Investigatii imagistice in epilepsie - umfiasi.ro de Medicina... · Imageria cerebrala in...

51
Investigatii imagistice in epilepsie C. D. Popescu

Transcript of Investigatii imagistice in epilepsie - umfiasi.ro de Medicina... · Imageria cerebrala in...

Page 1: Investigatii imagistice in epilepsie - umfiasi.ro de Medicina... · Imageria cerebrala in diagnosticul si tratamentul epilepsiilor • Metodele imagistice structurale si functionale

Investigatii imagistice in

epilepsieC. D. Popescu

Page 2: Investigatii imagistice in epilepsie - umfiasi.ro de Medicina... · Imageria cerebrala in diagnosticul si tratamentul epilepsiilor • Metodele imagistice structurale si functionale

Imageria cerebrala in diagnosticul si tratamentul epilepsiilor

• Metodele imagistice structurale si functionale au avut un impact deosebit in diagnosticul si tratamentul epilepsiilor, putand furniza numeroase informatii anatomice si metabolice

• Identificarea unei leziuni corticale este frecvent, dar nu mereu, o indicatie relativ sigura a originii convulsiilor

Page 3: Investigatii imagistice in epilepsie - umfiasi.ro de Medicina... · Imageria cerebrala in diagnosticul si tratamentul epilepsiilor • Metodele imagistice structurale si functionale

Anatomia cerebrala Functia cerebrala.

Metode imagistice structurale vs imagistica functionala

Source: Jody Culham’s fMRI for Dummies web site

Page 4: Investigatii imagistice in epilepsie - umfiasi.ro de Medicina... · Imageria cerebrala in diagnosticul si tratamentul epilepsiilor • Metodele imagistice structurale si functionale

Fotografiere

CT

PET

MRI

Imageria cerebrala in diagnosticul si tratamentul epilepsiilor

• IRM (FLAIR, FSE, SPGR, STIR, MPGE, etc)• Computer tomografia cu emisie de pozitroni (PET)• CT cu emisie de foton unic (SPECT)• IRM functional (IRMf)• Magnetoencefalografia (MEG)

– IRM este superior CT cu raze X ca specificitate si sesibilitate in identificarea epilepsiilor lezionale (scleroza hipocampica, malformatii corticale)

– IRM poate oferi date de predictie asupra rezultatului chirurgical– Imageria functionala a fost folosita pentru localizarea disfunctiilor

cerebrale prin cuantificarea unor moficari metabolice sau ale fluxului sanguin

Page 5: Investigatii imagistice in epilepsie - umfiasi.ro de Medicina... · Imageria cerebrala in diagnosticul si tratamentul epilepsiilor • Metodele imagistice structurale si functionale

Indicatiile investigatiilor imagistice

• Contribuie la formularea unui diagnostic etiologic si de sindrom, furnizand informatii pentru un prognostic clar al afectiunii

• Proportia de epilepsii criptogenetice a scazut odata cu ameliorarea aparatelor IRM, a tehnicilor de achizitie si de postprocesare

• Defineste extinderea procesului patologic si posibilitatile de interventie chirurgicala

Page 6: Investigatii imagistice in epilepsie - umfiasi.ro de Medicina... · Imageria cerebrala in diagnosticul si tratamentul epilepsiilor • Metodele imagistice structurale si functionale

Tehnici clasice (anatomice)

• Identificarea anomaliilor structurale care stau la baza activitatii convulsive – date cantitative, natura, extensia leziunii

• Leziuni cauzatoare– Scleroza hipocampica– Displazii corticale (sau alte malformatii de dezvoltare

corticala)– Tumori (gangliogliom, astrocitom, tumori disembrioplastice

neuroepiteliale),– cicatrici (leziuni traumatice, infectii, accidente vasculare

cerebrale),– malformatii vasculare (hemangiom cavernos),– tulburari metabolice

• Metoda de electie este IRM

Page 7: Investigatii imagistice in epilepsie - umfiasi.ro de Medicina... · Imageria cerebrala in diagnosticul si tratamentul epilepsiilor • Metodele imagistice structurale si functionale

Imageria prin RM

• Evaluarea atenta a rezultatelor– Studiu efectuat in Germania (1) – pacienti cu convulsii

focale si considerati initial ca neavand anomaliievidente pe IRM (la examinarea de rutina) au fost reevaluati in centre specializate – in peste 85% din cazuri au fost evidentiate leziuni focale

– Persoanele care interpreteaza IRM – expert –neuroradiolog cu minim 3 ani de experienta intr-un centru important de diagnostic al epilepsiei

– Protocol IRM standard (protocol generic pentru examinarea extremitatii cefalice) vs dedicat (optimizat pentru detectarea leziunilor care cauzeaza epilepsie de lob temporal)

(1) Von Ortzen J, Urbach H, Jungblut S, Kurthen M, Reuber M, Fernandez G et al. Standard magnetic rezonance imaging is inadequate for patients with refrectory focal epilepsy. J Neurol Neurosurg Psychiatry 2002;73:643-7

Page 8: Investigatii imagistice in epilepsie - umfiasi.ro de Medicina... · Imageria cerebrala in diagnosticul si tratamentul epilepsiilor • Metodele imagistice structurale si functionale

Protocol optimizat pentru IRM temporal

• Imagini sagitale T1 ponderate spin-ecou (scanarea intregului creier)– In afara imaginilor de ansamblu ale creierului, toate celelalte secvente IRM

sunt achizitionate in plan coronal – perpendicular pe axa lunga a hipocampului

• FLAIR (fluid attenuated inversion recovery) coronal• FSE (spin-ecou rapid) T2 ponderat coronal

– Primele doua secvente sunt secvente T2 ponderate folosite pentru a cauta anomalii de semnal care sa indice scleroza hipocampica

• SPGR (3-D spoiled gradient-ecou) coronal• STIR (short tau inversion recovery) coronal

– Secventele precedente sunt de inalta rezolutie care asigura un contrast bun intre substanta alba si cenusie. Pot fi folosite pentru a cauta arii de displazie corticala sau heterotopii ale substantei cenusii. Sunt de asemenea folositoare pentru evaluarea dimensiunilor hipocampice

• Coronal magnetization-prepared gradient echo (MPGE)– Secventa sensibila la compusi sanguini, utila in cazul in care sunt cautate

anomalii vasculare, cum ar fi hemangioame cavitare.• Spin ecou T1 ponderat cu contrast (gadolinium) coronal

– Este cea mai buna secventa pentru caracterizarea tumorilor

(1) Von Ortzen J, Urbach H, Jungblut S, Kurthen M, Reuber M, Fernandez G et al. Standard magnetic rezonance imaging is inadequate for patients with refrectory focal epilepsy. J Neurol Neurosurg Psychiatry 2002;73:643-7

Page 9: Investigatii imagistice in epilepsie - umfiasi.ro de Medicina... · Imageria cerebrala in diagnosticul si tratamentul epilepsiilor • Metodele imagistice structurale si functionale

Imageria prin RM

• Imagini in T1 si T2• Interval cat mai mic intre sectiuni• Achizitie de sectiuni coronale si axiale, dar de preferat

tridimensional• Folosirea substantei de contrast nu este necesara de rutina• Datorita mielinizarii incomplete, in primii 2 ani de viata

contrastul intre substanta alba si cenusie este nesatisfacator, ducand la dificultati de identificare a anomaliilor corticale– Tulburarile legate de substanta alba sunt mai usor identificate– La pacienti in acest interval de varsta un IRM care nu releva

leziuni trebuie repetat dupa 1-2 ani.

Page 10: Investigatii imagistice in epilepsie - umfiasi.ro de Medicina... · Imageria cerebrala in diagnosticul si tratamentul epilepsiilor • Metodele imagistice structurale si functionale

T1

Page 11: Investigatii imagistice in epilepsie - umfiasi.ro de Medicina... · Imageria cerebrala in diagnosticul si tratamentul epilepsiilor • Metodele imagistice structurale si functionale

Imageria prin RM

• Pentru identificarea anumitor leziuni (displazie corticala focala) este necesara investigarea printehnici FLAIR (fluid atenuated inversion recovery)– Poate evidentia leziuni care nu sunt identificabile in

alte tipuri de examinare• T2 – angioame cavernoase mici• Evaluarea hipocampului

– calitativa– cantitativa – volum hipocampic (corectat in functie de

volumul intracranian); trebuie comparat cu partea controlaterala (poate exista afectare bilaterala) si cu un lot martor (al laboratorului)

Page 12: Investigatii imagistice in epilepsie - umfiasi.ro de Medicina... · Imageria cerebrala in diagnosticul si tratamentul epilepsiilor • Metodele imagistice structurale si functionale

Scleroza hipocampica• Epilepsia de lob temporal cauzata de scleroza

hipocampica are o probabilitate de 10% de a fi controlata cu antiepileptice, – epilepsia temporala cu etiologie mixta are o sansa de 3% de

a fi controlata, – epilepsie temporala fara scleroza hipocampica - 31%

reactioneaza favorabil la tratamet • Lobectomia temporala este mai utila pacientilor cu

scleroza hipocampica decat celor cu hipocamp normal

• Etiologia sclerozei meziale temporale este neclara. Frecvent in istoric se regasesc convulsii febrile (40% dintre pacienti)

Page 13: Investigatii imagistice in epilepsie - umfiasi.ro de Medicina... · Imageria cerebrala in diagnosticul si tratamentul epilepsiilor • Metodele imagistice structurale si functionale

Scleroza hipocampica

• Substratul tipic asociat cu epilepsia de lob temporal este scleroza temporala meziala.– Histologic: pierdere neuronala importanta, glioza in

special in subcampurile CA1, CA3 si CA4 ale hipocampului.

– Sprouting recurent al fibrelor – se considera ca sta la baza caracteristicii dominante a sclerozei temporale meziale, care este hiperexcitabilitatea

• Atrofia hipocampica, pierderea arhitecturii interne, cu cresterea semnalului T2 ponderat si FLAIR si diminuarea semnalului T1 ponderat

Page 14: Investigatii imagistice in epilepsie - umfiasi.ro de Medicina... · Imageria cerebrala in diagnosticul si tratamentul epilepsiilor • Metodele imagistice structurale si functionale

Scleroza hipocampica

• Secventa coronala SPGR T1-ponderata

• Contrast bun intre substanta alba si cenusie

• Sectiuni la interval de 1,5 mm

• Hipocampul stang este mai mic ca dimensiuni

• Imagine coronala FLAIR (T2 ponderata) (acelasi pacient)

• Pulsul de inversiune este folosit pentru a anula semnalul LCR care in mod normal ar apare stralucitor pe secventele T2

• Hipocampul stang este mai mic si mai stralucitor – prezenta sclerozei hipocampice

Page 15: Investigatii imagistice in epilepsie - umfiasi.ro de Medicina... · Imageria cerebrala in diagnosticul si tratamentul epilepsiilor • Metodele imagistice structurale si functionale

Scleroza hipocampica• Secventa STIR coronala (T2

ponderata)• Pulsul de inversiune este

folosit pentru imbunatatirea contrastului intre substanta alba si cenusie– Se obisnuieste sa se

inverseze contrastul imaginii – imaginile rezultate seamana cu aspectul anatomic macroscopic

• La acelasi pacient hipocampul stang apare mai mic si mai intunecat decat cel drept, ceea ce in aceasta secventa indica scleroza

Page 16: Investigatii imagistice in epilepsie - umfiasi.ro de Medicina... · Imageria cerebrala in diagnosticul si tratamentul epilepsiilor • Metodele imagistice structurale si functionale

Displazia corticala

• A doua cauza de epilepsii abordabile chirurgical, dar cea mai frecventa la copil

• Leziunile focale cauzeaza epilepsii partiale, cele difuze duc la intarzieri de dezvoltare

• Cauze: evenimente aparute in timpul dezvoltarii –migrare anormala a neuroblastelor, conexiuni anormale, dezvoltare celulara anormala

• Clasificare dificila (trasaturi comune, mai multe leziuni simultan)– Leziunile perinatale sunt asociate cu certitudine cu unele

anomalii de formare girala. Momentul agresiunii influenteaza tipul si severitatea anomaliilor de dezvoltare.

• Tesuturile din vecinatate au anomalii metabolice, de excitabilitate, biochimice – acestea pot prezenta anomalii de dezvoltare sub nivelul tehnologiilor IRM, sau pot fi disfunctionale doar ca rezultat al conexiunilor anormale cu ariile displazice

• 20% pana la 50% dintre cazurile de displazii corticale focale nu sunt diagnosticate la IRM

Page 17: Investigatii imagistice in epilepsie - umfiasi.ro de Medicina... · Imageria cerebrala in diagnosticul si tratamentul epilepsiilor • Metodele imagistice structurale si functionale

Displazia corticala

• Heterotopie laminara– imagineaT1 ponderata coronala arata

cortex dublu (sageti)– aceasta este datorata unei mutatii a genei

DCX sau dublecortinei sau a genei LIS1– Cu cat este mai gros cortexul subcortical,

cu atat mai sever este deficitul cognitiv

• Displazie corticala focala– pacient tanar cu convulsii

refractare la tratament de la varsta de 3 ani

– Arie mica de anomalie corticala in aria motorie precentrala stanga (sageata)

Page 18: Investigatii imagistice in epilepsie - umfiasi.ro de Medicina... · Imageria cerebrala in diagnosticul si tratamentul epilepsiilor • Metodele imagistice structurale si functionale

Mal

form

atii

cort

ical

e

• Malformatii de dezvoltare corticala pe secvente T1 ponderate. – Pacient cu polimicrogirie, cu fisura silviana anormal de

superficiala vizibila pe imaxinea axiala T1 ponderata. – Sunt vizibile circumvolutii superficiale si un numar mare de

circumvolutii ale girusului temporal superior, ca si la nivelul regiunii operculare a lobului frontal pe marginea fisurii silviene

Page 19: Investigatii imagistice in epilepsie - umfiasi.ro de Medicina... · Imageria cerebrala in diagnosticul si tratamentul epilepsiilor • Metodele imagistice structurale si functionale

• Sus: secventa axiala T1 ponderata –schizencefalie bilaterala

• Jos stanga: T1 ponderat coronal –displazie corticala focala dreapta

• Jos dreapta: T1 ponderat axial –polimicrogirie bilaterala perisylviana

Page 20: Investigatii imagistice in epilepsie - umfiasi.ro de Medicina... · Imageria cerebrala in diagnosticul si tratamentul epilepsiilor • Metodele imagistice structurale si functionale

• Agirie/pahigirie posterioara cu polimicrogirie demonstrata de IRM la doi frati

• Imagine T2 axiala de la fratele mai varstnic (sus) si de la cel mai tanar (jos)

• Agirie/pahigirie importanta posterioara cu arii de polimicrogirie in principal la nivelul cortexului parietal

Page 21: Investigatii imagistice in epilepsie - umfiasi.ro de Medicina... · Imageria cerebrala in diagnosticul si tratamentul epilepsiilor • Metodele imagistice structurale si functionale

Alte tehnici imagistice – CT clasica

• CT clasica – poate evidentia leziuni structurale mari, dar va lasa nedescoperite leziuni mici (tumori, malformatii vasculare, scleroza hipocampica, si cea mai mare parte a malformatiilor corticale)– Ocazional poate pune in evidenta calcificari corticale, in

special la pacienti cu infectii congenitale sau dobandite (cisticercoza) sau in cazul unor tumori (oligodendroglioame)

– Este recomandabil doar daca IRM nu este disponibil sau aplicabil (pacemaker, implante cerebrale, cohleare)

– Poate fi util in cazul unor convulsii aparute in context acut –traumatism, hemoragie intracraniana, encefalita)

Page 22: Investigatii imagistice in epilepsie - umfiasi.ro de Medicina... · Imageria cerebrala in diagnosticul si tratamentul epilepsiilor • Metodele imagistice structurale si functionale

Alte tehnici imagistice

• Scintigrafia conventionala nu furnizeaza suficiente informatii privitoare la structura cerebrala, si nu evidentiaza leziunile responsabile de activitatea convulsiva

• SPECT si PET – nu sunt indicate in evidentierea structurilor anatomice cerebrale, dar pot fi utile in evidentierea unor anomalii metabolice (functionale)

Page 23: Investigatii imagistice in epilepsie - umfiasi.ro de Medicina... · Imageria cerebrala in diagnosticul si tratamentul epilepsiilor • Metodele imagistice structurale si functionale

Imageria in situatii non acute- IDEAL

• IRM este investigatia de electie• Este recomandata la

– Convulsii debutate la orice varsta, cu debut focal (clinic sau pe EEG)

– Debutul unor convulsii neclasificate sau aparent generalizate in cursul primului an de viata sau la adult

– Prezenta unui deficit focal neurologic sau neuropsihologic.

– Dificultati in controlarea convulsiilor cu un antiepileptic de prima linie

– Inrautatirea controlului convulsiilor sau modificarea tiparului convulsiilor, care ar putea implica o leziune progresiva

Page 24: Investigatii imagistice in epilepsie - umfiasi.ro de Medicina... · Imageria cerebrala in diagnosticul si tratamentul epilepsiilor • Metodele imagistice structurale si functionale

Imageria in situatii non acute- MINIM

• Variaza in funcite de tara si sistemul de sanatate

• CT este o procedura alternativa• IRM este esential la pacientul cu convulsii

– Focale sau secundar generalizate care nu sunt controlate cu tratament antiepileptic

– Aparitia de deficite neurologice sau neuropsihologice progresive

Page 25: Investigatii imagistice in epilepsie - umfiasi.ro de Medicina... · Imageria cerebrala in diagnosticul si tratamentul epilepsiilor • Metodele imagistice structurale si functionale

Imageria functionala

• Subcomisia ILAE pentru neuroimagistica a evaluat IRMf, MRS (spectroscopia prin RM), PET si SPECT – Indicatiile clinice si potentialul de cercetare– Relatiile cu imagistica structurala– Standarde minime si optime, in ceea ce priveste

echipamentul, protocolul clinic, logistica, raportarile si interpretarea

Page 26: Investigatii imagistice in epilepsie - umfiasi.ro de Medicina... · Imageria cerebrala in diagnosticul si tratamentul epilepsiilor • Metodele imagistice structurale si functionale

IRM vs. IRMf

↑ activitatii nervoase ↑ fluxului sanguin si ↓ extractiei ↑ oxigenului sanguin ↑ semnalului IRMf

IRM IRMf

one image

Multe imagini(se ex., la fiecare 2 sec timp de 5 minute)

Rezolutie mare(1 mm)

Rezolutie mica(~3 mm, se poate ameliora

IRMfBlood Oxygenation Level Dependent (BOLD) signal

evaluare indirecta a activitatii nervoase

Source: Jody Culham’s fMRI for Dummies web site

Page 27: Investigatii imagistice in epilepsie - umfiasi.ro de Medicina... · Imageria cerebrala in diagnosticul si tratamentul epilepsiilor • Metodele imagistice structurale si functionale

IRM functional

• Nu exista indicatii clare sau acceptate universal pentru IRMf

• Multe centre care practica chirurgia pentru epilepsie folosesc IRMf pentru identificarea cortexului motor si pentru evidentierealateralizarii functiilor de limbaj

• Este posibila inregistrarea continua simultana a EEG si IRMf– Analiza mai detaliata asupra patternului modificarilor

hemodinamice si a intelegerii bazelor fiziopatologice ale activitatii epileptice

Page 28: Investigatii imagistice in epilepsie - umfiasi.ro de Medicina... · Imageria cerebrala in diagnosticul si tratamentul epilepsiilor • Metodele imagistice structurale si functionale

Spectroscopia prin IRM

• Furnizeaza informatii asupra compozitiei chimice a tesuturilor si asupra modificarii acesteia– Nucleii sunt inconjurati de electroni, care au un efect de “protejare” a

nucleului fata de campul magnetic extern– Frecventa de rezonanta va fi influentata de deplasarea de mica amplitudine a

campului generata de norul electronic (deplasare chimica).Tehnica a fost evaluata in primul rand pentru folosirea in epilepsia de lob temporal

• Spectroscopia prin IRM ar putea fi utila si in epilepsii extratemporale– Anomaliile metabolice au

frecvent o extindere spatiala mai mare decat leziunile structurale evidentiate de IRM clasic

• Utila la pacienti cu IRM normal

Page 29: Investigatii imagistice in epilepsie - umfiasi.ro de Medicina... · Imageria cerebrala in diagnosticul si tratamentul epilepsiilor • Metodele imagistice structurale si functionale

Spectroscopia prin IRM• MRS cu protoni furnizeaza informatii utile asupra lateralizarii disfunctiei

metabolice– Sensibilitate de aproximativ 90%, dar anomaliile bilaterale sunt frecvente

(pana la 40% din cazuri), si pot fi reversibile– Anomaliile N-acetil-aspartatului (NAA) (compus mitocondrial neuronal),

creatinei (Cr), si colinei (Cho) la pacienti cu epilepsie. – Anomalie persistenta a raportului NAA/Cr corespunzatoare focarului

epileptogen in epilepsia temporala si extratemporala– Probabil prin scaderea NAA. Reducerea NAA nu se coreleaza cu pierderi

neuronale si reprezinta probabil doar o disfunctie neuronala– Studiile au demonstrat o cresterea a concentratiilor de lactati postictal la

nivelul lobului temporal epileptogenic• MRS pentru fosfati ( (35P)MRS ) se bazeaza pe cresterea anormala a

concentratiilot de fosfati anorganici si are sensibilitate moderata pentu lateralizare– Metabolismul fosfolipidelor si a fosfatilor macroergici– Raport anormal fosfocreatina/fosfati anorganici– Mai dificil de obtinut si mai putin sensibil decat spectroscopia cu protoni

• Anomaliile de pH sunt controversate si nu pot fi considerate de incredere pentru diagnosticul epilepsiei

Page 30: Investigatii imagistice in epilepsie - umfiasi.ro de Medicina... · Imageria cerebrala in diagnosticul si tratamentul epilepsiilor • Metodele imagistice structurale si functionale

• Spectroscopie prin RM pentru spectrul 1H masurat in lobii temporali (casutele din imaginea centrala) ai unui pacient in varsta de 18 ani cu epilepsie refractara la tratament. Graficul spectrelor evidentiaza peak-uri majore ale intensitatii semnalului corespunzand N-acetilaspartatului (NAA) si creatinei (Cr).

• Raportul NAA/Cr in regiunea temporala stanga este considerabil mai mic decat valorile de referinta, in timp ce pe partea dreapta este normal

• Dupa efectuarea unei lobectomii temporale stangi pacientul nu a mai prezentat crize convulsive

Page 31: Investigatii imagistice in epilepsie - umfiasi.ro de Medicina... · Imageria cerebrala in diagnosticul si tratamentul epilepsiilor • Metodele imagistice structurale si functionale

Relaxometria prin rezonanta magnetica (MRR)

• In epilepsie se foloseste relaxometria pentru evaluarea semnalelor anormale T1 si T2

• In scleroza hipocampica– Hiperintensitatea semnalului T2 ponderat la nivelul

hipocampului - 50-65% dintre cazuri (8 - 70%)– Folosirea timpului de relaxare T2 pentru masurarea

cantitativa a modificarilor patologice tisulare in substanta enusie hipocampica – aproximativ 80% dintre pacientii cu epilepsie de lob temporal au demonstrat timpi anormali de relaxare ipsilateral si 30% si controlateral

Page 32: Investigatii imagistice in epilepsie - umfiasi.ro de Medicina... · Imageria cerebrala in diagnosticul si tratamentul epilepsiilor • Metodele imagistice structurale si functionale

SPECT

• Un radionuclid este introdus intr-o molecula cu relevanta biologica si apoi administrat pacientului.

• Nucleii instabili cu un numar excesiv de protoni vor tinde sa isi reduca gradul de pozitivitate nucleara.– Unii radionuclizi cu exces de protoni vor captura un electron, cu transformarea

ulterioara a protonului in neutron. – Nucleul rezultat ramane frecvent intr-o stare excitata / aranjamentul instabil se

disipeaza ulterior, ajungand la o stare de baza si emitand un foton unic – Izotopii care se degradeaza prin capturarea unui electron sunt iod 123 (123I) si 99m-

tehnetiu (99mTc).– Din cauza ca fotonul este emis direct din situl reactiei, limita rezolutiei spatiale a

SPECT nu este comparabila cu a altor metode• Scanerele spect folosesc pentru detectarea traiectoriei fotonilor o tehnica de

“colimatie”– Colimatorul este un bloc de plumb cu multe canale mici paralele, care este interpus

intre subiect si detectorul de radiatii. Canalele sunt suficient de inguste si lungi pentru a permite doar trecerea fotonilor cu traiectorie paralele

– Cunoscand directia canalelor colimatorului poate fi dedusa directia liniara a fotonului – Detectoarele de radiatie SPECT se rotesc in jurul capului subiectului, achizitionand

proiectii multiple din diferite unghiuri

Page 33: Investigatii imagistice in epilepsie - umfiasi.ro de Medicina... · Imageria cerebrala in diagnosticul si tratamentul epilepsiilor • Metodele imagistice structurale si functionale

SPECT

• Este utila in sustinerea lateralizarii epilepsiilor focale in conditiile folosirii atente– Ictal sau post ictal, comparativ cu o imagine

interictala• Posibil utila in evaluarea preoperatorie, in gasirea

localizarii pentru plasarea electrozilor intracranieni, sau in alte situatii cand informatiile structurale nu sunt concludente

• In epilepsiile aparent generalizate ar putea evidentia o componenta focala

• Protocoale si tehnici mai noi permit pacientului sa isi autoadministreze izotopul la primele semne de convulsie, crescand posibilitatile de inregistrare si scurtand intervalul dintre debut si capturarea trasorului in creier

Page 34: Investigatii imagistice in epilepsie - umfiasi.ro de Medicina... · Imageria cerebrala in diagnosticul si tratamentul epilepsiilor • Metodele imagistice structurale si functionale

Obtinerea SPECT ictal cu substractie, coinregistrat cu IRM (SISCOM)

• Se obtin imaginile SPECT ictala si interictala. Dupa normalizarea intensitatilor medii si coinregistrarea intre ele, se efectueaza substractia, pentru a obtine o imagine de “diferenta”

• Imaginea diferenta este apoi suprapusa peste imaginile IRM in planurile specifice sau pe suprafata unei reconstituiri tridimensionale prin RM

Page 35: Investigatii imagistice in epilepsie - umfiasi.ro de Medicina... · Imageria cerebrala in diagnosticul si tratamentul epilepsiilor • Metodele imagistice structurale si functionale

SPECT

• SPECT interictal – hipoperfuzie la nivelul lobului temporal• SPECT ictal – schema complexa de hiperperfuzie temporala bilaterala

Neurology, october 1997, vol 49, numer 4, page 965

Page 36: Investigatii imagistice in epilepsie - umfiasi.ro de Medicina... · Imageria cerebrala in diagnosticul si tratamentul epilepsiilor • Metodele imagistice structurale si functionale

• SPECT postictal prin substractie suprapus peste IRM

• Focar de hipoperfuzie la nivelul regiunii insulare drepte

• Pacient de 14 ani cu convulsii partiale complexe rezistente la tratament

• Inregistrarea cu electrozi de profunzime a confirmat debutul EEG al convulsiilor in aceasta locatie

• Dupa rezectia focarului pacientul mai prezinta doar convulsii focale fara cadere

Page 37: Investigatii imagistice in epilepsie - umfiasi.ro de Medicina... · Imageria cerebrala in diagnosticul si tratamentul epilepsiilor • Metodele imagistice structurale si functionale

PET

• Un radionuclid este introdus intr-o molecula cu relevanta biologica si apoi administrat pacientului.

• Nucleii instabili cu un numar excesiv de protoni vor tinde sa isi reduca gradul de pozitivitate nucleara. – Protonul poate fi transformat intr-un neutron si un pozitron, care

este emis– Pozitronul se ciocneste cu un electron, anihilandu-se reciproc cu

emisie de energie– Sunt emise doua raze fotonice, cu energie echivalenta si

traiectorie opusa (PET mai este numit si “dual photon emission tomography”)

– Printre cele mai folosite substante emitatoare de pozitroni in PET se numara carbon 11 (11C), azot 13 (13N), oxygen 15 (15O), fluor 18 (18F).

• Semnalul spatial unic al traiectoriilor fotonice opuse este folosit de scanerele PET pentru localizarea sursei unui eveniment de anihilare (coincidence detection)

Page 38: Investigatii imagistice in epilepsie - umfiasi.ro de Medicina... · Imageria cerebrala in diagnosticul si tratamentul epilepsiilor • Metodele imagistice structurale si functionale

PET

• PET cu 18F fluorodeoxiglucoza (FDG) sau cu apa marcata cu 15O (H2

15O)• Este esentiala asocierea cu imagini IRM de inalta

calitate• PET cu FDG interictal – lateralizare in epilepsia de

lob temporal. • Este utila pentru examinarea EEG intraoperator -

planificarea locului de implantare a electrozilor intracranieni pentru inregistrarea debutului convulsiilor temporale sau extratemporale– Zona de declansare a convulsiilor poate fi la periferia

ariei hipometabolice si nu in zona de metabolism minim

• Investigarea prin PET cu H215O este mai putin

folosita de la aparitia IRMfInterictal FDG PET

Page 39: Investigatii imagistice in epilepsie - umfiasi.ro de Medicina... · Imageria cerebrala in diagnosticul si tratamentul epilepsiilor • Metodele imagistice structurale si functionale

PET-FDG

• Imagine ictala prin PET – FDG la o fata de 9 ani

• Focus hipermetabolic cu captare intensa a [18F]DG in portiunea mediala a lobului temporal drept

• [18F]DG a fost injectat cand fetita manifesta un episod tipic cu confuzie, oprirea activitatii si automatisme

Page 40: Investigatii imagistice in epilepsie - umfiasi.ro de Medicina... · Imageria cerebrala in diagnosticul si tratamentul epilepsiilor • Metodele imagistice structurale si functionale

• Scaderea captarii de FDG la o femeie de 52 ani cu epilepsie refractara, la nivelul ambilor lobi temporali, dar mai accentuat pe stanga (interictal).

Page 41: Investigatii imagistice in epilepsie - umfiasi.ro de Medicina... · Imageria cerebrala in diagnosticul si tratamentul epilepsiilor • Metodele imagistice structurale si functionale

PET

• PET cu liganzi specifici

– Studii cu liganzi ai receptorilor opiacei (11C-carfentanil –receptorul opiaceu µ) au demonstrat captare crescuta la nivelu neocortexului lateral al pacientilor cu epilepsie de lob temporal si fara scleroza temporala mesiala

– La pacientii cu epilepsie de lob temporal mezial si IRM negativ PET cu 11C flumazenil (FMZ) ar putea fi mai utila decat PET cu FDG, localizand mai precis focarul epileptic, dar nu pare sa fie mai precisa in evaluarea lateralizarii

– La pacienti cu convulsii neocorticale si IRM aparent normal PET cu FMZ poate fi util in selectarea sitului de implantare al electrozilor EEG intracranieni.

– PET cu metil-triptofan pentru identificatea tuberculilor epileptogenetici in scleroza tuberoasa

Page 42: Investigatii imagistice in epilepsie - umfiasi.ro de Medicina... · Imageria cerebrala in diagnosticul si tratamentul epilepsiilor • Metodele imagistice structurale si functionale

• PET cu flumazenil –comparatie intre un pacient cu B. Alzheimer si un martor normal

Page 43: Investigatii imagistice in epilepsie - umfiasi.ro de Medicina... · Imageria cerebrala in diagnosticul si tratamentul epilepsiilor • Metodele imagistice structurale si functionale

Inregistrarea SPECT/PET si a IRM

• Imbunatateste posibilitatile de localizare si interpretare anatomica a modificarilor de flux sanguin sau de metabolism

• Inregistrarea imaginilor SPEC interictal si ictal/postictal, cu o “diferenta de imagine ictala” care poate fi corelata cu IRM

• PET cu diferiti trasori (FDG si FMZ) inregistrat impreuna cu IRM asigura posibilitatea unei comparatii directe a localizarii, tiparului si extinderii fiecarei anomalii

Page 44: Investigatii imagistice in epilepsie - umfiasi.ro de Medicina... · Imageria cerebrala in diagnosticul si tratamentul epilepsiilor • Metodele imagistice structurale si functionale

• PET interictal coinregistrat cu IRM: hipometabolism bilateral (S>D) a regiunilor postero-meziale frontale

• SPECT cu substractie ictal-interictal coinregistrat cu IRM: cresterea fluxului sanguin la nivelul portiunii posterioare si meziale lobului frontal stang

Page 45: Investigatii imagistice in epilepsie - umfiasi.ro de Medicina... · Imageria cerebrala in diagnosticul si tratamentul epilepsiilor • Metodele imagistice structurale si functionale

• SPECT ictal suprapus pe IRM si [18F]DG PET la un barbat de 27 ani care a prezentat convulsii febrile la varsta de 1 an si din copilarie prezinta crize epileptice partiale complexe cu generalizare secundara refractare la tratament

• Imaginile din stanga: SPECT ictal cu SISCOM arata un locus dominant de hiperperfuzie la nivelul portiunii meziale a lobului temporal drept

• PET interictal arata o arie hipometabolica concordanta (captarea [18F]FDG este mai redusa decat in lobul temporal stang)

Page 46: Investigatii imagistice in epilepsie - umfiasi.ro de Medicina... · Imageria cerebrala in diagnosticul si tratamentul epilepsiilor • Metodele imagistice structurale si functionale

Magnetoencefalografia

• Neinvaziva, fara elemente de pericol pentru pacient• Functionarea normala si anormala a creierului “in

actiune”• Inregistrarea externa (de pe scalp) a campurilor

magnetice de mica amplitudine asociate cu activitatea electrica a creierului.

• Rezolutie spatiala si temporala bune (2 mm respectiv 1 ms)

• Campurile magnetice nu sunt modificate de craniu sau de alte structuri , cu o acuratete mai buna si distorsiune mai mica a semnalului. – Numai campurile magnetice generate de curenti tangentiali

la suprafata creierului• Costuri mari si disponibilitate scazuta (sub 100 de centre

in lume)

Page 47: Investigatii imagistice in epilepsie - umfiasi.ro de Medicina... · Imageria cerebrala in diagnosticul si tratamentul epilepsiilor • Metodele imagistice structurale si functionale

Magnetoencefalografia

• MEG este mai eficient in localizarea unor focare epileptice superficiale decat pentru cele profunde

• De obicei in acelasi timp cu inregistrarea EEG

• Suprapunerea pe imagini CT/IRM furnizeaza imagini functional-anatomice - MSI (magnetic source imaging)

• Aplicatiile cele mai studiate ale MEG/MSI (aprobate de FDA)– Localizarea focarelor epileptice– Localizarea cortexului “elocvent”

Page 48: Investigatii imagistice in epilepsie - umfiasi.ro de Medicina... · Imageria cerebrala in diagnosticul si tratamentul epilepsiilor • Metodele imagistice structurale si functionale

MEG

• Inregistrarea simultana a 275 de canale de MEG (sensibile la campuri magnetice cu intensitati de pana la o trilionime de Tesla, si a 128 canale de electroencefalograma (EEG)

Page 49: Investigatii imagistice in epilepsie - umfiasi.ro de Medicina... · Imageria cerebrala in diagnosticul si tratamentul epilepsiilor • Metodele imagistice structurale si functionale

MEG

Datele si rezultatul postprocesarii pentru convulsii

• Casca pentru reducerea zgomotului de fond (Los Alamos National Labs)

Page 50: Investigatii imagistice in epilepsie - umfiasi.ro de Medicina... · Imageria cerebrala in diagnosticul si tratamentul epilepsiilor • Metodele imagistice structurale si functionale

MSI (magnetic source imaging)

• Imagini IRM (SPGR) echivoce –stergere discreta a diferentei substanta cenusie/alba in ariile parietotemporale posterioare pe stanga. Pe imaginile FLAIR -discreta hiperintensitate a substantei albe subcorticale

• Inregistrarea interictala a MEG - varfurile au originea in ariile “dubioase” identificate la IRM, dar au fost identificate si alte centre de activitate situate pe partea stanga mai anterior, inclusiv in ariile perisilviene

• Imaginile FDG-PET - arie de hipometabolism (discret) cu aceeasi distributie anatomica

Page 51: Investigatii imagistice in epilepsie - umfiasi.ro de Medicina... · Imageria cerebrala in diagnosticul si tratamentul epilepsiilor • Metodele imagistice structurale si functionale

Magnetoencefalografia – indicatii FDA

• Localizarea ariilor epileptogene– Alternativa la investigarea invaziva prechirurgicala atunci cand EEG si

IRM nu concorda– Inregistrarea EEG poate fi distorsionata de modificarile anatomice ale

scalpului / creierului produse de interventii chirurgicale anterioare

• Localizarea ariilor cerebrale “elocvente”– Cartarea exacta a ariilor senzitivo motorii, etc– Critica pentru evitarea lezarii in timpul interventiei chirurgicale