Uudet kuvantamismenetelmät epilepsian diagnostiikassa

Lääketieteellinen Aikakauskirja Duodecim
2009;125(22):2503-13
Ritva Vanninen ja Esko Vanninen
Teema: Epilepsia

Uudet kuvantamismenetelmät epilepsian diagnostiikassa

Epilepsiapotilaiden kuvantamistutkimuksen perustyökalu on epilepsian selvittelyyn suunniteltu laadukas magneettikuvaus. Ensisijaisena tavoitteena on epilepsian mahdollisen rakenteellisen etiologian osoittaminen. Kuvantaminen myös auttaa epilepsiaoireyhtymän diagnosoimisessa ja siten epilepsian ennusteen arvioinnissa. Esiin voi tulla leikkaushoitoa vaativa kasvain tai muu spesifinen rakennepoikkeavuus, joka antaa aiheen harkita epilepsiakirurgista toimenpidettä. Kuvia tulkitsevalle neuroradiologille ja isotooppilääkärille on avuksi kliinikon tekemä hyvä lähete, jossa on maininta mm. siitä, mille aivoalueelle EEG-löydös paikantuu. Vaikeahoitoisessa epilepsiassa voidaan harkita kirurgista hoitoa erityisesti silloin, kun magneettikuvauslöydös on selkeä ja sopii yhteen kliinisen kohtauskuvan ja EEG-rekisteröinnin kanssa. Normaali magneettikuvauslöydös ei sulje pois menestyksekkään leikkaushoidon mahdollisuutta. Ongelmallisissa tapauksissa tarvitaan avuksi toiminnallisia emissiotomografiakuvauksia. Niiden löydökset on syytä tulkita yhdessä magneettikuvien kanssa käyttäen kuvafuusiotekniikoita.

The primary aim of resonance of epilepsy patients is to detect the possible structural aetiology of epilepsy. Imaging will also help in the diagnosis of the epileptic syndrome and thus in the evaluation of prognosis of epilepsy. The neuroradiologist and nuclear medicine specialist will benefit from a good referral devised by a clinician, including among other things a mention, into which brain region the EEG finding is localized. Surgical treatment of epilepsy can be contemplated in difficult epilepsy, especially if the finding in magnetic imaging is clear and compatible with the clinical seizure picture and EEG recording.

Epilepsiapotilaan diagnostiikassa on keskeistä korkeatasoinen kuvantaminen, jonka avulla pyritään paikantamaan mahdollisimman tarkasti purkausten taustalla oleva poikkeava aivoalue ja mahdolliset muut rakenteelliset muutokset. Magneettikuvauksella (MK) on keskeinen rooli epilepsian kuvantamisdiagnostiikassa (Käypä hoito -suositukset: Aikuisten epilepsiat 2008 ja Lasten epilepsiat ja kuumekouristukset 2007). Monipuolisen MK-menetelmän etuina ovat hyvä paikanerotuskyky, erinomainen pehmytkudoskontrasti ja vapaasti valittavissa oleva leikesuunta. Menetelmään ei liity säderasitusta, ja toisinaan tarpeellinen kontrastiaine on hyvin siedetty. Tietokonetomografian (TT) kyky osoittaa epilepsian taustalla oleva muutos on jo vuosikymmen sitten osoitettu selvästi huonommaksi kuin MK:n (King ym. 1998, Berg ym. 2000). Kansainväliset hoitosuositukset ovat jo pitkään puoltaneet MK:ta epilepsiapotilaiden ensisijaisena kuvantamistutkimuksena. TT:n rooliksi ovat jääneet lähinnä päivystysluonteiset poissulkututkimukset erityisesti silloin, kun taustalla on trauma tai MK on vasta-aiheinen. MK:ta täydentämään tarvitaan jossain määrin myös positroniemissiotomografiaa (PET) ja yksifotoniemissiotomografiaa (SPET), joilla tutkitaan aivojen aineenvaihduntaa ja verenvirtausta.

Kuvantamisen tavoitteet ja edellytykset

Kuvantamistutkimuksen ensisijaisena tavoitteena on epilepsian mahdollisen rakenteellisen etiologian osoittaminen. Kuvantaminen myös auttaa epilepsiaoireyhtymän diagnosoimisessa ja siten epilepsian ennusteen arvioinnissa. Kuvantamistutkimukset voivat osoittaa aivoissa esimerkiksi kirurgista hoitoa vaativan kasvaimen tai verisuoniepämuodostuman. Esiin saattaa tulla myös muu spesifinen rakennepoikkeavuus, jonka osoittaminen muiden epilepsiakirurgisten selvittelyjen ohella antaa tukea harkittaessa epilepsiakirurgista toimenpidettä, jos kohtauksia ei saada lääkkeillä hallintaan.

Ensimmäisen epileptisen kohtauksen jälkeiset kuvantamistutkimukset ovat yleensä kiireellisiä ja poikkeavat aiemmin todettua vaikeahoitoista epilepsiaa sairastavien tutkimuksista. Ensimmäisen kohtauksen yhteydessä pyritään sulkemaan pois mm. aivokasvaimen tai aivojen vakavan verisuonimuutoksen mahdollisuus. Päivystysluonteista rakenteellista kuvantamista voidaan tarvita mm. silloin, kun kohtausoireen ohella esiintyy neurologinen puutosoire tai kuumetta tai anamneesissa on trauma (Pohlman-Eden ja Newton 2008). Epilepsian taustalta löytyvät leikkausta vaativat sairaudet kuuluvat yleensä kiireelliseen neurokirurgiseen hoitoon.

Kroonisen epilepsian taustalla oleva rakenteellinen ja toiminnallinen poikkeavuus on usein pieni ja vaikeasti erotettavissa. Tästä syystä kuvaus tulee tehdä mahdollisimman korkeatasoisella kuvauslaitteella ja kuvausohjelman tulee olla kysymyksenasettelun mukaisesti räätälöity. Kuvia tulkitsevalle neuroradiologille ja isotooppilääkärille on avuksi kliinikon tekemä hyvä lähete, jossa on maininta muun muassa siitä, mille aivoalueelle EEG-löydös paikantuu. Kuvien tulkinnassa rakenteet tulee arvioida yksityiskohtaisesti ja systemaattisesti. Tulkitsijan kokeneisuus ja kaksoisluenta parantavat osuvuutta. Kehittyvä kuvaustekniikka, kuvien nopeutunut jälkikäsittely ja eri kuvausmenetelmien tulosten yhdistäminen (nk. fuusiokuvaus) auttavat ymmärtämään epilepsioiden taustalla olevia muutoksia. Varhainen onnistunut diagnostiikka ja hoitotoimenpiteet (mm. epilepsiakirurgia) voivat estää kohtausoireiden aiheuttamat sekundaariset aivomuutokset ja parhaimmillaan saada nuoren vaikeahoitoisen epilepsiapotilaan parantumaan oireettomaksi ja palaamaan työhön. Normaali magneettikuvauslöydös ei sulje pois menestyksekkään kirurgisen hoidon mahdollisuutta. Vaativat ja kalliitkin diagnostiset menetelmät voivat siis olla kustannustehokkaita.

Tämän katsauksen kirjoittajat toimivat KYS:n epilepsiakirurgisessa työryhmässä. Painotamme seuraavassa erityisesti vaikeahoitoisen epilepsian kuvantamisdiagnostiikkaa.

Magneettikuvaus

Epilepsian selvittelyyn suunnitellussa MK-ohjelmassa käytetään usean eri kuvaussekvenssin yhdistelmää eri leikesuunnissa ja ohuilla leikkeillä. Kuvaus on selvästi vaativampi ja vie enemmän aikaa kuin aivojen rutiinimainen MK. Kuvausohjelman tarkoituksena on löytää kaikki tavallisimmat epilepsian taustalla olevat kudosmuutokset.

Paikallisalkuisessa epilepsiassa kohtaukset sopivat toisen aivopuoliskon tietyn anatomisen alueen aktivoitumisen aiheuttamiksi. Tällöin epilepsian aiheuttaja voi olla hippokampusskleroosi, aivojen kuorikerroksen kehityshäiriö, kasvain, vaskulaarinen muutos tai muu poikkeavuus. (Vattipally ja Bronen 2004).

Koska taustalla saattaa olla hyvin pieniä vaikeasti havaittavia muutoksia, liikeartefaktit voivat herkästi pilata diagnostiikan. Pienimmillä lapsipotilailla korkeatasoinen MK edellyttää anestesiaa. Samoin toimitaan, mikäli akuuttitilanteessa kuvattava aikuispotilas on hyvin levoton.

Koska erityisesti kuorikerroksen muutokset saattavat olla vaikeasti havaittavia, tulisi tutkimus tehdä mahdollisimman korkeatasoisella laitteella. Vahvakenttäisten (3 T) MK-laitteiden on osoitettu parantavan epilepsian diagnostiikkaa. Kun 40 vaikeahoitoisen epilepsiapotilaan prospektiivisessa aineistossa verrattiin keskenään aiempia 1,5 T -laitteella rutiinimaisessa tutkimuksessa saatuja tuloksia ja epilepsiaan perehtyneessä sairaalassa vahvakenttälaitteella ja "phased array" -kuvauskelalla tehtyjen tutkimusten löydöksiä, paljastui 48 %:lla potilaista uutta diagnostista tietoa, ja 37,5 %:lla tämä vaikutti hoitoon. Niiden potilaiden ryhmässä, joilla aiempi MK-löydös oli tulkittu normaaliksi, löytyi paikallinen leesio 65 %:ssa tapauksista, ja mikäli jo aiemmassa tutkimuksessa oli löydetty paikallinen leesio, löydös tarkentui 33 %:ssa tapauksessa (Knake ym. 2005).

Vaikeahoitoista epilepsiaa sairastavalla erityisohjelman mukainen MK tulisi herkästi toistaa epilepsiaan perehtyneessä yksikössä. Parantunut laitetekniikka ja uudet kuvausohjelmat ja epilepsiaan perehtynyt neuroradiologi voivat auttaa löytämään uusintakuvauksessa rakenteellisia muutoksia silloinkin, kun muutaman vuoden takaiset kuvauslöydökset ovat jääneet negatiivisiksi (von Oertzen 2002).

Kuvausohjelmaan kuuluvat T2-painotteiset ja FLAIR-sekvenssit mielellään sekä transaksiaali- että koronaalisuunnassa ja kolmiulotteinen T1-painotteinen isotrooppisella vokselilla tehty kuvaus, joka mahdollistaa jälkikäteiset monen leikesuunnan rekonstruktiot mielenkiintoisilta alueilta. IR-sekvenssi ohuin leikkein (1-2 mm) näyttää toisinaan tarkemmin harmaan ja valkean aivoaineen rajautumisen. Jos kuvissa havaitaan neoplasiaan tai vaskulaariseen poikkeavuuteen viittaava löydös, tulee kuvausta täydentää varjoainetehosteisella T1-painotteisella sekvenssillä. Ennen varjoaineen antoa on kuitenkin aina tehtävä kolmiulotteinen T1-painotteinen natiivikuvaus, sillä tehosteaine häiritsee usein harmaan ja valkean aineen rajautumisen arviointia. T2- tai suskeptibiliteettipainotteiset sekvenssit ovat herkkiä hemoglobiinin hajoamistuotteille ja voivat paljastaa esimerkiksi pienet kavernoomat tai trauman jälkitilan muita sekvenssejä herkemmin. Joskus myös diffuusiotensorikuvauksella saadaan lisätietoa rakenteellisista valkean aineen ratojen poikkeavuuksista erityisesti ennen leikkausta, mutta tästä ei ole vielä laajaa kliinistä kokemusta. Leikkaushoidon suunnittelussa käytetään myös toiminnallista magneettikuvausta erityisesti motoristen alueiden paikantamisessa ja tulevaisuudessa todennäköisesti yhä enemmän myös puheen lateralisaation selvittelyssä.

Kuva 1. Kliinisessä kohtauskuvassa esiintyi viitteitä otsalohkoepilepsiasta. Magneettikuvaus osoitti oikean otsalohkon keskimmäisessä gyruksessa T2- (A) ja FLAIR- kuvassa (B) kehityshäiriöön viittaavan muutoksen. Muutos ei erottunut T1-painotteisessa kuvassa (C), mutta diffuusiotensorikuvassa (D) vastaavalla alueella näkyi valkean aineen radoissa poikkeava löydös.
Kuva 2. Toiminnallinen magneettikuvaus auttaa paikantamaan käden primaarin motorisen kuorialueen ennen leikkausharkintaa. Potilasta pyydetään suorittamaan kuvauksen aikana motorista tehtävää, jonka aikaansaama verenvirtauksen lisääntyminen näkyy kuvassa signaalinvahvistumana. Kuva: sairaalafyysikko Mervi Könönen.

Kuvien tulkinta. Epilepsiakohtausten vuoksi tehdyissä magneettikuvauksissa löydösten määrä riippuu kuvausaiheesta ja potilasaineistosta. Löydösten kirjo on laaja, ja erityyppisten löydösten yleisyys vaihtelee mm. potilaiden iän mukaan. Epilepsian ilmaantuvuus on suurinta ensimmäisen ikävuoden aikana ja toisaalta iäkkäillä (Hauser ym. 1993, Adelöw ym. 2009). Kuvauslöydökset painottuvat imeväisikäisillä prenataalisiin, perinataalisiin ja postnataalisiin vaurioihin, ja iäkkäillä taas vaskulaariset muutokset ja traumat ovat yleisimpiä löydöksiä. Esimerkiksi ensimmäisen kohtausoireen jälkeen kuvattujen 300 potilaan tutkimussarjassa havaittiin epileptogeeninen muutos 14 %:lla (King ym. 1998). Bergin ym. (2000) aineistossa juuri diagnosoiduista epilepsiaa sairastavista lapsista 12,7 %:lla löytyi etiologian kannalta merkityksellinen rakenteellinen muutos. Parantuneet MK-tekniikat paljastavat vaikeahoitoista epilepsiaa sairastavien valikoituneissa aineistoissa aivojen rakenteellisia poikkeavuuksia huomattavasti merkittävämmällä osalla (82-86 %) (Bronen ym. 1996, Scott ym. 1999). Jos kuvausaiheena on partiaalinen epilepsia, tavallisimmat löydökset ovat hippokampusskleroosi, verisuoniepämuodostumat, kasvaimet ja aivojen kuorikerroksen kehityshäiriöt (Hamer ja Knake 2008). Erityisesti kuorikerroksen vähäisten kehityshäiriöiden on arvioitu jäävän edelleen alidiagnosoiduiksi, ja MK-tekniikoiden tieteellinen tutkimus kohdistuukin juuri näiden "nonlesionaalisten" tapausten diagnostiikan parantamiseen.

Kuvauksessa todetun muutoksen ja epilepsian välinen yhteys tulee selvittää huolellisesti esimerkiksi videotelemetrian avulla, ja leikkausta harkittaessa voidaan käyttää invasiivisia elektrofysiologisia menetelmiä (Mervaala tässä numerossa). Seuraavassa esittelemme lyhyesti tavallisimmat epilepsiapotilaan MK-löydökset.

Hippokampusskleroosi on tavallisin ohimolohkoalkuiseen epilepsiaan liittyvä MK-muutos. Sille on tyypillistä neuronikato ja glioosi, ja magneettikuvassa nämä ilmenevät atrofiana ja voimistuneena T2-signaalina.. Lisälöydöksinä voivat olla hippokampuksen sisäisen rakenteen hämärtyminen, saman puolen corpus mamillaren ja fornixin atrofia, temporaalisarven väljeneminen ja hippokampuksen ja sulcus collateraliksen välissä sijaitsevan valkean aineen ja jopa koko ohimolohkon tilavuuden pienentyminen. Hippokampukset ovat parhaiten arvioitavissa viistokoronaalileikkeistä, jotka on käännetty kohtisuoraan hippokampusten pitkää akselia vasten. Tilavuusero on helpoiten arvioitavissa T1-painotteisista ohutleikekuvista ja signaalin vahvistuminen T2- ja FLAIR-kuvista. Muun muassa magneettikentän epähomogeenisuuteen, potilaan liikkeeseen ja pulsaatioon liittyvät artefaktit on syytä pitää mielessä. Neokortikaalisen leesion aiheuttama purkaustoiminta voi johtaa etenevään hippokampusskleroosiin. MK-löydöksenä saattaa siis olla ns. kaksoispatologia, jolla tarkoitetaan hippokampusskleroosin ja jonkin muun epileptogeenisen leesion yhtäaikaista olemassaoloa. Joskus hippokampusskleroosi etenee molemminpuoliseksi. Tällöin MK-löydöksen arviointi ilman puolieroa saattaa olla haastavaa. Apuna voidaan MK:ssa käyttää kvantitatiivisia menetelmiä, kuten volumetriaa ja T2-relaksometriaa tai emissiotomografiatekniikoita.

Kuva 3. Oikean puolen hippokampusskleroosi. Vahvakenttämagneettikuvassa (3 T) löydös näkyy nuolella merkityllä alueella. A ja B) FLAIR- ja T2-kuvassa hippokampuksessa on normaalia voimakkaampi signaali. C) T1-painotteisessa kuvassa erottuu parhaiten hippokampuksen kutistuminen.
Kuva 4. Potilas lähetettiin magneettikuvaukseen monimuotoisten paikallisalkuisten kohtausten vuoksi. Magneettikuvauksessa (A) löydöksenä oli molemminpuolinen hippokampusskleroosi. Kallonsisäinen EEG-rekisteröinti viittasi kohtauksen vasemmanpuoleiseen alkuun. Kohtauksenaikainen SPET-kuva (C) osoitti kohtaustenväliseen tutkimukseen (B) verrattuna vasemman ohimolohkon hyperperfuusion, mikä sopi yhteen EEG-löydöksen kanssa. Hyperperfuusio paikannettiin tarkasti vokselipohjaisella analyysilla magneettikuvaan (D).

Kuorikerroksen kehityshäiriöt. Synnynnäiset rakenteelliset muutokset voivat olla laaja-alaisia, lähes koko aivostoa affisioivia tai hyvin pieniä temporaalisia tai ekstratemporaalisia fokaalisia kortikaalisia dysplasioita, joiden läpimitta saattaa olla vain muutamia millimetrejä. Laaja-alaiset muutokset voivat sijaita multifokaalisesti, joskus molemmin puolin ja peilikuvamaisesti tietyllä alueella. Kuorikerroksen dysgenesian merkkeinä MK:ssa saattaa näkyä kortikaalisen harmaan aineen paikallinen paksuuntuma, harmaan ja valkean aineen rajapinnan hämärtyminen tai epäsäännöllisyys, gyruksen normaalia suurempi tai pienempi koko, sulkuksen poikkeava muoto, signaalinmuutos kuorikerroksessa tai sen alla valkeassa aineessa (ulottuu joskus ohuena nauhamaisena vyöhykkeenä aivokammion reunaan) tai heterotopia. Heterotopia voi esiintyä pieninä nodulaarisina subependymaalisina nokareina, laaja-alaisina saarekkeina tai diffuusina nauhamaisena vyöhykkeenä (ns. band-heterotopia). Kehityshäiriöön liittyvä subkortikaalinen signaalin poikkeavuus näkyy usein herkimmin FLAIR-sekvenssissä. Poimuttumishäiriöt (polymikrogyria ja pakygyria) taas erottuvat yleensä parhaiten ohuessa T1-painotteisessa leikkeessä. Aivojen suuri vesipitoisuus voi vaikeuttaa signaalinmuutosten havaitsemista pienimmillä lapsipotilailla. Joskus fokaalisesti poikkeava valkean aineen myelinaatio johtaa huomion tietylle alueelle ja paljastaa taustalla olevan pienen kortikaalisen poikkeavuuden. Epäselvissä tapauksissa PET-tutkimuksessa näkyvä hypometabolia-alue saattaa auttaa kohdentamaan uusinta-MK:n oikealle alueelle ja löytämään poikkeavuuden. Osa kuorikerroksen sisäisistä kehityshäiriöistä on niin pieniä, että ne eivät näy MK:ssa.

Kuva 5. Oikealla ohimolohkon takaosassa ja takaraivolohkossa sijaitseva fokaalinen kortikaalinen dysplasia näkyy FLAIR- (A) ja T2-kuvissa (B) signaalinvoimistumana kuorikerrosalueella. Diffuusiotensorikuva (C) osoittaa leikkaavalle neurokirurgille tarkasti alla kulkevan näköradan.

Kasvaimet. Epilepsian taustalta voi myös paljastua kasvain. Usein erityisesti nuorilla potilailla kyseessä on hyvänlaatuinen WHO:n luokan 1 tyyppinen muutos, kuten gangliogliooma tai dysembryoplastinen neuroepiteliaalinen tuumori (DNET). DNET:n MK-löydös on sekamuotoinen kystisistä ja kiinteistä osista koostuva muutos, joka tehostuu vaihtelevasti. DNET:ssä voi olla mukana kortikaalinen dysplasia-alue. Hypotalamushamartooma voi aiheuttaa spesifisen oirekuvan (ns. gelastinen epilepsia). Sen MK-löydös on tyypillinen paikkansa vuoksi. Joskus epilepsian taustalta paljastuu luokan 2 kasvain, kuten astrosytooma tai oligodendrogliooma. Harvinaisemmassa pleomorfisessa ksantoastrosytoomassa nähdään kystinen aivokalvoihin rajautuva tehostuva kasvain.

Kuva 6. Vasemmalla gyrus parahippocampaliksen takaosassa sijaitseva gangliogliooma. T2-kuva (A) osoittaa kystisen alueen ja varjoainetehosteinen T1-painotteinen magneettikuva (B) tehostuvan noduluksen.

Verisuonimuutokset. Pienellä osalla epilepsiaoireen vuoksi kuvatuista potilaista paljastuu verisuonimuutos. Näistä tavallisimpia ovat valtimo-laskimoepämuodostuma ja kavernooma. Niiden osoittamisessa MK:n herkkyys lähentelee 100 %:a. Tyypillinen kavernooma näkyy popcorn-tyyppisenä signaalinvahvistumana, jota ympäröi hemosideriinirengas. Osa kavernoomista on familiaalisia ja multifokaalisia. Hemosideriinille herkät MK-sekvenssit voivat auttaa löytämään pienet multifokaaliset muutokset. Iäkkäämmillä potilailla tavallinen syy on aivohalvauksen tai aivoverenvuodon jälkitila.

Muut epilepsiaan liittyvät löydökset. Vaikeahoitoisen epilepsian taustalla voi olla jonkin aiemman sairauden kuten meningoenkefaliitin, hypoksis-iskeemisen aivovaurion tai vamman jälkitila. Aivovamma saattaa altistaa epilepsialle. Riskiin vaikuttavat vamman vaikeusaste, paikka, tyyppi (kontuusio, kallonsisäinen vuoto, penetroiva vamma, impressiomurtuma) ja potilaan ikä. MK voi auttaa riskin arvioinnissa, sillä siinä näkyvät herkästi esimerkiksi diffuusiin aksonivaurioon liittyvät muutokset tai vamman jälkitilaan liittyvä glioosi ja sideroosi. Prenataaliset, perinataaliset ja postnataaliset vauriot voivat altistaa lapsuusiän epilepsialle. Vaurion etiologian mukaan MK-löydöksenä saattaa olla laaja-alaisia tai rajoittuneita rakennemuutoksia aivokudoksessa, esimerkiksi porenkefaalisia onteloita, enkefalomalasia tai periventrikulaarinen leukomalasia. MK:lla voi olla merkitystä muutosten laajuuden osoittamisessa suunniteltaessa mm. palliatiivisia toimenpiteitä, kuten kallosotomiaa. Epilepsia voi olla osana oirekuvaa myös useissa monimuotoisemmissa oireyhtymissä, kuten tuberoosiskleroosissa ja Sturge-Weberin oireyhtymässä. Rasmussenin enkefaliitti on krooninen enkefaliitti, jota esiintyy tyypillisesti lapsilla ja nuorilla aikuisilla ja joka vaurioittaa tyypillisesti toista isoaivopuoliskoa. Akuuttivaiheessa se voi näkyä vaihtelevana T2-signaalinvoimistumana tyypillisimmin otsalohkossa. Myöhäisvaiheessa tauti aiheuttaa edetessään koko isoaivopuoliskon atrofian. Joskus MK-löydös jää katastrofaalisesta epilepsiatilanteesta huolimatta negatiiviseksi tai epäselväksi. Tällöin PET-tutkimus saattaa antaa tietoa.

Isotooppitutkimukset

Kliinisessä käytössä olevat epilepsian isotooppikuvausmenetelmät perustuvat aivojen aineenvaihdunnan ja verenvirtauksen kuvantamiseen PET:llä ja SPET:llä (Goffin ym. 2008). Aivojen hermovälittäjäaineisiin perustuvilla radiolääkkeillä ei ole vakiintuneita kliinisiä sovelluksia, mutta gamma-aminovoihappo- (GABA), opioidi-, serotoniini-, asetyylikoliini- ja kannabinoidijärjestelmien isotooppikuvantamista hyödynnetään epilepsian patofysiologian selvittämisessä.

Kohtauksenaikaiset tutkimukset. Paikallisalkuisen kohtauksen alussa epilepsiapesäkkeen aineenvaihdunta ja verenvirtaus kiihtyvät. Kohtauksen jälkeen aineenvaihdunta ja verenvirtaus vaihtelevat. Kohtausten välillä aineenvaihdunta ja verenvirtaus ovat yleensä vähentyneitä. Kohtauksenaikaista SPET-kuvausta pidetään osuvimpana kuvantamismenetelmänä paikallisalkuisen epilepsiakohtauksen alun paikantamisessa. Se paikantaa oikein 79-100 % tapauksista ja virheellisesti 0-7 % (Whiting ym. 2006). Parhaat tulokset on saavutettu ohimolohkoalkuisessa epilepsiassa. On syytä huomata, ettei edes kallonsisäinen EEG-rekisteröinti ole ongelmaton kultainen standardi epilepsiapesäkkeiden paikantamisessa (Knowlton ym. 2008).

Kohtauksenaikaisia isotooppitutkimuksia voidaan tehdä käytännössä ainoastaan SPET:illä, koska verenvirtausta kuvaavat SPET-radiolääkkeet (99mTc-etyylikystenaattidimeeri (ECD, Neurolite), ja 99mTc-heksametyylipropyleeniamiinioksiimi (HM-PAO, Ceretec) säilyvät injektiokelpoisina tuntikausia valmistuksen jälkeen ja ovat toisaalta kuvattavissa esimerkiksi yöllä tapahtuneen kohtauksen jälkeen seuraavana aamuna niin, että kuvat edustavat injektiohetkellä vallinnutta aivojen verenvirtausta. Kohtausten välillä tutkimuksia voidaan tehdä sekä SPET:llä että PET:llä. PET-radiolääkkeen 18F-fluorodeoksiglukoosin (FDG) kertymä kuvaa aivojen sokeriaineenvaihduntaa.

Pelkillä kohtaustenvälisillä SPET-kuvilla ei ole itsenäistä arvoa, vaan niitä käytetään tulkinnassa apuna joko visuaalisessa vertailussa tai muodostamalla tietokoneen avulla vähennyskuvia (kohtauksenaikainen-kohtaustenvälinen). Tulokset esitetään havainnollisimmin vokselipohjaisilla tilastollisilla menetelmillä, joissa poikkeavat verenvirtausalueet projisoidaan suoraan magneettikuvien päälle (Goffin ym. 2008).

Kohtauksenaikaiset SPET-tutkimukset ovat vaativia ja edellyttävät jatkuvaa videotelemetriaseurantaa. Kyynärlaskimoon annetun injektion jälkeen kestää 15-20 sekuntia ennen kuin radiolääke saavuttaa aivot. Radiolääkeinjektio tulisi antaa mieluiten 20 sekunnin kuluessa kliinisen tai EEG:llä todetun kohtauksen alusta, koska myöhästynyt injektio ei enää osoita kohtauksen alkamisaluetta vaan lisäksi kohtauksen laajenemista. Lisäksi tiedetään, että noin 60 sekunnin kuluttua kohtauksen päättymisestä verenvirtaus usein vähentyy (post-ictal switch) (Avery ym. 1999). Ruiske on annettavissa nopeimmin laitteella, jonka potilas tai vieressä oleva hoitaja tai omainen käynnistää heti kohtauksen ennakko-oireiden ilmaantuessa. Tulkinnan kannalta on tärkeää tietää injektion täsmällinen ajoittuminen suhteessa kohtauksen kulkuun. Kohtaustenvälinen tutkimus tulisi tehdä vähintään 24 tunnin kohtauksettoman jakson jälkeen, ja potilaan tulee olla silloinkin EEG-seurannassa, jotta subkliininen kohtausaktiivisuus voidaan sulkea pois. Vähennyskuvat ovat alttiita potilaan liikkumisesta johtuville virheille, ja siksi tietokoneavusteisten tulosten oikeellisuus on tarkistettava visuaalisesti alkuperäisistä kuvista (Goffin ym. 2008).

Kohtaustenväliset tutkimukset. PET:n paikanerotuskyky on parempi kuin SPET:n, ja siksi PET soveltuu paremmin kohtaustenvälisiin tutkimuksiin. Kohtaustenvälistä FDG-PET:tä käytetään erityisesti tutkittaessa niitä noin 30 %:a epilepsiakirurgisissa selvittelyissä olevista potilaista, joilla MK:ssa ei ole todettu mitään poikkeavaa. PET-tutkimusta voidaan myös käyttää, kun halutaan ennen leikkausta varmistaa, ettei metabolinen häiriö ole laaja-alaisempi kuin MK:n osoittama rakennehäiriö. Kohtaustenvälisten PET-kuvausten suorittaminen on huomattavasti helpompaa ja toistettavampaa kuin kohtaustenaikaisten SPET-kuvausten tekeminen. PET-kuvausten saatavuus on parantunut Suomessa oleellisesti viime vuosina muttei vastaa vieläkään esimerkiksi keskieurooppalaista tasoa.

Kuva 7. Potilaan epilepsiakohtaukset alkoivat yksivuotiaana ja reagoivat huonosti epilepsialääkitykseen. Magneettikuvauksessa (A) näkyy vasemmalla takaraivolohkon lateraaliosassa kuorikerroksen kehityshäiriöön sopiva löydös. PET-kuvassa (B) näkyvä vähentyneen aineenvaihdunnan alue vastaa laajuudeltaan magneettikuvauslöydöstä (fuusiokuva, C). Histologinen diagnoosi oli Taylorin tyypin 2B fokaalinen kortikaalinen dysplasia.

SPET-kuvien tapaan myös PET-kuvat voidaan analysoida vokselipohjaisesti tietokoneavusteisesti mm. aineenvaihdunnaltaan poikkeavan alueen koon mittaamiseksi. Vinton ym. (2007) osoittivat, että potilailla, joilla MK-löydös oli normaali, leikkaustulos oli parempi, jos poistettu aivokudos vastasi PET-tutkimuksessa havaittua vähentyneen aineenvaihdunnan aluetta.

PET näyttää ennustavan kohtalaisen hyvin epilepsiakirurgisen toimenpiteen pitkäaikaistulosta. Vuosina 1992-2006 tehtyihin tutkimuksiin perustuvassa meta-analyysissä todettiin PET:ssä näkyneen vähentyneen aineenvaihdunnan positiiviseksi ennustearvoksi 86 %, kun selvitettiin epilepsian kirurgisen hoidon lopputulosta (Willmann ym. 2007). Ennustearvo oli 80 % potilailla, joilla MK-löydös oli normaali, ja 72 %, jos pinta-EEG oli normaali. Boling ym. (2008) vertasivat 28:n ohimolohkoalkuista epilepsiaa sairastavan potilaan leikkaustuloksia PET- ja MK-löydöksiin. He totesivat, että yhdistämällä PET:n ja magneettikuvien kvalitatiivinen tulkinta kaikkien potilaiden lopullinen leikkaustulos oli etukäteen ennustettavissa. Kortikaalinen dysplasia ei aina näy magneettikuvissa. Salamon ym. (2008) totesivat pystyvänsä ohjaamaan epilepsiakirurgiseen toimenpiteeseen 67 % potilaista pinta-EEG:n, MK:n ja PET:n perusteella. Loppujen potilaiden osalta PET- ja magneettikuvien ohjelmallinen yhdistäminen paransi kuvien tulkintaa niin, että kallonsisäisiä EEG-rekisteröintejä tarvittiin aiempaa vähemmän ja hyvä hoitotulos saavutettiin 82 %:lla potilaista. Australialaisessa tuoreessa tutkimuksessa sekä PET että SPET todettiin kustannustehokkaiksi lisätutkimuksiksi verrattuna jatkuvaan lääkehoitoon, jos muutoin epilepsiakirurgiaan sopivien potilaiden pinta-EEG- ja MK-löydökset eivät riittäneet leikkaushoidon perusteeksi (O'Brien ym. 2008).

Lopuksi

Epilepsiapotilaiden kuvantamisen perustyökalu on epilepsianselvittelyyn suunniteltu ja yhä useammin 3 T:n laitteella tehty laadukas MK. Epilepsian kirurginen hoito on tuloksekasta, jos MK-löydös on selkeä ja sopii yhteen kliinisen kohtauskuvan ja EEG-rekisteröintien kanssa. Pienten rakenteellisten muutosten havaitseminen on vaativaa, ja toistetut tutkimukset ja kokeneiden neuroradiologien kaksoisluenta parantavat osuvuutta. Ongelmallisissa tapauksissa tarvitaan avuksi toiminnallisia emissiotomografiakuvauksia, joiden löydökset on syytä tulkita yhdessä magneettikuvien kanssa käyttäen kuvafuusiotekniikoita. Vaikka kohtauksenaikainen SPET paikantaakin kohtausten alkukohdan varsin hyvin erityisesti ohimolohkoalkuisessa epilepsiassa, näyttää FDG-PET ennustavan paremmin epilepsialeikkauksen lopputulosta. Kehittynyt kuvantaminen on keskeinen osa vaativaa epilepsiakirurgista selvitystä, jossa hyvä lopputulos perustuu moniammatillisen tiimin huippuosaamiseen.

RITVA VANNINEN, professori, ylilääkäri
Kuopion yliopiston kliininen laitos
KYS-Kuvantamiskeskus, kliinisen radiologian yksikkö
ESKO VANNINEN, professori, ylilääkäri, tulosaluejohtaja
Kuopion yliopiston kliininen laitos
KYS-Kuvantamiskeskus, kliinisen fysiologian ja isotooppilääketieteen yksikkö
PL 1777, 70211 Kuopio

Lähetä artikkeli

Arvioi artikkeli:
(Arvioi artikkeli klikkaamalla oheisia tähtiä)

The primary aim of resonance of epilepsy patients is to detect the possible structural aetiology of epilepsy. Imaging will also help in the diagnosis of the epileptic syndrome and thus in the evaluation of prognosis of epilepsy. The neuroradiologist and nuclear medicine specialist will benefit from a good referral devised by a clinician, including among other things a mention, into which brain region the EEG finding is localized. Surgical treatment of epilepsy can be contemplated in difficult epilepsy, especially if the finding in magnetic imaging is clear and compatible with the clinical seizure picture and EEG recording.

  1. Adelöw C, Åndell E, Åmark P, ym. Newly diagnosed single unprovoked seizures and epilepsy in Stockholm, Sweden: first report from the Stockholm Incidence registry of epilepsy (SIRE). Epilepsia 2009;50:1094-101.
  2. Aikuisten epilepsiat [verkkoversio]. Käypä hoito -suositus. Suomalaisen Lääkäriseuran Duodecimin ja Suomen Neurologinen Yhdistys ry:n asettama työryhmä. Helsinki: Suomalainen Lääkäriseura Duodecim. Päivitetty [28.10.2008]. www.kaypahoito.fi
  3. Avery RA, Spencer SS, Spanaki MV, Corsi M, Seibyl JP, Zubal G. Effect of injection time on postictal SPET perfusion changes in medically refractory epilepsy. Eur J Nucl Med 1999;26:830-6.
  4. Berg AT, Testa FM, Levy SR, Shinnar S. Neuroimaging in children with newly diagnosed epilepsy: a community-based study. Pediatrics 2000;106:527-32.
  5. Boling WW, Lancaster M, Kraszpulski M. Fluorodeoxyglucose-positron emission tomographic imaging for diagnosis of mesial temporal lobe epilepsy. Neurosurgery 2008;63:1130-8.
  6. Bronen RA, Fulbright RK, Spencer DD, ym. Refractory epilepsy: comparison of MR imaging, CT, and histopathologic findings in 117 patients. Radiology 1996;201:97-105.
  7. Goffin K, Dedeurwaerdere S, Van Laere K, Van Paesschen W. Neuronuclear assessment of patients with epilepsy. Sem Nucl Med 2008;38:227-39.
  8. Hamer HM, Knake S. The epileptogenic lesion: general principles. Kirjassa: Lüders HO toim. Epilepsy Surgery. London: Informa Healthcare 2008
  9. Hauser WA, Annegers JF, Kurland LT. Incidence of epilepsy and unprovoked seizures in Rochester, Minnesota: 1935-1984. Epilepsia 1993:34:453-68.
  10. Knake S, Triantafyllou C, Wald LL, ym. 3T phased array MRI improves the presurgical evaluation in focal epilepsies: a prospective study. Neurology 2005;65:1026-31.
  11. Knowlton RC, Elgavish RA, Bartolucci A. Functional imaging: II. Prediction of epilepsy surgery outcome. Ann Neurol 2008;64:35-41.
  12. King MA, Newton MR, Jackson GD, ym. Epileptology of the first-seizure presentation: a clinical, electroencephalographic, and magnetic resonance imaging study of 300 consecutive patients. Lancet 1998;352:1007-11
  13. Lasten epilepsiat ja kuumekouristukset [verkkoversio]. Käypä hoito -suositus. Suomalaisen Lääkäriseuran Duodecimin ja Suomen Lastenneurologinen Yhdistys ry:n asettama työryhmä. Helsinki: Suomalainen Lääkäriseura Duodecim. Päivitetty [7.6.2007]. www.kaypahoito.fi
  14. O'Brien TJ, Miles K, Ware R, Cook MJ, Binns DS, Hicks RJ. The cost-effective use of 18F-FDG PET in the presurgical evaluation of medically refractory focal epilepsy. J Nucl Med 2008;49:931-7.
  15. Pohlmann-Eden B, Newton M. First seizure: EEG and neuroimaging following an epileptic seizure. Epilepsia 2008;49 Suppl 1:19-25.
  16. Salamon N, Kung J, Shaw SJ, ym. FDG-PET/MRI coregistration improves detection of cortical dysplasia in patients with epilepsy. Neurology 2008;71:1594-601.
  17. Scott CA, Fish DR, Smith SJ, ym. Presurgical evaluation of patients with epilepsy and normal MRI: role of scalp video-EEG telemetry. J Neurol Neurosurg Psychiatry 1999;66:69-71.
  18. Von Oertzen J, Urbach H, Jungbluth S, ym. Standard magnetic resonance imaging is inadequate for patients with refractory focal epilepsy. J Neurol Neurosurg Psychiatry 2002;73:643-7.
  19. Vattipally VR, Bronen RA. MR imaging of epilepsy: strategies for successful interpretation. Neuroimaging Clin N Am 2004;14:349-72.
  20. Vinton AB, Carne R, Hicks RJ, ym. The extent of resection of FDG-PET hypometabolism relates to outcome of temporal lobectomy. Brain 2007;130:548-60.
  21. Willmann O, Wennberg R, May T, Woermann FG, Pohlmann-Eden B. The contribution of 18F-FDG PET in preoperative epilepsy surgery evaluation for patients with temporal lobe epilepsy. A meta-analysis. Seizure 2007;16;509-20.
  22. Whiting P, Gupta R, Burch J, ym. A systematic review of the effectiveness and cost-effectiveness of neuroimaging assessments used to visualise the seizure focus in people with refractory epilepsy being considered for surgery. Health Technol Assess 2006;10:1-250.