Glimps NL

Achtergrond: de analyse van FDG PET scans

FDG PET scan

Met een PET scan (Positron Emissie Tomografie) kan de regionale glucose opname in de hersenen in beeld worden gebracht.

De stofwisseling van het menselijk lichaam draait op meerdere voedingsstoffen, maar de hersenen gebruiken doorgaans alleen glucose (suiker). Glucose wordt in de hersenen geoxideerd, een reactie waarbij energie vrijkomt, zodat hersencellen kunnen functioneren. De hersenen gebruiken 25-30% van de totale lichaamsenergie – dit is bijvoorbeeld meer dan het energieverbruik van het hart. Deze grote energiebehoefte van de hersenen zorgt ervoor dat verstoringen in de hersenfunctie direct vertaald worden naar een subtiele verandering in de lokale glucose consumptie.

Het is mogelijk om glucose radioactief te maken. Radioactief gelabelde glucosemoleculen kunnen gebruikt worden als zogenaamde tracer om de glucoseconsumptie in de hersenen te bepalen. Met een PET scan kan de opname van deze tracer (in dit geval radioactief glucose) zichtbaar worden gemaakt.

Tracers zijn fysiologische stoffen en worden in een lage concentratie toegediend. De concentratie is dermate laag dat de tracer geen invloed heeft op het eigenlijke metabolisme. De stralingsdosis van tracers is erg laag omdat de halfwaardetijd zeer kort is; na een paar uur is alle straling weer uit het lichaam verdwenen.

De technische naam voor de stof die wordt toegediend om het glucose metabolisme in de hersenen te meten is FDG (Fluoro-DeoxyGlucose). Dit is een vorm van glucose die net als gewoon glucose wordt opgenomen in de hersenen, maar die langzamer wordt afgebroken, waardoor het iets langer in het hersenweefsel aanwezig is. Als FDG radioactief wordt gemaakt functioneert het als een tracer. Bij het verval van radioactief FDG komt straling vrij (positron emissie). Een PET camera kan deze straling registreren. Op deze manier is het mogelijk om precies te meten hoeveel glucose er op een bepaald moment verbruikt wordt in een specifiek hersengebied.

De tijd dat de patiënt met het bovenlichaam in de PET scan ligt bedraagt ongeveer 40 minuten. De scan wordt poliklinisch verricht en de patiënt kan na de scan naar huis zonder enige beperkingen.

Analyse

Met behulp van een wiskundige methode is het mogelijk om patronen van een abnormale stofwisseling te herkennen bij verschillende neurodegeneratieve hersenziekten. Tot nu toe zijn in het UMCG vier ziektespecifieke patronen geïdentificeerd, namelijk voor de ziekte van Parkinson (PD), Progressieve supranucleaire blikverlamming (PSP), Multi Systeem Atrofie (MSA), en de ziekte van Alzheimer (AD). Deze patronen maken zichtbaar welke hersengebieden bij patiënten met een van deze ziekten het meest zijn aangedaan. In deze gebieden is er namelijk een lagere stofwisseling.

Vervolgens kan de scan van een (nieuwe) patiënt wiskundig worden vergeleken met de bekende ziektespecifieke patronen. Het resultaat van deze vergelijking is een score. Als de scan van een patiënt erg lijkt op een van de patronen, dan zal er een hoge score worden berekend. Als een scan bijvoorbeeld hoog scoort op het Parkinson patroon, en niet op de patronen voor PSP, MSA of AD, dan is het waarschijnlijk dat de patiënt de ziekte van Parkinson heeft.

Deze methode is ontwikkeld door de onderzoeksgroep van David Eidelberg (North Shore LIJ hospitals, Manhasset, NY, Verenigde Staten). In het UMCG hebben wij deze methode overgenomen in samenwerking met deze onderzoeksgroep.