Nuklearmedizin 1988; 27(02): 51-56
DOI: 10.1055/s-0038-1629503
Originalarbeiten — Original Articles
Schattauer GmbH

Combined SPECT Imaging of Regional Cerebral Blood Flow (99mTc-HexamethylPropyleneamine Oxime, HMPAO) and Blood Volume (99mTc-RBC) to Assess Regional Cerebral Perfusion Reserve in Patients with Cerebrovascular Disease[1]

Kombinierte SPECT-Bildgebung des regionalen zerebralen Blutflusses (99mTc-Hexamethyl-Propylenamin-Oxim, HMPAO) und des Blutvolumens (99mTc-RBC) zur Beurteilung der regionalen zerebralen Perfusionsreserve bei Patienten mit zerebrovaskulärer Krankheit
U. Buell
2   NeurologyTechnical University, Aachen, FRG
,
H. Braun
2   NeurologyTechnical University, Aachen, FRG
,
A. Ferbert
*   From the Departments of Nuclear Medicine, Aachen, FRG
,
H. Stirner
*   From the Departments of Nuclear Medicine, Aachen, FRG
,
C. Weiller
*   From the Departments of Nuclear Medicine, Aachen, FRG
,
E. B. Ringelstein
*   From the Departments of Nuclear Medicine, Aachen, FRG
› Author Affiliations
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Publication History

Received: 15 January 1988

Publication Date:
05 February 2018 (online)

In 53 patients with cerebrovascular disease (CVD), regional cerebral blood flow (CBF) and blood volume (CBV) were imaged by SPECT within one session. Slice division (CBF: CBV) yielded distribution of regional cerebral perfusion reserve (CPR). Semiquantitative evaluation was obtained from manually set ROIs by interhemispherical ratios (for CBF, CBV and CPR), using 2 SD from a normal group (n = 10) as a threshold. Sensitivities were 59% for CBF, 94% for CBV and 83% for CPR. Combined sensitivity was 98%. Establishing three constellations for CBF, CBV and CPR, regionally normal CBFs but quantitatively increased CBVs (+69%) and decreased CPRs (−31 %) were found in relatively early stages of CVD. Very advanced cases showed decreased CBFs (−65%), CBVs (−40%), CPRs (−49%) and a surrounding penumbra. In 87% (46/53 patients), such Theologically postulated constellations could be demonstrated. We conclude that combined CBF and CBV SPECT, assisted by CPR images, is a promising tool to detect CVD and to assess its individual regional severity.

Zusammenfassung

Bei 53 Patienten mit zerebrovaskulärer Erkrankung wurden regionale Hirndurchblutung (CBF) und Blutvolumen (CBV) im Laufe einer Untersuchung schichtweise erfaßt. Die Division der Schichten von F durch V (F:V) ergab die Verteilung der regionalen zerebralen Perfusionsreserve (CPR). Eine semiquantitative Bewertung erfolgte mit manuell plazierten ROIs und der Bildung von Seitenverhältnissen zwischen den Hemisphären für CBF, CBV und CPR. Als Richtwerte wurden die doppelten Streubreiten einer Normalgruppe (n = 10) verwendet. Die Sensitivität für CBF betrug 59%, für CBV 94% und für CPR 83%. Aus der Kombination der drei Verhältnisse ergab sich eine Sensitivität von 98%. Für CBF, CBV und CPR wurden Werte-Konstellationen erstellt: relativ frühe Stadien der Erkrankung zeigten normale Hirndurchblutung aber erhöhtes CBV (+69%) und eine verminderte Reserve (CPR: −31%). Bei sehr fortgeschrittenen Stadien waren alle drei Parameter regional vermindert (CBF: −65%; CBV: −40%, CPR: −49%), es fand sich eine umgebende Penumbra. Bei 87% der Patienten (46/53) konnten diese rheologisch sinnvollen Parameter-Konstellationen nachgewiesen werden. Die kombinierte CBF/CBVSPECT, unterstützt von CPR-Befunden, erwies sich in Erkennung und individueller Bewertung einer zerebrovaskulären Erkrankung als vielversprechende Untersuchungsmethode.

* Herrn Prof. Dr. Dr. h. c. H. Hundeshagen, Hannover, zum 60. Geburtstag gewidmet.


Diese Arbeit enthält Teile der Inaugural-Dissertation von cand. med. H. Braun.


 
  • REFERENCES

  • 1 Berberich A, Buell U, Eilles A. et al. 99mTc hexamethyl propyleneamine oximc (HMPAO) SPECT in cerebrovascular disease (CVD) a comparison to transmission CT (abstr.). J Nucl Med 1986; 27: 883.
  • 2 Buell I, Moser E A, Schmiedek P. et al. Dynamic SPEC with 133Xe: Regional cerebral blood flow in patients with unilateral cercbrovascular disease. J Nucl Med 1984; 25: 441-6.
  • 3 Buell U, Krappl W, Schmiedek P. et al. 123l amphetamine vs 133SPECT. A comparative study in patients with unilateral cerebrovascular disease (CVD) (abstr). J Nucl Med 1985; 26: 25.
  • 4 Buell U, Stirncr H, Braun H. et al. SPECT with 99mTc-HMPAO and 99mTc-pertechnetate to assess regional cercbral blood flow (rCBF) and blood volume (rCBV). Preliminary results in cerebrovascular disease and interictal epilepsy. Nucl Med Commun 1987; 08: 519-24.
  • 5 Buell U, Stirner H, Ferbert D. et al. Cerebral blood flow/volume SPECT with 99mTc labeled HMPAO and red blood cells in cerebrovascular disease (CVD) or epilepsy (E) (abstr). J Nucl Med 1987; 28: 600.
  • 6 Costa D C, Ell P J, Cullum I D, Jarritt P H. The in vivo distribution of 99mTc-HM-PAO in normal man. Nucl Med Commun 1986; 07: 647-58.
  • 7 Ell P J, Lui D, Cullum I, Jarritt P H, Donaghy M, Harrison M J G. Cerebral blood flow studies with 123iodine-labelled amines. Lancet 1983; i: 1348-52.
  • 8 Ell P J, Hocknell J M L, Jarritt P H. et al. A 99mTc labelled radiotracer for the investigation of cerebral vascular disease. Nucl Med Commun 1985; 06: 437-4J.
  • 9 Gibbs J M, Wise R J S, Lecnders K L. et al. Evaluation of cerebral perfusion reserve in patients with carotid-artery occlusion. Lancet 1984; i: 310-4.
  • 10 Holm S, Andersen A R, Vostrup S, Lassen N A, Paulson O B, Holmes R A. Dynamic SPECT of the brain using a lipophilic Technetium-99mcomplex, PnAO. J Nucl Med 1985; 26: 1129-34.
  • 11 Holman B L, Hill T C, Magistretti P L. Brain imaging with emission computed tomography and radiolabeled amines. Invest Radiol 1982; 17: 206-15.
  • 12 Knapp W H, Kummer R, Kuebler A W. Imaging of cerebral blood flow-to-volume distribution using SPECT. J Nucl Med 1986; 27: 465-70.
  • 13 Lassen N A, Henriksen L, Holm S. et al. Cerebral blood-flow tomography: 133Xe compared with isopropyl-amphctamine-123iodine. J Nucl Med 1983; 24: 17-21.
  • 14 Leonhard J P, Nowotnik D P, Nowotnik R. Technetium-99m-d. I-HM-PAO: A new radiopharmaceutical for imaging regional brain perfusion using SPECT a comparison with 123iodine HIPDM. J Nucl Med 1986; 27: 1819-23.
  • 15 Lindegaard M W, Skretting A, Hager B, Watne K, Lindegaard K F. Cerebral and cercbellar uptake of 99mTe-(d. I)-hcxamethyl-propylencaminc oximc (HM-PAO) in patients with brain tumor studied by single photon emission computerized tomography. Eur J Nucl Med 1986; 12: 417-20.
  • 16 Powers W J, Raichle M E. Positron emission tomography and its application to the study of cerebrovascular disease in man. Stroke 1985; 16: 361-76.
  • 17 Sakai F, Tazaki Y. Regional cerebral blood flow, volume and hematocrit measured by single photon emission computed tomography. In: Hartmann A, Kuschiusky W. eds. Cerebral Ischemia and Hemorheologv. Berlin-Heidelberg: Springer; 1987: 210-6.
  • 18 Schmid-Schönbein H, Rieger H. Why hemodilution in low flow states?. Biblthea haemat 1981; 47: 99-121.
  • 19 Sciderer M, Bohn J, Buell U. et al. Optimized calculation of left ventricular enddiastolic volume by equilibrium radionuclide ventriculography (MUGA) the influence of background correction and absorption. Nucl-Med 1981; 20: 257-64.
  • 20 Yeh S H, Liu R S, Hu H H. et al. Brain SPECT imaging with Tc-99m hexamethylpropyleneamine oxine in the early detection of cerebral infarction: Comparison with transmission computed tomography. Nucl Med Commun 1986; 07: 873-8.