PET y SPECT cerebral en Neurología Pediátrica Carles Lorenzo i Isabel Roca Hospital Universitari Vall d’Hebron INTRODUCCIÓN El estudio del funcionalismo cerebral en la edad pediátrica mediante PET y SPECT se inició en la década de los 80. Tanto PET como SPECT se han utilizado en la valoración de los trastornos de lenguaje, encefalitis, encefalopatías, trastornos del desarrollo y neuropsicológicos (trastorno de atención-hiperactividad, anorexia nerviosa) espasmos infantiles y sobre todo en la epilepsia. Asimismo, conocer la maduración cerebral normal es básico para una correcta valoración de los estudios en la edad pediátrica. PREPARACIÓN El manejo del paciente pediátrico al que debemos practicar un PET o un SPECT no es fácil ya que por una parte las tomocámaras son voluminosas (no permiten un fácil acceso al niño durante la exploración) y por otra parte se requiere una falta total de movimiento durante la adquisición de las imágenes (10 a 40 minutos). Por este motivo, la información y preparación del niño y de los padres es esencial (Figura 1). SEDACIÓN O ANESTESIA Los lactantes y niños pequeños que pueden explorarse durmiendo o con sedación superficial pueden inmovilizarse con sacos de vacuum o tiras de velkro. La atmósfera debe ser lo más tranquila posible y se recomienda que los padres o un técnico o diplomado de enfermería con buena relación con el niño permanezca con él/ella durante la detección (explicar cuento, poner música, contacto físico si posible). Serán tributarios de sedación o anestesia todos aquellos niños que no vayan a colaborar durante la exploración: - deficiencia mental u otros síndromes neurológicos complejos. - niños menores de 5 años, sin posibilidad de colaboración Habitualmente la sedación no es útil en los estudios de SPECT y PET de cerebro debido a la frecuencia de efectos paradójicos de los sedantes en los niños con trastornos severos de desarrollo. Por tanto, en caso necesario es aconsejable recurrir a anestesista pediátrico (monitorización continua, pulsioxímetro). Tanto en el caso de PET como de SPECT cerebral, la sedación o anestesia debe administrarse después de la administración del trazador para evitar su posible interacción con el metabolismo cerebral. CÁLCULO DE DOSIS Y DOSIMETRÍA Para optimizar la dosimetría de las exploraciones pediátricas, deben ajustarse las dosis al peso o superficie corporal del niño, siguiendo los protocolos recomendados (EANM, SNM). Por ejemplo, para el PET la dosis recomendada en Pediatría es de 6 MBq/Kg de peso(entre 5-10 MBq/ Kg de peso, con una dosis mínima de 37 MBq por paciente) y con una dosis de referencia en el adulto tipo de 70 kg de 370 MBq. Debe recomendarse una hidratación forzada y micciones frecuentes durante las horas siguientes a la exploración.

INDICACIONES CLÍNICAS DE PET Y SPECT EN NEUROLOGÍA PEDIÁTRICA Antes de valorar un PET o SPECT cerebral normal en Pediatría, en indispensable conocer las variantes de normalidad de la maduración cerebral, especialmente durante los 2 primeros años de vida. Chuganix describió los patrones de maduración cerebral con FDG-PET durante los dos primeros años de vida, patrones posteriormente confirmados por Denaysx para el SPECT cerebral (Figura 2).: - periodo neonatal: actividad únicamente en córtex sensorimotor, ganglios basales y cerebelo. - 6 meses: aumento progresivo de la actividad cortical (córtex temporal y parietal). - 12 a 24 meses: extensión progresiva de la actividad cortical a lóbulos occipital y frontal, con disminución progresiva de la relación entre actividad basal y cortical. EPILEPSIA En el estudio basal o interictal, el foco epileptógeno se manifiesta como un área hipoactiva o de hipometabolismo tanto en el SPECT cerebral como en el PET-FDG. En caso de indicación de cirugía de la epilepsia, y dentro de un contexto multidisciplinar (EEG, CT, RM), puede realizarse un estudio ictal mediante injección del trazador lo más precozmente posible a partir del inicio de la crisis (Figura 3). ONCOLOGÍA Al igual que en adultos, el talio 201Tl, los isonitrilos marcados con tecnecio y la metionina marcada con carbono 11 son trazadores metabólicos útiles para el diagnóstico, pronóstico, evaluación de recidivas y diferenciación entre recidiva tumoral y radionecrosis de los tumores cerebrales. La PET con FDG tiene una utilidad limitada (tumores de alto grado) por la difícil diferenciación respecto al tejido cortical con alta avidez de glucosa. TRASTORNOS DE LENGUAJE Algunas publicaciones describen alteraciones funcionales en las áreas de lenguaje temporales y frontales en niños con disfasia primaria y secundaria, así como en la disfasia asociada a epilepsia (síndrome de Landau-Kleffner) (Figura 4). En una serie propia, se han detectado diferencias en la localización de alteraciones funcionales según el tipo de disfasia (fonológico-sintáctica, semántico-pragmática) (Figura 5). Estos hallazgos sugieren diferente localización de las alteraciones funcionales según el tipo de disfasia: percepción y comprensión auditiva, integración y emisión del lenguaje. HIPOXIA – PATOLOGÍA VASCULAR – MUERTE CEREBRAL En las encefalopatías anóxico-isquémicas, en especial en el periodo perinatal, el SPECT cerebral aporta información sobre la extensión y el pronóstico (Figura 7). La patología vascular cerebral es poco frecuente en Pediatría, aunque se ha descrito la utilidad del SPECT cerebral para el diagnóstico y seguimiento de la enfermedad de Moya-Moya y en caso de patología vascular asociada a enfermedades inmunes. Al igual que en adultos, la gammagrafía cerebral está aceptada en varios países como técnica de apoyo al diagnóstico de la muerte cerebral cuando demuestra una ausencia total de perfusión y de captación tanto en fosa anterior como posterior.

ENCEFALITIS Durante la fase aguda de una encefalitis o meningoencefalitis, las áreas corticales implicadas muestran un aumento en la captación del trazador fácilmente detectada en las imágenes SPECT (Figura 8). Evolutivamente, pueden detectarse la existencia y extensión de las secuelas. TRASTORNO DE DESATENCIÓN-HIPERACTIVIDAD (TDAH) No parece que en esta entidad las alteraciones funcionales sean focales o sigan un patrón determinado. Se han descrito alteraciones difusas (disminución de actividad global) en el PET y SPECT cerebral de niños y adolescentes con TDAH, aunque en algunos casos se han detectado alteraciones frontales, frontotemporales y en las áreas asociativas posteriores. En familias con pacientes con este trastorno, se ha detectado alteraciones genéticas asociadas a la neurotransmisión dopaminérgica. Y recientemente, se ha descrito que estos pacientes presentan un aumento de la captación de DOPA y derivados, que se normaliza con la administración de metilfenidato coincidiendo con la mejoría clínica. En la figura 6 se muestran algunas de estas alteraciones en 3 pacientes distintos con grados variables de afectación. TRASTORNO OBSESIVO COMPULSIVO Al igual que en adultos, se ha descrito la hiperactividad del llamado circuito del TOC, ganglios basales, lóbulos frontal y temporal, en los niños con trastorno obsesivo-compulsivo. Algunos de estos niños también pueden presentar una hipoactividad moderada de las áreas asociativas posteriores. SÍNDROMES AUTÍSTICOS DE BASE ORGÁNICA Se han descrito múltiples alteraciones en PET y SPECT cerebral en el autismo de base orgánica, desde simples alteraciones en la simetría encefálica, alteraciones cerebelosas y disfunciones frontotemporales. En el síndrome de Rett se ha referido una disminución global del flujo cerebral. La ausencia de un patrón funcional único apoya la multietiología de estos síndromes. COMENTARIOS Las indicaciones principales de la PET y SPECT en Neuropediatría son en la cirugía de la epilepsia, los tumores cerebrales, los trastornos del lenguaje y del desarrollo, así como el estudio de secuelas de patología vascular, anoxia, muerte cerebral y en algunos cuadros psiquiátricos como el trastorno de atención e hiperactividad o el trastorno obsesivo-compulsivo. Aunque no se hayan mencionado en este capítulo, también hay que tener en cuenta entidades como la esquizofrenia y las drogadicciones (especialmente en adolescentes). Ante la realización de un estudio cerebral en un niño, deben considerarse la preparación, información, colaboración, inmovilización y obtención de imágenes de buena calidad, aptas para el diagnóstico. Ante el informe médico del PET o SPECT de un paciente pediátrico, el especialista debe tener muy en cuenta las variables de la normalidad, en especial durante los 2 primeros años de vida. Figura 1: Versión pediátrica del procedimiento de información sobre SPECT cerebral.

Figura 2: Patrones de maduración cerebral normal durante los 2 primeros años de vida (las imágenes corresponden a lactantes estudiados por anoxia neonatal severa). A - Periodo neonatal: máxima actividad en estructuras centrales (ganglios basales, cerebelo), leve-moderada actividad en córtex sensorimotor, mínima actividad occipital. 6 meses: Aumento de la actividad cortical temporal y parietal respecto a la actividad central y de cerebelo, aumento de la actividad occipital, inicio de visualización de lóbulo frontal. 12 meses: Aumento marcado de la actividad cortical temporal, parietal y occipital, aumento de la actividad frontal, disminución relativa de la actividad en ganglios basales y cerebelo. 2 años: Marcada actividad cortical difusa respecto a la actividad central.

Figura 3: SPECT cerebral en epilepsia refractaria a tratamiento: en el SPECT basal se detecta un área hipoactiva en el lóbulo temporal izquierdo. En en SPECT ictal (administración EV de 99mTc-ECD a los 30 segundos del inicio de la crisis) se detecta una hipercaptación de grado moderado en la misma área, así como en la contralateral (probablemente por extensión de la crisis).

Figura 4: Síndrome de Landau-Kleffner: epilepsia asociada a disfasia.

Figura 5: Disfasias primarias: localización de las alteraciones funcionales según el tipo de disfasia. En la disfasia fonológico-sintáctica, se encuentran alteradas varias áeras, más frecuentemente el área de Broca (área 45) izquierda. En la disfasia semántico-pragmática la alteración funcional es más concreta y localizada en áreas temporales infero-anteriores bilaterales.

Figura 6: SPECT cerebral en el trastorno de desatención-hiperactividad. Las imágenes corresponden a 3 pacientes con hipoactividad cortical difusa para la edad y leve localidad frontotemporal derecha (1), hipoactividad difusa de predominio en hemisferio derecho (2) y afectación difusa severa con hipocaptaciones frontotemporales y parietales y en ganglios de la base (3).

Figura 7: Encefalopatía post-anoxia neonatal (niño 2 años, anoxia neonatal severa). En los cortes transversales se aprecia una captación cortical marcadamente heterogénea en ambos hemisferios.

Figura 8: Encefalitis herpética: afectación temporal y occipital en la fase aguda, con secuelas hipometabólicas a los 6 meses.

BIBLIOGRAFÍA 1- Chugani HT, Phelps ME, Mazziotta JC. Positron emission tomography study of

human brain functional development. Ann Neurol 1987; 22:487–497. 2- Denays R, Van Pachterbeke T, Tondeur M, Spehl M, Toppet V, Ham H, Piepsz A,

Rubinstein M, Noël P, Haumont D. Brain single photon emission computed tomography in neonates. J Nucl Med. 1989 Aug;30(8):1337-41.

3- Denays R, Tondeur M, Foulon M, Verstraeten F, Ham H, Piepsz A, Noël P. Regional brain blood flow in congenital dysphasia: studies with technetium-99m HM-PAO SPECT. J Nucl Med. 1989 Nov;30(11):1825-9.

4- Denays R, Tondeur M, Toppet V, Ham H, Piepsz A, Spehl M, Rubinstein M, Noel P. Cerebral palsy: initial experience with Tc-99m HMPAO SPECT of the brain. Radiology. 1990 Apr;175(1):111-6. Denays R, VanPachterbeke T, Toppet V, Tondeur M, Spehl M, Piepsz A, Noël P, Haumont D, Ham HR. Prediction of cerebral palsy in high-risk neonates: a technetium-99m-HMPAO SPECT study. J Nucl Med. 1993 Aug;34(8):1223-7.