Η συμβολή του SPECT και MRI στη διάγνωση του κακοήθους γλοιώματος και ακτινονέκρωσης

Abstract

Morphologic characterization of brain tumors by magnetic resonance imaging (MRI) and computed tomography (CT) is well established. However, functional metabolic imaging by single-photon emission computed tomography (SPECT) and positron emission tomography (PET) are also increasingly important imaging tools for noninvasive assessment of brain tumors. In this study we evaluated brain SPECT with technetium-99m Tetrofosmin (99mTc-TF) in the differentiation of tumor recurrence from radiation necrosis and in the noninvasive assessment of gliomas aggressiveness. Radiation necrosis vs tumor recurrence The primary therapeutic management of gliomas consists of surgery, followed by a combination of adjuvant external-beam radiotherapy and chemotherapy. Complications may, however, occur; an increasing number of patients present on follow-up with symptoms and signs that may be due to recurrence or regrowth of residual tumor, or result from postirradiation injury and necrosis. Morphologic characterization by MRI and CT usually faces inherent limitations in discriminating between viable tumor tissue and radionecrosis. Functional metabolic imaging by PET and SPECT provides a complemecomplementary approach to this critical issue, although PET is often cost-prohibitive and not widely available. Brain SPECT has been suggested as a useful modality for the assessment of radiation-induced changes of the central nervous system. Various radiotracers have been evaluated; yet, little has been reported to date on the potential of 99mTc-TF for brain tumor 92 imaging and its capability to discriminate between radiation injury and viable tumor. This pilot study aimed to evaluate the accuracy of 99mTc-TF brain SPECT in differentiating radiation injury from tumor recurrence. Glioma assessment The prognosis of cancer depends on the biological behaviour of the tumor, which is determined by various cellular characteristics, such as proliferation, resistance to chemotherapeutic drugs, and capacity to create metastasis. Despite the use of various kinds of prognostic indicators, it is still very difficult to predict the biological behavior of all cancers. The proliferation potential of gliomas of the central nervous system (CNS) is important for the patient management and has significant prognostic implications; therefore, identification of biological markers for the assessment of the proliferative activity in these tumors is essential. Various methods have been proposed towards this scope, such as the bromodeoxyuridine (BUdR) labelling index, flow cytometry, as well as various immunohistological markers including MIB-1 antibody staining to the Ki-67 antigen, staining to the proliferating cell nuclear antigen (PCNA), argyrophilic staining to nucleolar organizing regions (AgNOR), DNA polymerase-α, p105, and DNA topoisomerase II-a. The MIB-1 antibody reacts to the Ki-67 nuclear antigen in formalin-fixed tissue.

Η χρήση της τομογραφικής απεικόνισης εκπομπής μονήρους φωτονίου (single-photon emission computed tomography – SPECT) σε χωροκατακτητικές εξεργασίες εγκεφάλου έχει αποφέρει σημαντική βοήθεια σε πολλούς τομείς. Το ραδιοϊσότοπο θάλλιο-201 (201Tl) ήταν από τα πρώτα ραδιοφάρμακα που έχουν χρησιμοποιηθεί σε μελέτες όγκων εγκεφάλου. στόσο, το 201Tl δεν είναι το ιδανικό ραδιοφάρμακο, αφού εκπέμπει χαμηλής ενέργειας γ- ακτινοβολία, έχει φτωχή ροή φωτονίων και υψηλότερη δόση ακτινοβόλισης του ασθενή, σε σύγκριση με τα ραδιοφάρμακα-παράγωγα του τεχνητίου-99m (99mTc). Από αυτά, το 99mTc- Sestamibi έχει χρησιμοποιηθεί εκτεταμένα για την απεικόνιση ενδοεγκεφαλικών εξεργασιών θετικά αποτελέσματα. Η 99mTc-Tetrofosmin (99mTc-TF) είναι ένα ογκόφιλο ραδιοφάρμακο, που αρχικά χρησιμοποιήθηκε σαν υποκατάστατο του 201Tl στην απεικόνιση της αιμάτωσης του μυοκαρδίου. Η πρόσληψή της από τους όγκους του εγκεφάλου εξαρτάται από τη διάσπαση αιματοεγκεφαλικού φραγμού, καθώς και τη μεταβολική δραστηριότητα των κυττάρων. Συγκεκριμένα, η 99mTc-TF συγκεντρώνεται ενδοκυττάρια και ένα μέρος της παραμένει στα μιτοχόνδρια, σαν αποτέλεσμα ενεργητικής διάχυσης και αρνητικών διαμεμβρανικών δυναμικών. Είναι γνωστό ότι οι κακοήθεις όγκοι σχετίζονται με αυξημένη μιτοχονδριακή λειτουργία. Όσον αφορά στο εγκεφαλικό παρέγχυμα, η 99mTc-TF συγκεντρώνεται φυσιολογικά στο χοριοειδές πλέγμα, το κρανίο και την υπόφυση, χωρίς να μπορεί να διέλθει τον ακέραιο αιματοεγκεφαλικό φραγμό. ?στόσο, πολύ λίγα είναι γνωστά για τη χρησιμότητά της στη μεταβολική απεικόνιση εγκεφαλικών εξεργασιών, ενώ πρόσφατες μελέτες σε κυτταρικές σειρές γλοιωμάτων την αναδυκνύουν ως δυνητικώς ανώτερη έναντι άλλων ραδιοφαρμάκων στην απεικόνιση αυτών των όγκων. Σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν η αξιολόγηση της χρησιμότητας της τομογραφικής σπινθηρογραφικής SPECT απεικόνισης με τη χρήση 99mTc-TF, στη μεταβολική απεικόνιση και τον χαρακτηρισμό ενδοεγκεφαλικών εξεργασιών. Πιο συγκεκριμένα, η διερεύνηση ενδεχόμενης συσχέτισης της πρόσληψης του ραδιοφαρμάκου με το βαθμό κακοήθειας των γλοιωμάτων και η δυνατότητα διαφοροδιάγνωσης ακτινονέκρωσης από υποτροπή γλοιώματος. Από τα αποτελέσματα της μελέτης μας προκύπτει ότι το SPECT εγκεφάλου με 99mTc- TF μπορεί να βοηθήσει στην διάκριση της υποτροπής ενός γλοιώματος από την ακτινονέκρωση και μπορεί να προσδιορίσει το αυξητικό δυναμικό των γλοιωμάτων και καταλήγουμε στο ότι η SPECT εγκεφάλου με 99mTc-TF μπορεί να χρησιμοποιηθεί συμπληρωματικά προς την ΑΤ και ΜΤ για κάθε περίπτωση ενδοεγκεφαλικής χωροεξεργασίας, μιας και προσδιορίζει το μεταβολικό δυναμικό και τον ρυθμό πολλαπλασιασμού αυτών των εξεργασιών, κάτι που μέχρι σήμερα αδυνατεί να κάνει η ΑΤ και κλασσική ΜΤ, παρέχοντας σημαντικές πληροφορίες στον κλινικό ιατρό για τον σχεδιασμό της αντιμετώπισης, την μελέτη της αποτελεσματικότητας της θεραπείας και τον καθορισμό της πρόγνωσης.