Perfusionsszintigraphie (Durchblutungsszintigraphie) des Gehirns

Die Perfusionsszintigraphie des Gehirns (Synonym: Durchblutungsszintigraphie des Gehirns) wird in der nuklearmedizinischen Diagnostik als dynamisches Szintigraphie-Verfahren eingesetzt.

Das allgemeine Prinzip szintigraphischer Untersuchungen beruht darauf, dass dem Patienten eine radioaktive Substanz (Radionuklide, auch "Tracer" genannt) verabreicht wird, die sich je nach chemischer Struktur in unterschiedliche Zielorgane /-gewebe einlagert und anschließend von außen durch einen Szintillationsdetektor oder eine Gammakamera registriert werden kann. Da viele pathologische (krankhafte) Prozesse wie Entzündungen oder Tumoren einen veränderten Stoffwechsel aufweisen und somit dazu geneigt sind die Radionuklide vermehrt bzw. vermindert einzulagern, können sie in der Szintigraphie lokalisiert werden.

Die dynamische Szintigraphie ist eine Erweiterung der statischen Szintigraphie und bietet zusätzliche Informationen über unterschiedliche Phasen der Aktivität im untersuchten Gebiet. Im Gehirn hat die Registrierung der Perfusion (Durchblutung) einen besonderen Stellenwert. Es kann dabei die perfusionsabhängige Verteilung des Radionuklids und somit eine Mehr- oder Minderdurchblutung erfasst werden. Ist beispielsweise im Vergleich zur anderen Gehirnhälfte ein verminderter Einstrom radioaktiver Aktivität nachweisbar, so kann von einer einseitigen Perfusionsstörung (Stenose oder Verschluss einer Hirnarterie) ausgegangen werden. Hypervaskularisierte (gefäßreiche) Tumoren wie z. B. Angiome werden hingegen aufgrund ihrer starken Durchblutung und Anreicherung des Radionuklids auffällig.

Indikationen (Anwendungsgebiete)

Die Perfusionsszintigraphie lässt eine genaue Aussage über die regionale Hirnperfusion zu. Eine Minderperfusion ist früher nachweisbar als in der Computertomographie (CT) oder Magnetresonanztomographie (MRT). Trotzdem sollte beachtet werden, dass heutzutage zur Abklärung zerebraler Durchblutungsstörungen die Sonographie der Carotiden (Halsgefäße; Halsschlagader), die MR-Angiographie oder die DSA (digitale Subtraktionsangiographie) der Perfusionsszintigraphie meist vorgezogen werden. Bei folgenden Fragestellungen kann die Perfusionsszintigraphie indiziert sein:

  • Verdacht auf eingeschränkte zerebrale Perfusionsreserve (Durchblutungsreserve des Gehirns): Reversible Perfusionsstörungen oder die Frühphase eines ischämischen Apoplex (Schlaganfall; Minderdurchblutung bestimmter Hirnteile aufgrund von Gefäßengen/-verschlüssen) können mit der Szintigraphie früh diagnostiziert werden.
  • Lokalisation epileptischer Herde: Zwischen den Anfällen zeigt der Anfallsherd meist eine verminderte Perfusion.
  • Differentialdiagnostik und Früherkennung degenerativer Erkrankungen (Erkrankungen, die mit einem Nervenzelluntergang assoziiert sind, z. B. Demenzen): Minderdurchblutungen in bestimmten Basalganglien-Anteilen sind z. B. charakteristisch für verschiedene Demenzformen.
  • Verdacht auf Hirnbeteiligung bei Kollagenosen (Gruppe von Bindegewebserkrankungen, die durch Autoimmunprozesse bedingt sind): systemischer Lupus erythematodes (SLE), Polymyositis (PM) bzw. Dermatomyositis (DM), Sjögren-Syndrom (Sj), Sklerodermie (SSc) und Sharp-Syndrom ("mixed connective tissue disease", MCTD)
  • HIV-Enzephalopathie (durch Infektion mit dem HI-Virus kommt es zu Struktur- und Funktionsstörungen von Nervenzellen): bei unauffälliger MRT kann zusätzlich eine Perfusionsszintigraphie durchgeführt werden.
  • Außerdem kann die Perfusionsszintigraphie zur Diagnostik des Hirntods verwendet werden.

Kontraindikationen (Gegenanzeigen)

Relative Kontraindikationen

  • Laktationsphase (Stillphase) – das Stillen muss für 48 Stunden unterbrochen werden, um eine Gefährdung des Kindes zu verhindern.
  • Wiederholungsuntersuchung – innerhalb von drei Monaten sollte auf Grund der Strahlenbelastung keine Wiederholung einer Szintigraphie durchgeführt werden.

Absolute Kontraindikationen

  • Gravidität (Schwangerschaft)

Vor der Untersuchung

  • Der Patient muss für 15-20 min. in einem abgedunkelten Raum ruhen, um die Aktivität bestimmter Hirnareale auszuschalten (Sehen, Sprechen etc.) und somit eine gleichmäßige Hirnperfusion zu gewährleisten.
  • Die Untersuchung kann ggf. mit vasodilatativen (gefäßerweiternden) Medikamenten wiederholt werden, um die maximal möglichen Reserven zu ermitteln: Dazu erhält der Patient vor der zweiten Untersuchung Acetazolamid (Diamox®), das der Erweiterung der Hirngefäße dient. Vergleicht man die Belastungsuntersuchung (mit Diamox®) mit der Ausgangsuntersuchung kann man durch Subtraktion die Perfusionsreserve bestimmen. 
  • Der Patient sollte darauf achten, am Untersuchungstag keine vasodilatativen (gefäßerweiternden) oder vasokonstriktiven (gefäßverengenden) Substanzen zu sich zu nehmen. Einige Stunden vor der Untersuchung sollte daher verzichtet werden auf: Rauchen, schwarzen Tee oder Kaffee.

Das Verfahren

  • Das Radiopharmakon wird am liegenden Patienten intravenös appliziert. Wie auch in der Vorbereitungsphase ist hierbei die Einhaltung von Ruhe erforderlich. Der Raum ist in der Regel abgedunkelt, der Untersuchungsablauf sollte vorher geklärt worden sein, sodass mit dem Patienten nicht mehr gesprochen wird.
  • Als Radionuklid wird das [99mTc]Technetium verwendet. Damit das 99mTc-markierte Radiopharmakon die Blut-Hirn-Schranke passieren kann, müssen lipophile (fettlösliche) Strukturen chemisch angefügt werden. Kommerziell verbreitet sind zwei Substanzen: 99mTc-markiertes Hexamethylpropylenaminoxin (99mTc- HMPAO) und 99mTc-markiertes Ethylcysteinat-Dimer (99mTc-ECD).
  • Nachdem die lipophilen Substanzen gut intrazerebral (ins Hirngewebe) aufgenommen wurden, werden sie intrazellulär (innerhalb der Zellen) in eine hydrophile (wasserlösliche) Form umgewandelt, sodass sie die Zelle nicht mehr verlassen können und akkumulieren (sich ansammeln).
  • Die Messung der Radionuklid-Aktivität erfolgt nach 60 min. Ruhezeit mit Hilfe einer Gamma-Kamera. Die einfachste Art der Registrierung der Aktivitätsverteilung ist die planare Szintigraphie, die Aufnahmen in mehreren Ebenen, jedoch mit Überlagerungen ermöglicht. Heutzutage finden hochauflösende Mehrkopf-SPECT-Systeme (Single Photon Emission Computed Tomography) Anwendung, die während der Untersuchung um den Patienten rotieren und durch das Schnittbild-Prinzip eine überlagerungsfreie Darstellung des Hirngewebes gewährleisten. 

Mögliche Komplikationen

  • Bei der intravenösen Applikation des Radiopharmakons kann es zu lokalen Gefäß- und Nervenläsionen (Verletzungen) kommen.
  • Die Strahlenbelastung durch das verwendete Radionuklid ist eher als gering einzustufen. Trotzdem ist das theoretische Risiko eines strahleninduzierten Spätmalignoms (Leukämie oder Karzinom) erhöht, sodass eine Nutzen-Risiko-Abwägung erfolgen sollte.

Literatur

  1. Hermann HJ: Nuklearmedizin. Elsevier Verlag 2004
  2. Lohr F, Wenz F: Strahlentherapie kompakt. Urban & Fischer Verlag 2007
  3. Schober O: Nuklearmedizin: Basiswissen und klinische Anwendung. Schattauer Verlag 2007
  4. Weber E, Meller J: Hirnperfusionsszintigraphie mit Tc-99m-ECD. Deutsche Gesellschaft für Nuklearmedizin e.V. August 2003

     
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