Positronenemissionstomographie (PET) zur Beurteilung des zerebralen Glukosestoffwechsels und der Funktionsveränderung bei Patienten mit Rückenmarksverletzung

Eine Rückenmarksverletzung (SCI) führt zu Funktionsstörungen des motorischen und sensorischen Systems sowie der Hormonsekretion. Nicht nur die Veränderung peripherer Hormonorgane, auch die zentralen Neurotransmitter waren betroffen. Wir gehen davon aus, dass es nach SCI zu einigen Veränderungen in der Physiologie, Anatomie oder Funktion des Gehirns kommt. Transkranielle Magnetstimulation, Magnetspule oder EEG wurden verwendet, um das Phänomen der kortikalen Reorganisation nach einer Rückenmarksverletzung zu untersuchen. Jetzt erleichtert die funktionelle Bildgebung dem Forscher das Verständnis adaptiver Veränderungen der Großhirnrinde bei Patienten mit Rückenmarksverletzung. Durch die Entwicklung der Positronen-Emissions-Tomographie (PET) und eine ausreichende Versorgung mit 18-F-Desoxyglucose (FDG) konnten der zerebrale Glukosestoffwechsel und die Durchblutung auf einfachere Weise untersucht werden. PET wurde bei Patienten mit zervikaler kompressiver Myelopathie eingesetzt, um den Glukosestoffwechsel zu bewerten. Der standardisierte Aufnahmewert von FDG und sein Zusammenhang mit dem neurologischen Status vor und nach der Operation wurden untersucht. PET wurde auch verwendet, um die Auswirkung einer Querstrangläsion auf den zerebralen Energiestoffwechsel im Hinblick auf die sensomotorische Reorganisation zu beurteilen. Zusätzlich zu FDG wurde 15O-H2O angewendet, um die Aktivierungsanpassung des Großhirns nach SCI zu bewerten. 13N-NH3 wurde auch verwendet, um die Gehirndurchblutung anhand seiner Konzentration im Gehirngewebe zu untersuchen. Kürzlich wurde die Veränderung des regionalen zerebralen Blutflusses durch Gehirn-SPECT sichtbar gemacht. Wir möchten wissen, welchen Einfluss Wirbelsäulenläsionen und Funktionsstörungen auf die Gehirnaktivierung bei Patienten mit Rückenmarksverletzung haben. 6-[18F]Fluorodopa (18F-FDOPA) ist ein Indikator für die präsynaptische dopaminerge Funktion des Gehirns, der zur Bewertung der Veränderungen des Gehirndopamins verwendet werden kann. Wir werden 18F-FDOPA-PET verwenden, um den Unterschied zwischen der SCI- und der Kontrollgruppe zu untersuchen.

In unserer dreijährigen Studie werden jedes Jahr 40 Männer mit Querschnittlähmung rekrutiert, 40 Männer gleichen Alters als Kontrolle. Im ersten Studienjahr wird FDG-PET zur Beurteilung des Gehirnstoffwechsels eingesetzt, anschließend wird der Glukosestoffwechsel von Großhirn und Rückenmark analysiert. Der Mechanismus der zerebralen Anpassung nach SCI könnte geklärt werden. 13N-NH3 wird im zweiten Jahr verwendet, um den zerebralen Blutfluss im Zeitraum der versuchten und tatsächlichen Aktion zu bewerten. Anschließend wird ihr Unterschied durch statistische Parameterkartierung analysiert. Das Bild des aktivierten Gehirnbereichs wird zwischen Studien- und Kontrollgruppe verglichen, um die Reorganisation der Großhirnrinde nach SCI zu untersuchen. Im dritten Jahr werden wir 18F-FDOPA verwenden, um die präsynaptische dopaminerge Funktion des Gehirns bei SCI und der Kontrollgruppe zu bewerten. Daher werden wir die Wirkung von SCI auf die Gehirnfunktion mittels PET beschreiben.