito Amiloide NORMAL MCI DEMENCIA TIEMPO -COGNICIÓN -METAB GLUCOSA -DETERIORO NEURONAL

22 HISTORIA NATURAL DEL PROCESO NEURODEGENERATIVO FUNCIÓN NEURONAL Diagnóstico COGNICIÓN Clínica Depósito Amiloide NORMAL MCI DEMENCIA TIEMPO -COGNICIÓN -METAB GLUCOSA -DETERIORO NEURONAL

23 HISTORIA NATURAL DEL PROCESO NEURODEGENERATIVO FUNCIÓN NEURONAL DIAGN PET-SPECT Diagnóstico COGNICIÓN Clínica Depósito Amiloide NORMAL MCI DEMENCIA TIEMPO -COGNICIÓN -METAB GLUCOSA -DETERIORO NEURONAL

24 HISTORIA NATURAL DEL PROCESO NEURODEGENERATIVO FUNCIÓN NEURONAL DIAGN PIB DIAGN PET-SPECT Diagnóstico COGNICIÓN Clínica Depósito Amiloide NORMAL MCI DEMENCIA TIEMPO -COGNICIÓN -METAB GLUCOSA -DETERIORO NEURONAL

25 ANÁLISIS CUANTITATIVO VOXEL A VOXEL SUPERIOR A EVALUACIÓN VISUAL Tatsch, K

26 MÉTODOS DE CUANTIFICACIÓN 3D-SSP ANÁLISIS CUANTITATIVO VOXEL A VOXEL SUPERIOR A EVALUACIÓN VISUAL Tatsch, K

27 MÉTODOS DE CUANTIFICACIÓN SPM - STATISTICAL PARAMETRIC MAPPING SPM determines the voxel differences between groups based on the level of significance. It is necessary to transform original space to MNI space (proportional to Talairach space) by registering to a template. REF REF Group 1 Group 2

28 MÉTODOS DE CUANTIFICACIÓN NEUROGAM Neurogam allows the individual comparison with a normal database, very useful when analyzing patients one by one and correlating to clinical data. Neurogam determines abnormal voxels between the patient and the normal or reference database. It is necessary to transform original space to Talairach space by adjusting the limits of the brain. Hiperactivity Hipoactivity

29 PATOLOGIA ALZHEIMER DEMENCIA CUERPOS LEWY DEGENERACION FRONTOTEMPORAL AP BETA-AMILOIDE CUERPOS DE LEWY DIFUSOS SPECT CEREBRAL SPECT IOFLUPANO SPECT IBZM TEMPORO- PARIETAL BILATERAL NORMAL NORMAL NO TEMPORO- PARIETAL BILATERAL +/- occipital DISMINUIDA, similar a EP NORMAL PRE CORTICAL DIFUSA BILATERAL PRED, FRONTAL BILATERAL NORMAL NORMAL? PRE-POST SINAPTICO. ENFERM. PICK TAUPATIA 3R. DCB TAUPATIA 4R ASIMÉTRICA DISMINUIDA DISMINUIDA PRE y POST. PSP TAUPATIA 4R SIMÉTRICA DISMINUIDA DISMINUIDA PRE y POST A. MULTISISTÉMICA AMS-C AMS-P ENFERMEDAD PARKINSON VASCULAR DIAGNÓSTICO DIFERENCIAL RED, NEURONAL HIPOP, DIFUSA GLIOSIS ASTROC. + CEREBELO DISMINUIDA DISMINUIDA PRE y POST CUERPOS LEWY (sustancia nigra) NORMAL DISMINUIDA NORMAL PRE MÚLTIPLES NORMAL PROBABLE POST (en MULTIINFARTO ÁREAS HIPOP, (en principio) ANORMAL principio)

30 DIAGNÓSTICO DIFERENCIAL DEMENCIA MULTIINFARTO

31 DEMENCIA TIPO ALZHEIMER Se define por: Pérdida de memoria lentamente progresiva Degeneración cortical con la presencia de placas de amiloide: fibrillas péptido beta-amiloide ovillos neurofibrilares: proteina tau hiperfosforilada Se considera la primera causa de demencia cortical: > 60 % de las demencias

32 Progresión de la Enfermedad de Alzheimer

33 Causas de la Enfermedad de Alzheimer Placas de beta-amiloide Daño neuronal por proximidad Agregados de proteina tau Daño axonal NIA Alzheimer s Disease: Unraveling the Mystery

34 Enfermedad de Alzheimer Cambios neuropatológicos Cambios metabólicos Placa de amiloide Proteina Tau Ovillo neurofibrilar

35 ENFERMEDAD DE ALZHEIMER Tatsch, K

36 Progresión de la Enfermedad de Alzheimer

37 DEMENCIA TIPO ALZHEIMER SPET CEREBRAL estadío inicial hipocaptación parietal o temporal posterior uni o bilateral estadío avanzado hipocaptación parietal y temporal extensa bilateral hipoactividad frontal posterior estadío muy avanzado hipocaptación cortical difusa mayor actividad GB > córtex

38 DEMENCIA TIPO ALZHEIMER SPM Statistical Parametric Image

39 DEMENTIA ALZHEIMER TYPE RESULTS - SPM Normal DB > DAT P=0.001 Significant differences in several Brodmann areas localized in Cingulate Temporal lobe Parietal lobe Frontal lobe specialy in the right hemisphere

40 DEMENTIA ALZHEIMER TYPE RESULTS - NEUROGAM Normal DB > DAT Significant differences hypoactivity <-2SD Cingulate 100% Parietal 80% Anterior temporal 60% Anterior frontal 60% Posterior temporal 50%

41 DEMENTIA ALZHEIMER TYPE COMPARISON SPM - NEUROGAM areas concordant Brodmann SPM - NEUROGAM CINGULATE 24, 32 FRONTAL 10, 46 TEMPORAL 21 PARIETAL 7, 37, 39, 40 PARIETAL-OCCIPITAL 19

42 DEMENTIA ALZHEIMER TYPE Tatsch, K

43 Brain SPECT in the Evaluation of Dementia Diagnosis of AD (n=54) Sensitivity 89.5% Specificity 81.5% Positive Predictive Value 93.2% Negative Predictive Value 73.3% Bonte FJ, Weiner MF, Bigio EH, White CL III. Brain blood flow in the dementias: SPECT with histopathologic correlation in 54 patients. Radiology. 1997;202:

44 The OPTIMA Study Sensitivity Specificity PPV NPV SPECT Clincial Dx (Probable)

45 CONVERSIÓN DETERIORO COGNITIVO LEVE A ENFERMEDAD DE ALZHEIMER 99m Tc-ECD Basal 3 años Conversión de 52/76 pacientes con DCL en tres años Hirao et al. Neuroimage 2005;28:

46 Cognición normal AD (con necropsia)

47 Cognición normal AD (con necropsia)

48 Pittsburgh compound B

49 Klunk et al, Ann Neurol 2004, 55

50 Voluntario sano 70 años Paciente DTA 75 años Mini-Mental 29 PIB Mini-Mental 26 RM PET glucosa

51 11 C-PIB Diagnóstico Diferencial - DTA - DFT

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53 ENFERMEDAD ALZHEIMER Amiloide e Hipometabolismo Augmento del PIB

54 ENFERMEDAD ALZHEIMER Depósito de β-amiloide

55 Depósito de β-amiloide In-vivo vs post-mortem

56 Depósito de β-amiloide y memoria en individuos no demenciados

57 11C-PIB (Pittsburgh Compound-B) Edison et al. Neurology 2007;68:501-8

58 DEMENCIA POR CUERPOS DE LEWY denominación genérica propuesta en el First International Workshop on Lewy Body Dementia (Newcastle upon Tyne, 1995). diffuse Lewy body disease senile dementia of Lewy body type Lewy body variant of Alzheimer's disease se considera la segunda causa de demencia cortical después de la DTA: 15-20% de las demencias

59 1. captación de los transportadores de dopamina 2. captación cortical difusa con occipital 3. captación miocardica de MIBG McKeith et al. Neurology 2005;65

60 DEMENCIA POR CUERPOS DE LEWY SPET con 123 I-FP-CIT permite establecer el diagnóstico diferencial entre la Demencia tipo Alzheimer de la Demencia de cuerpos de Lewy difusos DCLewy DTA Captación disminuida Captación normal Brain perfusion scintigraphy with 99mTc-HMPAO or 99mTc-ECD and 123I-β-CIT single-photon emission tomography in dementia of the Alzheimer-type and diffuse Lewy body disease European Journal of Nuclear Medicine Vol. 24, No. 3, March 1997

61 DEMENCIA POR CUERPOS DE LEWY - Hipoperfusión occipital en el SPET cerebral DCLewy DTA D.I. Kaufer REV NEUROL 2003; 37: ]

62 A comparison of 99mTc-HMPAO SPET changes in dementia with Lewy bodies and Alzheimer s disease using statistical parametric mapping Eur J Nucl Med (2002) 29:

63 DEMENCIA POR CUERPOS DE LEWY captación miocardica de MIBG DCLewy DTA

64 58 patients - brain SPECT - MIBG myocardial scintigraphy patient with DLB 73-year-old man MMSE score 22 patient with AD 74-year-old woman MMSE score 21 Comparative value of brain perfusion SPECT and [ 123 I]MIBG myocardial scintigraphy in distinguishing between dementia with Lewy bodies and Alzheimer s disease Eur J Nucl Med Mol Imaging, 2005 Nov

65 Brain SPET Medial occipital lobe myocardial SPET H/M ratio Comparative value of brain perfusion SPECT and [ 123 I]MIBG myocardial scintigraphy in distinguishing between dementia with Lewy bodies and Alzheimer s disease Eur J Nucl Med Mol Imaging, 2005 Nov

66 DIAGNÓSTICO DIFERENCIAL DTA vs DFT

67 DEGENERACIÓN FRONTOTEMPORAL Cortex prefrontal

68 Josephs et al. Neurology 2006;66:41-8

69 ENFERMEDAD DE PICK Josephs et al. Neurology 2006;66:41-8

70 Degeneración Corticobasal Josephs et al. Neurology 2006;66:41-8

71 PARÁLISIS SUPRANUCLEAR PROGRESIVA Josephs et al. Neurology 2006;66:41-8

72 Parálisis Supranuclear Progresiva Demencia Córtico-Basal SPECT: Severa hipoactividad cortical bilateral PSP: simétrica DCB: asimétrica Differentiating between progressive supranuclear palsy and corticobasal degeneration by brain perfusion SPET Nucl Med Comm 2001, 20

73 D. FRONTOTEMPORAL Josephs et al. Neurology 2006;66:41-8

74 AMS-C Atrofia Olivo-Ponto-Cerebelosa D

75 DIAGNÓSTICO DIFERENCIAL DE LAS DEMENCIAS ALZHEIMER PATOLOGIA DEMENCIA CUERPOS LEWY SPET CEREBRAL HIPOPERFUSIÓN TEMPORO- PARIETAL BILATERAL HIPOPERFUSIÓN TEMPORO- PARIETAL BILATERAL+/- occipital DEGENERACION FRONTOTEMPORAL HIPOPERFUSIÓN CORTICAL DIFUSA BILATERAL HIPOPERFUSIÓN PREDOMINIO. ENFERMEDAD PICK FRONTAL BILATERAL. DCB ASIMÉTRICA. PSP SIMÉTRICA ATROFIA MULTISISTÉMICA HIPOPERFUSIÓN DIFUSA + AMS-C AMS-P CEREBELO ENFERMEDAD PARKINSON VASCULAR NORMAL MÚLTIPLES ÁREAS HIPOPERFUSIÓN

76 PATOLOGIA ALZHEIMER DEMENCIA CUERPOS LEWY DEGENERACION FRONTOTEMPORAL AP BETA-AMILOIDE CUERPOS DE LEWY DIFUSOS SPECT CEREBRAL SPECT IOFLUPANO SPECT IBZM TEMPORO- PARIETAL BILATERAL NORMAL NORMAL NO TEMPORO- PARIETAL BILATERAL +/- occipital DISMINUIDA, similar a EP NORMAL PRE CORTICAL DIFUSA BILATERAL PRED, FRONTAL BILATERAL NORMAL NORMAL? PRE-POST SINAPTICO. ENFERM. PICK TAUPATIA 3R. DCB TAUPATIA 4R ASIMÉTRICA DISMINUIDA DISMINUIDA PRE y POST. PSP TAUPATIA 4R SIMÉTRICA DISMINUIDA DISMINUIDA PRE y POST A. MULTISISTÉMICA AMS-C AMS-P ENFERMEDAD PARKINSON VASCULAR DIAGNÓSTICO DIFERENCIAL RED, NEURONAL HIPOP, DIFUSA GLIOSIS ASTROC. + CEREBELO DISMINUIDA DISMINUIDA PRE y POST CUERPOS LEWY (sustancia nigra) NORMAL DISMINUIDA NORMAL PRE MÚLTIPLES NORMAL PROBABLE POST (en MULTIINFARTO ÁREAS HIPOP, (en principio) ANORMAL principio)