Aplicación de la tomografía por emisíón de positrones cerebral con dilerentes radiotrazadores en la valoración prequirúrgica de pacientes con epilepsia

Abstract

La cirugía de la epilepsia es una alternativa terapéutica en pacientes con epilepsia focal refractaria a los fármacos antiepilépticos, y para su correcta realización es indispensable localizar de forma precisa la zona cerebral responsable de las crisis epilépticas (Zona Epileptógena, ZE). La Tomografía por emisión de positrones (PET) es una técnica de neuroimagen funcional que puede aportar información diagnóstica y localizadora en los casos en que la Resonancia magnética (RM) cerebral y los registros vídeo-electroencefalográficos (EEG) no son capaces de localizar o caracterizar la ZE. El presente trabajo pretende evaluar la utilidad clínica de la PET en la localización de la ZE en casos de epilepsias sin lesión aparente por RM (epilepsia no lesional) y en casos de múltiples lesiones por RM (epilepsia asociada a esclerosis tuberosa, ET), así como en la caracterización de tumores cerebrales epileptógenos cuyo correcto diagnóstico diferencial tiene implicaciones en la planificación quirúrgica.

En el caso de la epilepsia no lesional, se han estudiado 31 pacientes pediátricos mediante PET con el radiofármaco 2-[18F]fluoro-2-desoxi-D-glucosa (18F-FDG), la cual es capaz de mostrar áreas hipometabólicas corticales relacionadas con la ZE. Se estudió además el valor añadido de la fusión de imágenes PET con la RM del mismo paciente (PET/RM). Tanto la PET-FDG como la fusión PET/RM detectaron algún área hipometabólica en el 68% de pacientes. En el 58% de los pacientes el hipometabolismo tuvo algún grado de co-localización con la ZE según los hallazgos por vídeo-EEG. Se demostró además que las imágenes de fusión PET/RM son capaces de guiar una re-inspección dirigida de las RM previamente consideradas normales, poniendo de manifiesto pequeñas displasias corticales inicialmente no detectadas en 9 pacientes.

En el caso de la epilepsia en pacientes con ET, una enfermedad que cursa con múltiples tumores hamartomatosos o túbers en el cerebro, se analizaron 12 pacientes mediante PET con alfa-[11C]metil-L-triptófano (11C-AMT). Trabajos previos han sugerido que un aumento de captación de 11C-AMT en un túber cortical en concreto lo identifica como la lesión responsable de las crisis epilépticas. En nuestro estudio, se detectaron 2 túbers intensamente hipercaptantes en 2 pacientes, y otros túbers con hipercaptación discreta en 4 pacientes. Solamente los túbers con hipercaptación intensa mostraron ser epileptogénicos según los registros EEG. En un análisis por lesiones (126 túbers en los 12 pacientes), la PET-AMT mostró una sensibilidad del 12% y una especificidad del 100% en la detección del túber epileptógeno. En el caso de los tumores epileptógenos, se revisaron 52 pacientes operados por tumores de lento crecimiento (21 gliomas, 10 gangliogliomas y 21 tumores disembrioplásticos neuroepiteliales o DNET) a los que se les había realizado una PET con [11C]metil-L-metionina (11C-MET), un radiotrazador habitualmente utilizado en neurooncología. Todos los gliomas y gangliogliomas mostraron hipercaptación moderada o intensa en la PET-MET, mientras que solamente los DNET mostraron un nivel de captación normal de 11C-MET (en 9 de los 21 DNETs). Un análisis semicuantitativo de las imágenes PET-MET mostró una sensibilidad de 89% y una especificidad de 90% para la discriminación de los DNET frente a otros tipos tumorales.

En conclusión, la PET con diferentes radiotrazadores es una técnica útil en la valoración prequirúrgica de pacientes con epilepsia refractaria en diferentes situaciones clínicas: -La PET-FDG detecta áreas hipometabólicas relacionadas con la ZE en una proporción significativa de pacientes, y la fusión PET/RM es capaz de revelar pequeñas lesiones previamente no detectadas.

-La PET-AMT es una técnica poco sensible pero altamente específica en la detección del túber responsable de las crisis en pacientes epilépticos con ET.

-La detección de una captación normal por PET-MET en tumores epileptógenos de lento crecimiento es muy sugestiva de una histología de DNET.

Epilepsy surgery is an alternative approach in patients with medically-resistant focal epilepsy, and its goal is the removal of the cortical region causing the seizures, i.e., the epileptogenic zone (EZ). Positron Emission Tomography (PET) is a functional neuroimaging technique which can contribute to the presurgical detection and characterization of the EZ. The aim of this study was to evaluate the clinical utility of PET in the presurgical evaluation of epilepsy in different clinical settings: (1) patients with no detectable lesion by Magnetic Resonance Imaging (non-lesional MRI), (2) patients with tuberous-sclerosis (TS) related epilepsy and multiple brain lesions, and (3) patients with epileptogenic tumors. All patients had received at least one MRI scan and scalp video-electroencephalographic (EEG) recordings as part of their presurgical work-up.

The non-lesional cohort comprised 31 pediatric patients who underwent PET with 2­[18F]fluoro-2-deoxy-D-glucose radiotracer (18F-FDG). PET-FDG images detected hypometabolic cortical areas in 21/31 (68%) patients, and this hypometabolism showed some degree of concordance with the EZ defined by video-EEG in 18 patients. Through the spatial coregistration of PET with the MRI of the same patient, a second interpretation of MRI studies was carried out focusing on the exact anatomic region in which the hypometabolism was located. This analysis led to the detection of previously missed focal cortical dysplasias in 9 cases.

The TS-related epilepsy cohort comprised 12 patients with multiple cortical hamartomas or “tubers”, who underwent PET with alpha-[11C]methyl-L-tryptophan (11C-AMT), a radiotracer whose uptake is supposed to be selectively increased in the tuber responsible of the seizures. Two of 12 patients demonstrated a tuber with clearly increased 11C-AMT uptake, and tubers with mild increased uptake were also detected in 4 patients. Only those two tubers with clearly increased 11C-AMT uptake proved to be epileptogenic on intracerebral EEG recordings, thus yielding a PET-AMT per-lesion sensitivity of 12% and specificity of 100%.

Finally, we reviewed 52 patients with epileptogenic tumors (21 gliomas, 10 gangliogliomas and 21 dysembryoplastic-neuroepithelial-tumors or DNT) which had undergone a PET with [11C]methyl-L-methionine (11C-MET) prior to surgical resection. All gliomas and gangliogliomas were associated with increased 11C-MET uptake, whereas 9/21 DNTs had normal 11C-MET uptake. Semiquantitative PET ratios showed a cutoff threshold that distinguished DNTs from other tumor types with 90% specificity and 89% sensitivity.

In conclusion, PET with the evaluated radiotracers is a useful neuroimaging tool in the presurgical work-up of patients with refractory epilepsy, as it significantly contributes to the localization and characterization of the EZ.