Experiencia inicial en Colombia en pacientes con sistema nervioso central

Transcripción

1 Experiencia inicial en Colombia en pacientes con estudios de PET/CT-FDG del sistema nervioso central Initial Experience in Colombia in Patients with PET/ CT-FDG Studies of the Central Nervous System. Gonzalo Ucrós 1 Patricia Bernal 1 Sonia Bermúdez 2 Aníbal J. Morillo 2 Andrés Vásquez 3 Palabras clave (DeCS) Tomografía por emisión de positrón (PET) Cerebro Epilepsia Demencia Neoplasias cerebrales Ke y w o r d s (MeSH) Positron-Emission Tomography (PET) Brain Epilepsy Dementia Brain neoplasms 1 Médico(a) nuclear. Departamento de Imágenes Diagnósticas. Hospital Universitario Fundación Santa Fe de Bogotá. Bogotá, Colombia. 2 Médico(a) radiólogo(a). Departamento de Imágenes Diagnósticas. Hospital Universitario Fundación Santa Fe de Bogotá. Bogotá, Colombia. 3 Médico. Director de Proyectos Especiales del Centro de Educación Digital Interactiva (CEDI). Hospital Universitario Fundación Santa Fe de Bogotá. Bogotá, Colombia Resumen Objetivo: Describir la experiencia en pacientes a quienes se les realizó PET/CT-FDG cerebral durante 16 meses. Método: Se realizaron 41 estudios utilizando fluordeoxiglucosa (FDG), con corregistro con tomografía computada. Resultados: Los estudios corresponden al 5% de los estudios de PET/CT-FDG realizados en este período, en pacientes entre los 11 y 74 años de edad. Las indicaciones principales fueron: búsqueda de foco epiléptico (34%), trastornos cognitivos (32%), evaluación de tumores (22%) y otras (12%). Conclusión: Las principales aplicaciones del PET/CT-FDG cerebral en nuestros pacientes fueron: evaluación del paciente con epilepsia intratable, candidato a cirugía; evaluación de pacientes con trastornos cognitivos tipo Alzheimer y otras demencias relacionadas, y evaluación de los pacientes con tumores cerebrales residuales o primarios, similar a lo que ocurre en el mundo. Es en estos pacientes donde el PET/CT-FDG tiene un mejor desempeño diagnóstico con hallazgos anormales útiles para su manejo. Summary Objective: To describe the experience of patients who underwent a brain PET-CT during sixteen consecutive months. Method: 41 studies were made using flourodeoxiglucose (FDG) and registered with computed tomography. Results: These studies correspond to 5% of all PET studies performed at our institution. The age of patients ranged from 11 to 74 years. The main indications were: search for an epileptic focus (34%), cognitive disorder (32%), tumor evaluation (22%) and others (12%). Conclusion: The main applications of the brain PETCT FDG in our patients were: evaluation of untreatable epileptic patients thinking of undergoing surgery, evaluation of patients with cognitive disorders like Alzheimer s and other related dementias and finally, evaluation of patients with residual or primary brain tumors. It is among these patients in which this diagnostic modality has better diagnostic utility with abnormal findings, useful for their management. Introducción Esta publicación tiene como propósito describir la experiencia inicial en pacientes a quienes se les realizaron estudios de PET/CT-FDG del cerebro, recopilada en 16 meses de trabajo, desde noviembre de 2006 hasta abril de 2008, en el Hospital Universitario Fundación Santa Fe de Bogotá, Colombia.

2 serie de casos Materiales y métodos De noviembre de 2006 a abril de 2007 fueron realizados 41 estudios de PET de cerebro; para ello, se usó como marcador el radiofármaco análogo de glucosa 18-fluordeoxiglucosa (FDG). Los pacientes se prepararon con ayuno de mínimo seis horas, y previo a la administración intravenosa de FDG se practicó glucemia, cuyo valor aceptado fue menor a 150 mg/dl. La dosis administrada fue de 0,2 mci/kg, con un tiempo de captación aproximado de una hora; durante este tiempo los pacientes permanecieron en reposo, sin actividad física, en un ambiente sin estímulos externos, visuales o sonoros; sin hablar o leer. Todos los estudios se adquirieron en un equipo GE Discovery LS PET/CT de 16 cortes, con técnica específica para cerebro, en 3D, con un solo campo de adquisición ( bed position ), por 15 minutos. Aunque no es absolutamente necesario, como para otras aplicaciones del PET, se llevó a cabo corregistración de las imágenes con tomografía computada de cráneo simple de baja dosis, que se adquirió previo al PET (140 Kev, 80 ma) y se utilizó para correlación anatómica, pero no para corrección de atenuación. Las imágenes se evaluaron sin corrección de atenuación en planos axial, sagital y coronal, en escala invertida de grises y en escalas de colores. En algunos casos se utilizó un método semicuantitativo, que compara la actividad en un hemisferio con relación al contralateral. Los estudios fueron interpretados en conjunto, por un médico nuclear y un radiólogo con experiencia en imágenes del sistema nervioso central (SNC). El análisis descriptivo de las características de este grupo de pacientes constituye el material de este trabajo. Resultados Durante el periodo de noviembre de 2006 a abril de 2007 fueron realizados 41 estudios de PET/CT-FDG cerebral, lo cual corresponde al 5% de los estudios de PET solicitados en el mismo periodo. Las indicaciones del estudio se encuentran en la Tabla 1. Tabla 1. Pacientes de PET/CT-FDG cerebral de acuerdo con indicación del examen Número de pacientes Rev Colomb Radiol. 2009; 20(1): Hombres Mujeres R a n g o s d e edad Epilepsia 14 (34%) Trastornos cognitivos Evaluación de tumores cerebrales 13 (32%) (22%) Otros 5 (12%) Los estudios solicitados para evaluación del foco epiléptico fueron anormales en 9 de los 14 pacientes (64%), se encontraron focos hipometabólicos en los lóbulos temporales en 5 pacientes, con diagnóstico de esclerosis mesial, y en 4 pacientes, con epilepsias neocorticales, donde se encontraron lesiones focales corticales. Para complementar el diagnóstico se realizó una correlación estricta con las imágenes de tomografía computada, que ayudan a diferenciar un foco real de hipometabolismo de un foco hipometabólico por cicatriz focal o atrofia preexistentes. Un ejemplo de esto es una cicatriz frontal izquierda posquirúrgica por callosotomía, asociado con una zona hipometabólica frontal posterior ipsolateral (Fig. 1). Coincidencialmente, en uno de los pacientes estudiados se logró hacer una adquisición ictal, pues presentó convulsiones espontáneamente durante el tiempo de captación (Fig. 2). En este caso, paciente con trastornos de migración de tipo poligiria y paquigiria, tanto superficiales como mediales, en el lóbulo frontal y temporal; se pudo establecer el probable origen de la descarga epiléptica, por presentar hipermetabolismo. Los estudios solicitados para evaluación de trastornos cognitivos, evaluación de diferentes tipos de demencia o trastornos cognitivos postraumáticos fueron anormales en 6 de los 13 casos estudiados (46%). Se hizo el diagnóstico de demencia tipo Alzheimer, una en estadio temprano y otro tardío, en relación con los hallazgos de hipometabolismo temporoparietal simétrico en el primer caso (Fig. 3), y en el segundo, con un importante hipometabolismo cortical supratentorial, que comprometía no sólo la región parietotemporal bilateral, sino los lóbulos frontales, respetando la corteza sensoriomotora (Fig. 4). En una paciente se encontró hipometabolismo frontotemporal asimétrico, que podría significar enfermedad de Alzheimer temprana. En un paciente joven con trastornos cognitivos postraumáticos se encontró hipometabolismo simétrico de los lóbulos frontales, sin otros hallazgos, interpretado como cambios por depresión. En un paciente con enfermedad neurodegenerativa y cambios demenciales se encontraron zonas de hipometabolismo, asimétricas, predominantemente en la región frontal izquierda, con menor compromiso de la región temporoparietal en el mismo hemisferio, atribuidas a lesiones vasculares de tipo infarto. En otra paciente con antecedentes de Corea de Huntington y cambios por demencia se encontraron los hallazgos típicos de la Corea, con disminución del metabolismo en núcleos caudado y lenticular, sin alteraciones en el metabolismo de la corteza. En la revisión de los estudios cuyo diagnóstico fue evaluación de tumores se estudiaron nueve pacientes, cuatro con masa residual, para investigar viabilidad tumoral frente a cicatriz. En este grupo el estudio fue útil, al demostrar en dos casos residuo tumoral (Fig. 5) y en dos casos cicatriz. En dos pacientes se caracterizó una lesión conocida o sospechosa de neoplasia; en ambos se encontraron áreas hipermetabólicas correspondientes a zonas de alto grado tumoral. En un paciente se caracterizó como neoplásica una lesión del tallo, en cuyo diagnóstico diferencial se consideraba lesión desmielinizante. En un caso se caracterizó como radionecrosis una masa de aparición reciente, luego de radioterapia para neurinoma. En un caso con sospecha de malignidad en el SNC el estudio de PET cerebral fue normal. En el grupo de otros se incluyen pacientes cuyas indicaciones fueron movimientos anormales, se descartaron neoplasia maligna del sistema nervioso central, trastornos de ansiedad y otros síntomas neurológicos inespecíficos. En este grupo la mayoría de los estudios fueron normales, únicamente se visualizó alteración inespecífica del tallo cerebral sin lesión tumoral en un paciente. Discusión La fluordesoxiglucosa (FDG) es el radiofármaco más empleado para la realización de estudios de PET, y actualmente el aprobado por la FDA. Tiene la misma vía metabólica que la glucosa y, en particular, en el cerebro es llevada por los transportadores de FDG GLUT I y GLUT II, y luego fosforilada por la hexoquinasa. La glucosa sigue el proceso 2583

3 y se convierte en CO 2 y agua, luego de que es usada como glucosa 6 fosfato para la producción de energía. Sin embargo, la glucosa FDG cuando es fosforilada no sigue el proceso normal, sino que se atrapa por las células. Entre más energía consuma un área del cerebro, mayor utilización tiene de glucosa y mayor captación de la FDG. Es decir, el metabolismo de la glucosa es el reflejo de la actividad neuronal y activación cerebral, por lo que tiene utilidad para detectar las alteraciones en esta activación, y de ahí se deriva su utilidad en trastornos cognitivos, anormalidades eléctricas como las epilepsias y trastornos neuropsiquiátricos (1). En el sistema nervioso central, las principales aplicaciones del PET/ CT-FDG son la evaluación de pacientes con epilepsia refractaria y el estudio de demencias y enfermedades neurodegenerativas, en particular la diferenciación entre la demencia por enfermedad de Alzheimer y la demencia frontotemporal. Otras aplicaciones son la evaluación de tumores en casos seleccionados, como aquéllos en los que el diagnóstico por otros métodos de imagen plantean un diagnóstico diferencial entre neoplasias frente a enfermedades infecciosas o degenerativas, como esclerosis múltiple, o la diferenciación entre un tumor residualrecidivante y la radionecrosis. a b Fig. 1. PET/CT-FDG de Cerebro. (a) Tomografía computada para correlación. (b). PET/ CT-FDG. Foco hipometabólico frontal anterior correspondiente a cicatriz (flecha roja). En posición posterior, en el mismo lóbulo frontal, se observa otra zona focal de hipometabolismo, lo cual indica un foco de descarga epileptogénica (flecha blanca). Fig. 2. PET ictal, focos hipermetabólicos parietales y frontales mediales correspondientes a zonas de displasia cortical focal (flechas) Experiencia inicial en Colombia en pacientes con estudios de PET/CT-FDG del sistema nervioso central. Ucrós G, Bernal P, Bermúdez S, Morillo A, Vásquez A

4 serie de casos a b Fig. 3. (a) PET/CT, escala de grises. (b) PET/CT, color. Demencia tipo E de Alzheimer, hipometabolismo supratentorial en regiones parietotemporales, bilateral y simétrico (flechas). Fig. 4. PET-FDG. Enfermedad de Alzheimer tardía, hipometabolismo parietotemporal (flecha blanca) y frontal, respetando el área sensoriomotriz (flecha negra). a b Fig. 5. PET-FDG. (a) Escala de grises axial. (b) Imagen coronal en color, en evaluación de lesión residual tumoral (tumor vs. radionecrosis). Se observa zona hipometabólica frontal (flecha) que corresponde a una cicatriz, asociada al área hipermetabólica frontal basal por un tumor recidivante (cabeza de flecha). Rev Colomb Radiol. 2009; 20(1):

5 PET en localización de focos epileptógenos El estudio del PET/CT-FDG tiene como una de sus principales aplicaciones la localización de focos epilépticos en pacientes con enfermedad refractaria de difícil control o candidatos a resección quirúrgica del foco. La localización de estos focos se basa en la detección de áreas hipometabólicas en el periodo interictal, o áreas hipermetabólicas en el periodo ictal (2). Estas áreas se explican por pérdida neuronal y diasquisis, por reducción del transporte de la glucosa a través de la membrana y reducción de la oxidación de la glucosa mitocondrial de neuronas viables en sitios del inicio de la convulsión y en las zonas de propagación. Este concepto es muy importante, ya que la zona que se determina como hipometabólica funcionalmente, por lo general, es mayor que la zona epileptogénica anatómica y las zonas de propagación de la descarga durante la convulsión diferentes al foco epileptogénico; también pueden verse como focos hipometabólicos en las imágenes. La epilepsia refractaria más común es la relacionada con esclerosis mesial, que se caracteriza por diversas alteraciones, como gliosis localizada al hipocampo, con pérdida del número de neuronas y reorganización sináptica y de los axones, que altera la función neuronal y se puede relacionar con las descargas generadoras de convulsiones. Estos cambios, si bien pueden ser bilaterales, son generalmente de mayor magnitud en uno de los lóbulos temporales, donde, además de la pérdida neuronal, es prominente la esclerosis (3). Este cambio puede reflejarse en estudios de imagen anatómica convencional, como RM, donde se encuentra disminución en el volumen del hipocampo y aumento compensatorio del volumen del cuerno temporal adyacente. Estas zonas pueden tener una alta señal en secuencias potenciadas en T2, que se atribuyen a los focos de esclerosis mesial. La determinación de esta lateralidad en la esclerosis mesial es una de las principales aplicaciones del estudio de PET/CT-FDG. En conjunto con otros métodos de diagnóstico por imagen y electroencefalograma, orienta el tratamiento quirúrgico con resección del polo anterior del lóbulo temporal que se determine hipometabólico. En segundo lugar, las epilepsias refractarias tienen su origen en focos neocorticales extratemporales, que generalmente corresponden a zonas de displasia cortical no detectadas por otros métodos diagnósticos, que se han descrito más frecuentemente en los lóbulos frontales. Estas zonas, de igual manera, presentan reducción de la actividad de la [18F]FDG y se visualizarán como áreas hipometabólicas focales, pero frecuentemente son normales. Puede asociarse con zonas hipometabólicas en la región temporal y en la región talámica del mismo lado, o en el hemisferio cerebeloso contralateral, que se atribuyen a focos de conexión neuronal durante las descargas, sin que presenten cambios estructurales. De nuevo, la demostración de estas zonas focales de lesión epileptogénica abre la posibilidad de tratamiento quirúrgico para pacientes con epilepsias refractarias al tratamiento médico convencional. Si bien el estudio de PET/CT-FDG en el diagnóstico de epilepsia debe ser realizado en periodo postictal o interictal, el estado clínico del paciente y la mala respuesta a los anticonvulsivantes hacen que, en ocasiones, el estudio sea realizado de manera no intencional durante la descarga epileptógena. En este caso, el aumento del metabolismo de la glucosa durante el periodo ictal se refleja en la existencia de zonas focales hipermetabólicas, al igual que las observadas en estudios de perfusión cerebral (SPECT). También, neutralizar las áreas hipometabólicas esperadas en un estudio interictal y aparecer como áreas que no reflejan alteración en el metabolismo de la glucosa; esta situación es más probable en epilepsias, como las relacionadas con enfermedad de Rasmussen, donde el análisis de los hallazgos de PET requiere una estricta correlación con el tipo de epilepsia y estudios de EEG durante el estudio (4) Las otras causas estructurales que pueden señalarse como generadoras de epilepsia, como tumores gliales corticales de bajo grado, pequeñas malformaciones vasculares, procesos infecciosos crónicos y cicatrices, generalmente son detectados por otros métodos de diagnóstico por imagen y no requieren la realización de estudios de PET. También se ha empleado el PET de manera seriada en niños con epilepsias parciales, y se encontró que podría establecer un factor pronóstico; los pacientes con estudio normal inicial son quienes más probablemente cursarán con un buen control de la epilepsia, en comparación con aquéllos con anormalidades en el estudio de PET, que no se modifican en estudios seriados (5). PET en estudio de demencias La evaluación de las demencias es otra de las indicaciones comunes de este examen que está aprobada mundialmente por las entidades prestadoras de salud, específicamente en la diferenciación de demencia de tipo enfermedad de Alzheimer y demencia frontotemporal. La localización particular de las zonas hipometabólicas permite el diagnóstico y diferenciación de demencias (6). La enfermedad de Alzheimer, cuyo sustrato patológico está en la formación de placas de amiloide y ovillos fibrilares de la proteína tau, es la forma más común de demencia en la población geriátrica (7). Genera altos costos para las personas y las instituciones de salud, derivados no sólo de su manejo médico, sino del soporte y de la incapacidad que genera. Teniendo en cuenta que con el paso del tiempo este grupo poblacional aumenta su proporción, dicha enfermedad aumentará su incidencia progresivamente y se constituye en un problema prioritario de salud. Por esta razón, los estudios de investigación se enfocan muy frecuentemente hacia ella, para tratar de esclarecer su fisiopatología o factores etiológicos (8), con el fin de desarrollar estrategias que permitan modificar su curso, de manera que se disminuya su severidad y se retarde la aparición de la incapacidad. Estas estrategias son más efectivas entre más temprano se apliquen; por esto, el diagnóstico certero y temprano de la enfermedad y la diferenciación de otras patologías tiene gran impacto. Este es el objetivo principal de los estudios de PET cerebral y hacia donde se dirigen los estudios de investigación en este campo (9), al demostrar, incluso, que a pesar de los costos altos de la prueba, su alto rendimiento diagnóstico resulta adecuado en términos de costos (10). En los estudios de PET/CT-FDG se encuentran áreas hipometabólicas simétricas, localizadas, inicialmente, en la región posterior de la circunvolución del cíngulo y en las regiones temporoparietales, y en estadios avanzados pueden comprometerse los lóbulos frontales y las regiones subcorticales; característicamente hay respeto de la corteza sensoriomotora (11). Los múltiples estudios de PET cerebral en estos pacientes indican una sensibilidad hasta del 90% para el diagnóstico de la enfermedad, con valores de especificidad variados. En el estudio de Silverman y cols. (10), en pacientes con enfermedad de Alzheimer y otros trastornos degenerativos, se encuentra una sensibilidad del 94%, con especificidad de 73% a 78%; en este mismo estudio se concluye que el valor predictivo negativo del examen es de 0,1, lo cual se traduce en un riesgo muy bajo de desarrollar la enfermedad en un periodo de tres años si el estudio es normal (12). También, se demuestra que es más sensible en la discriminación de pacientes con enfermedad de Alzheimer si se compara con otros métodos diagnósticos, como la volumetría por RM, especialmente en etapas tempranas de la enfermedad (13,14). El trastorno cognoscitivo leve considerado como un pródomo de la enfermedad de Alzheimer también presenta alteraciones del metabolismo similares; tempranamente, este hipometabolismo se visualiza en la región medial de los lóbulos temporales, lo que corresponde con las áreas de anormalidad neuronal de la corteza entorrina (15,16). 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6 serie de casos En la demencia frontotemporal predomina el hipometabolismo en la región frontal y en la región anterior de los lóbulos temporales, característicamente se respeta la circunvolución del cíngulo. La demencia por cuerpos de Lewy se caracteriza por presentar áreas hipometabólicas similares a la enfermedad de Alzheimer, con compromiso, además, de la corteza visual primaria en el lóbulo occipital. El estudio de PET CT-FDG permite, también, la caracterización de demencias de tipo vascular, donde las zonas hipometabólicas son asimétricas, subcorticales y con compromiso del cerebelo. En la serie presentada se encontraron pacientes con alteración del metabolismo por zonas hipometabólicas, que, por su localización anatómica, orientaron el diagnóstico hacia la enfermedad de Alzheimer. La correlación con estudios de tomografía computada y otras imágenes previas permitió la diferenciación entre zonas hipometabólicas y áreas corticales atróficas cicatriciales. PET en evaluación de tumores En tercer lugar, el PET/CT-FDG es utilizado en la evaluación de tumores, teniendo en cuenta que este escenario clínico es siempre un examen adjunto o complementario a otros métodos de imagen (6). El incremento en el recambio celular presente en las neoplasias gliales de alto grado se asocia con aumento del metabolismo y se manifiesta como tal en estudios de PET/CT-FDG. En investigación, se encuentran nuevos radiotrazadores que permitirían la cuantificación de las zonas necróticas dentro del tumor o que se unen a la membrana celular y permiten una mejor cuantificación de su actividad en estudios de PET (17). El FDG está indicado para la diferenciación de tumor residual o recidivante frente a radionecrosis, y en la evaluación del grado del tumor, para orientar la biopsia o, en casos dudosos, para diferenciar los tumores de bajo grado de los tumores gliales de alto grado, por el mayor metabolismo de la glucosa encontrado en éstos. En nuestra serie de casos se encontró utilidad del PET CT-FDG en la mayoría de los casos. En unos, se mostraban zonas hipermetabólicas por actividad tumoral, y en otras zonas, hipometabólicas por cicatrices. Dentro del grupo que clasificamos como evaluación de tumores también se incluyeron pacientes para reevaluación de una neoplasia primaria o su sospecha. Siempre se analizaron e informaron los estudios en correlación con otros estudios disponibles, como TC o resonancia magnética. En la evaluación de los trastornos psiquiátricos también se ha utilizado este método, con el cerebro en estado de reposo o con estímulos que pueden aumentar la sintomatología, y se han encontrado anormalidades en el metabolismo de la corteza ventromedial prefrontal en pacientes con depresión, que paradójicamente pueden aumentar con la instauración del tratamiento farmacológico. En pacientes con esquizofrenia y trastorno obsesivo compulsivo también se han encontrado áreas hipometabólicas localizadas hacia la corteza prefrontal. En el trastorno obsesivo compulsivo puede asociarse con áreas hipermetabólicas en los núcleos grises de la base, que disminuyen con la instauración del tratamiento (18). La depresión es uno de los diagnósticos diferenciales en los pacientes con trastornos cognitivos, y el hallazgo de alteración en el metabolismo de la corteza prefrontal puede, entonces, orientar a este diagnóstico, como lo hizo con uno de nuestros pacientes. Conclusión Las principales aplicaciones del PETCT FDG en el sistema nervioso central en nuestros pacientes fueron la evaluación del paciente con epilepsia intratable y candidato a cirugía; en segundo lugar, la evaluación de pacientes con trastornos cognitivos, como la demencia de tipo Alzheimer y otras relacionadas, y, en tercer lugar, la evaluación de los pacientes con tumores cerebrales residuales o primarios; lo anterior es similar a lo que se describe en la literatura especializada a Rev Colomb Radiol. 2009; 20(1): escala mundial, y es en estos pacientes donde el estudio tiene un mejor desempeño diagnóstico, con hallazgos anormales que son útiles en el manejo de éstos. Cuando el PET-CT de cerebro se solicitó con otras indicaciones, en la mayoría de los casos de esta serie el estudio fue normal. Referencias 1. Macapinlac HA. Positron emission tomography of the brain. Neuroimaging Clin N Am. 2006;16(4): Van Paesschen W, Dupont P, Sunaert S, Goffin K, Van Laere K. 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