neuroimagem em psiquiatria – i - princípios básicos geraldo busatto filho departamentos de...

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Neuroimagem em Neuroimagem em Psiquiatria – Psiquiatria – I - Princípios Básicos I - Princípios Básicos Geraldo Busatto Filho Geraldo Busatto Filho Departamentos de Psiquiatria e Radiologia - Departamentos de Psiquiatria e Radiologia - Universidade de S Universidade de S a a o Paulo o Paulo (USP) (USP) Rodrigo A. Bressan Rodrigo A. Bressan Departamento de Psiquiatria - Universidade Departamento de Psiquiatria - Universidade Federal Federal de S de S a a o Paulo o Paulo (UNIFESP) (UNIFESP) www.cardeon.com/ management.htm

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Page 1: Neuroimagem em Psiquiatria – I - Princípios Básicos Geraldo Busatto Filho Departamentos de Psiquiatria e Radiologia - Universidade de Sao Paulo (USP) Rodrigo

Neuroimagem em Psiquiatria – Neuroimagem em Psiquiatria –

I - Princípios Básicos I - Princípios Básicos

Geraldo Busatto FilhoGeraldo Busatto FilhoDepartamentos de Psiquiatria e Radiologia - Universidade de SDepartamentos de Psiquiatria e Radiologia - Universidade de Saao Pauloo Paulo (USP) (USP)

Rodrigo A. BressanRodrigo A. BressanDepartamento de Psiquiatria - Universidade Departamento de Psiquiatria - Universidade Federal Federal de Sde Saao Pauloo Paulo (UNIFESP) (UNIFESP)

www.cardeon.com/ management.htm

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Roteiro do CursoRoteiro do Curso

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Princípios BásicosPrincípios Básicos

1.1. Conceitos em NeuroimagemConceitos em Neuroimagem

2.2. Neuroimagem EstruturalNeuroimagem Estrutural• Tomografia computadorizada (TC)Tomografia computadorizada (TC)

• Ressonância magnéticaRessonância magnética (RM) (RM)

3.3. Neuroimagem FuncionalNeuroimagem Funcional• Atividade CerebralAtividade Cerebral

• Tomografia por emissão de pósitrons (PET)Tomografia por emissão de pósitrons (PET)

• Tomografia por emissão de fóton único (SPECT)Tomografia por emissão de fóton único (SPECT)• Ressonância magnética funcional (RMf)Ressonância magnética funcional (RMf)

• Neuroquímica CerebralNeuroquímica Cerebral• Tomografia por emissão de pósitrons (PET)Tomografia por emissão de pósitrons (PET)

• Tomografia por emissão de fóton único (SPECT)Tomografia por emissão de fóton único (SPECT)• EspectroscopiaEspectroscopia

www.cardeon.com/ management.htm

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Kraepelin (1896), em sua primeira descrição da “demência precoce”:

•...The real nature of dementia praecox is totally obscure...

•...I consider likely that what we have is a tangible morbid process occurring in the brain...

•...Morbid anatomy has so far been quite unable to help us here, but we should not forget that reliable methods have not yet been employed in a serious search for morbid changes...

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Histórico Histórico • Década de 1920:Década de 1920:

• ““Hidrocefalia interna” numa proporção expressiva de pacientes avaliados Hidrocefalia interna” numa proporção expressiva de pacientes avaliados através da pneumoencefalografia.através da pneumoencefalografia.

• 1976 – Johnstone et al, Lancet:1976 – Johnstone et al, Lancet:- Tomografia computadorizada de crânio realizada com protocolo de aquisição Tomografia computadorizada de crânio realizada com protocolo de aquisição

estruturado em 18 pacientes com diagnóstico de esquizofrenia crônica estruturado em 18 pacientes com diagnóstico de esquizofrenia crônica (medicados).(medicados).

- Grupo controle de voluntários assintomáticos.Grupo controle de voluntários assintomáticos.- Medidas planimétricas do volume dos ventrículos laterais realizadas sobre os Medidas planimétricas do volume dos ventrículos laterais realizadas sobre os

filmes das imagens. filmes das imagens. - Comparações estatísticas entre as medidas obtidas nos dois grupos. Comparações estatísticas entre as medidas obtidas nos dois grupos. - Detecção de diferenças estatisticamente significativas entre os 2 grupos. Detecção de diferenças estatisticamente significativas entre os 2 grupos.

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NeuroimagemNeuroimagem na Psiquiatria na Psiquiatria

HistóricoHistórico

• Década de Década de 770 – a Psiquiatria redescobre o cérebro0 – a Psiquiatria redescobre o cérebro• tomografia computadorizada (TC)tomografia computadorizada (TC)

• comportamentos normais e anormais são mediados por comportamentos normais e anormais são mediados por

uma função neuronaluma função neuronal

• avanço da psicofarmacologiaavanço da psicofarmacologia

• DécadaDécadass de de 8800-90-90 - avanço das técnicas e avaliação - avanço das técnicas e avaliação

funcional funcional

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Conceitos em NeuroimagemConceitos em Neuroimagem

• PotencialPotencial• Transformar a psiquiatria?Transformar a psiquiatria?

• mudança de paradigma – mudança de paradigma – sindromico para sindromico para

fisiopatológicofisiopatológico

• Neuroimagem substitui a clínica?Neuroimagem substitui a clínica?

• Modelo do EEG para a NeurologiaModelo do EEG para a Neurologia

• Neuroimagem Neuroimagem • incorporada a clínica como um dos instrumentos incorporada a clínica como um dos instrumentos

para entendimento dos transtornos psiquiátricospara entendimento dos transtornos psiquiátricos

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Conceitos em NeuroimagemConceitos em Neuroimagem

• Estrutura Estrutura vs.vs. Função Função

• Ha uma correlação entre as estruturas do cérebro Ha uma correlação entre as estruturas do cérebro

e uma determinada funçãoe uma determinada função

• No entanto, alterações estruturais nem sempre se No entanto, alterações estruturais nem sempre se

correlacionadas a prejuízo desta função correlacionadas a prejuízo desta função

• A plasticidade cerebral permite que a algumas A plasticidade cerebral permite que a algumas

funções sejam exercidas por outras regiões funções sejam exercidas por outras regiões

cerebrais cerebrais

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Conceitos em NeuroimagemConceitos em Neuroimagem

• EstruturaEstrutura• Neuroanatomia Neuroanatomia in vivoin vivo

• FunçãoFunção• Atividade Atividade cerebralcerebral

• Fluxo sanguíneoFluxo sanguíneo

• Consumo de glicoseConsumo de glicose

• OxigenaçãoOxigenação

• Neuroreceptores e enzimasNeuroreceptores e enzimas

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Anatomia “post mortem”

Ressonância magnética “in vivo”

Neuroimagem EstruturalInvestigação da anatomia cerebral

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NeuroimagemNeuroimagem Estrutural Estrutural

Tomografia Computadorizada (TC)Tomografia Computadorizada (TC)

• Feixe de raios X emitidoFeixe de raios X emitidoss por um tubo que por um tubo que

roda em torno da cabeçaroda em torno da cabeça

• ondas eletromagnéticas que atravessam o tecidoondas eletromagnéticas que atravessam o tecido

• cada tecido tem um cada tecido tem um coeficiente de absorção coeficiente de absorção

(unidade Hounsfield-UH)(unidade Hounsfield-UH)

• computador: seqüência de imagens computador: seqüência de imagens

bidimensionaisbidimensionaiswww.thecancer.info/cancer/ young/tips.htm

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Neuroimagem EstruturalNeuroimagem Estrutural

Ressonância Magnética (RM)Ressonância Magnética (RM)

ConceitosConceitos

• CampoCampo MagnéticoMagnético

• AlinhamentoAlinhamento

• ExcitaçãoExcitação

•RessonânciaRessonância

•RelaxamentoRelaxamento

•Detecção da radiofreqüênciaDetecção da radiofreqüência

www.molecularimaging.vcu.edu/ MR.htm

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Neuroimagem EstruturalNeuroimagem Estrutural

Ressonância Magnética (RM) Ressonância Magnética (RM) • Campo MagnéticoCampo Magnético

• ima de grande potencia gera um campo magnético ima de grande potencia gera um campo magnético

• 1.5 Teslas (T) = 30.000 vezes maior do que o campo magnético da terra1.5 Teslas (T) = 30.000 vezes maior do que o campo magnético da terra

• Alinhamento Alinhamento • a rotação dos átomos de a rotação dos átomos de 11H ficam paralelos ao eixo do campo H ficam paralelos ao eixo do campo

magnéticomagnético

• ExcitaçãoExcitação• a RM emite um pulsoa RM emite um pulso na radiona radiofreqüência do freqüência do 11H H (Ex: 63,8MHz em 1.5 (Ex: 63,8MHz em 1.5

Teslas)Teslas)

• confere confere →→ energia atomos energia atomos 11HH

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Neuroimagem EstruturalNeuroimagem Estrutural

Ressonância Magnética (RM) Ressonância Magnética (RM)

• RessonânciaRessonância• 11H passam a vibrar em faseH passam a vibrar em fase

• RelaxamentoRelaxamento• pulsos magneticos desligadospulsos magneticos desligados

• atomos de atomos de 11H excitados retornam a posicao originalH excitados retornam a posicao original

• produzem um sinal que produzem um sinal que éé captado pelo aparelho captado pelo aparelho

• o sinal decai exponencialmente numa taxa descrita por duas o sinal decai exponencialmente numa taxa descrita por duas

constantes:constantes:– T1 – relaxamentoT1 – relaxamento

– T2 – saida da faseT2 – saida da fase

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Neuroimagem EstruturalNeuroimagem Estrutural

RMRM EstruturalEstrutural • 11H H dda água são excitados a água são excitados

• diferentes tempos relaxamentodiferentes tempos relaxamento:: s s.. branca, branca, s. s. cinzenta e do líquorcinzenta e do líquor

• contraste criado por estas diferenças gera a imagemcontraste criado por estas diferenças gera a imagem

• Constantes de relaxamento:Constantes de relaxamento:

www.clg.niigata-u.ac.jp/ ldrad/exami/t2.jpg

T1 –T1 –- estrutural- estrutural T2 –T2 – edema e desmielinização edema e desmielinização

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T2T2 T1T1

Neuroimagem EstruturalNeuroimagem Estrutural

Ressonância Magnética (RM) Ressonância Magnética (RM)

www.clg.niigata-u.ac.jp/ ldrad/exami/t2.jpg

S. Branca S. Branca S. Cinzenta S. Cinzenta LíquorLíquorGorduraGorduraOssoOsso

Sangue agudoSangue agudoSangue subagudoSangue subagudoSangue antigoSangue antigo

ClaroClaro CinzaCinzaEscuroEscuroClaroClaroEscuroEscuro

CinzaCinzaClaroClaroEscuroEscuro

EscuroEscuroCinzaCinzaClaroClaroEscuroEscuroEscuroEscuro

EscuroEscuroVariavelVariavelEscuroEscuro

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NeuroimagemNeuroimagem Estrutural Estrutural

Ressonância Magnética (RM)Ressonância Magnética (RM)

Vantagens Vantagens

• ótima resolução espacialótima resolução espacial

• ausência de radiação ionizanteausência de radiação ionizante

• capaz de fazer vários planos em capaz de fazer vários planos em

todas as orientaçõestodas as orientações

DesvantagensDesvantagens

• alto custoalto custo

• problemas com movimentoproblemas com movimento

• claustrofobiaclaustrofobia

Tomografia Computadorizada (TC)Tomografia Computadorizada (TC)

VantagensVantagens

• baixo custobaixo custo

• boa resolução para trauma: boa resolução para trauma:

• osso e sangueosso e sangue

Desvantagens Desvantagens

• Baixa Baixa resolução na base do resolução na base do

cérebro cérebro ((ossaturaossatura espessespessa)a)

• pouca distinção entre substancia pouca distinção entre substancia

branca e cinzentabranca e cinzenta

• radiação limita o numero de scans radiação limita o numero de scans

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Neuroimagem EstruturalNeuroimagem Estrutural

Aplicação ClínicaAplicação ClínicaTomografia Computadorizada (TC)Tomografia Computadorizada (TC)• DiagnDiagnóóstico diferencial: stico diferencial:

∙ TCE - trauma crânio-encefálicoTCE - trauma crânio-encefálico∙ AVC-H-acidente vascular cer. hemorrágicoAVC-H-acidente vascular cer. hemorrágico∙ Hematoma subdural ou epiduralHematoma subdural ou epidural

Ressonância Magnética (RM)Ressonância Magnética (RM) • Demais questões – RM provê Demais questões – RM provê ++ informações informações• DiagnDiagnóóstico diferencial: stico diferencial:

∙ Doença de AlzheimerDoença de Alzheimer∙ Epilepsia temporal mesialEpilepsia temporal mesial∙ AVC isquêmico antigoAVC isquêmico antigo∙ Esclerose múltiplaEsclerose múltipla

• Volumetria cerebralVolumetria cerebral

Imagem de TC mostrando áreas hipodensas em córtex frontal em paciente com histórico prévio de TCE (acidente de trânsito).

Catafau et al, J Nucl Medicine 2001

AVC

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NeuroimagemNeuroimagem Funcional Funcional

• Ressonância Ressonância MMagnética –agnética –

• Espectroscopia Espectroscopia

• Ressonância Ressonância MMagnética funcional (RMf)agnética funcional (RMf)

• PET PET – – ttomografia por emissão de pósitronsomografia por emissão de pósitrons

• SPECT SPECT – – ttomografia por emissão de fóton únicoomografia por emissão de fóton único

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NeuroimagemNeuroimagem Funcional Funcional

Ressonância Ressonância MMagnética agnética (RM)(RM)

• Ressonância Ressonância MMagnética agnética

funcional funcional – – RMRMff

• Espectroscopia Espectroscopia

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NeuroimagemNeuroimagem Funcional Funcional

Espectroscopia Espectroscopia - - RRMM

RM estruturalRM estrutural

• 11H H - - HH220 (água) – 0 (água) – em todo o cerebroem todo o cerebro

Graeme et al, Rev Bras Psiquiatr 2001 www.clg.niigata-u.ac.jp/ ldrad/exami/t2.jpg

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NeuroimagemNeuroimagem Funcional Funcional

Espectroscopia Espectroscopia - - RRMM

Espectros Espectros

• NAA (N-acetil aspartato)NAA (N-acetil aspartato)

• Cho (colina) Cho (colina)

• Cr (Cr (Creatina/fosfocreatina)Creatina/fosfocreatina)

• 77LitioLitio

• 3131P (fosforo)P (fosforo)

• 1919FluorFluor

• Glutamato, GABAGlutamato, GABA

http://www.rei.edu/centers/neuro/mrs.jpgwww.clg.niigata-u.ac.jp/ ldrad/exami/t2.jpg

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NeuroimagemNeuroimagem Funcional Funcional Espectroscopia Espectroscopia - - RRMM

Aplicações ClínicasAplicações Clínicas

• Epilepsia Epilepsia

• Doenças MetabólicasDoenças Metabólicas• Canavan Canavan

• Doenças MitocondriaisDoenças Mitocondriais

• Lesão Cerebral - Hipóxia-Lesão Cerebral - Hipóxia-

isquemia isquemia

• Tumores do SNCTumores do SNC

http://rst.gsfc.nasa.gov/Intro/ Part2_26c.html

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NeuroimagemNeuroimagem Funcional Funcional Espectroscopia Espectroscopia - - RRMM

Aplicação ClínicaAplicação Clínica

• GliomaGlioma – –

↑↑colina (Cho) colina (Cho)

↓↓n-acetil aspartato (NAA) n-acetil aspartato (NAA)

http://web.sapmed.ac.jp/radiol/MRS.jpg

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NeuroimagemNeuroimagem Funcional Funcional RMRMff - - Ressonância Ressonância MMagnética Funcionalagnética Funcional

http://www.siue.edu/~stuhols/fmri.jpg

Conceito:Conceito: ↑↑ atividade atividade neuronalneuronal ↔↔ ↑↑ fluxo sanguineofluxo sanguineo

Contraste Contraste BOLDBOLD (Blood(Blood Oxygenation Level Dependent Oxygenation Level Dependent)) ::

• diferentes propriedades magndiferentes propriedades magnééticasticas

• Oxi-HbOxi-Hb ↔ ↔ Desoxi-HbDesoxi-Hb

• resposta resposta hemodhemodinamica - inamica - 3-6 sec3-6 sec

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NeuroimagemNeuroimagem Funcional Funcional RMRMff – efeito – efeito BOLDBOLD

Estado basal Estado basal vs.vs. AtivadoAtivado

• Fluxo normalFluxo normal

• d-Hb normald-Hb normal

• vol sanguínevol sanguíneoo normal normal

• sinal MR normalsinal MR normal

• ↑↑Fluxo Fluxo

• ↓↓d-Hb normal d-Hb normal ((↓ gradiente de ↓ gradiente de

campo magnético na região dos vasoscampo magnético na região dos vasos))

• ↑↑ vol sanguíneovol sanguíneo

• ↑↑ sinal RMsinal RM

arteriola leito caiplar

venula

arteriola

leito caiplar

venula

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NeuroimagemNeuroimagem Funcional Funcional RMRMff - - Ressonância Ressonância MMagnética Funcionalagnética Funcional

• Tarefa controlada:Tarefa controlada:

• estimuloestimulo

• ativação ativação ↔ ↔ desativaçãodesativação

www.biomed.ee.ethz.ch/.../vorlesung_boe/ kapitel6/sld013.htm

www.stanford.edu/html/ teo/mri/sld004.html

mmapa apa estatísticoestatístico

Ativação do córtex occipital

Estímulo

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NeuroimagemNeuroimagem Funcional Funcional RMRMff – mapeamento de fun – mapeamento de funçõesções normais normais

Função Motora -

polegares D e E

www.radiology.unimelb.edu.au/ mr/bold/

Page 30: Neuroimagem em Psiquiatria – I - Princípios Básicos Geraldo Busatto Filho Departamentos de Psiquiatria e Radiologia - Universidade de Sao Paulo (USP) Rodrigo

NeuroimagemNeuroimagem Funcional Funcional RMRMff

TTarefas cognitivasarefas cognitivas - linguagem - linguagem

Gerando palavras

Pronuniando palavras

Ouvindo palavras

Lendo palavras

Page 31: Neuroimagem em Psiquiatria – I - Princípios Básicos Geraldo Busatto Filho Departamentos de Psiquiatria e Radiologia - Universidade de Sao Paulo (USP) Rodrigo

NeuroimagemNeuroimagem Funcional Funcional RMRMff - - tarefas cognitivastarefas cognitivas

www.berkeley.edu/news/media/releases/ 2000/11/20_mri.html

Lembrar um rosto

- córtex visual e frontal

Pensar sobre o rosto - hipocampo

Comparar um determinado rosto com o rosto lembrado

- córtex visual, frontal e hipocampo

- novas áreas do córtex frontal

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NeuroimagemNeuroimagem Funcional Funcional

SPECT e PETSPECT e PET

www.sunmac.spect.upenn.edu/ research.html

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• TTéécnicas da medicina nuclearcnicas da medicina nuclear

• RRadiotraçador / adiotraçador / lligante radioativoigante radioativo• Molécula com afinidade e especificidade para um determinado receptor Molécula com afinidade e especificidade para um determinado receptor (Ex: tra(Ex: traççadorador D D22

– IBZM– IBZM, raclopride), raclopride)

• Marcado com isótopo radioativoMarcado com isótopo radioativo– PETPET →→ emite pósitrons emite pósitrons –– 1111C, C, 1818FF

– SPECTSPECT →→ emite fótons únicos emite fótons únicos – – 123123II, , 9999TcTc

• Ex radiotraEx radiotraççadores:adores:– PET - PET - 1818FF--fluorodeoxiglucose(FDG)fluorodeoxiglucose(FDG)

– PET – PET – [[1111C]-C]-rracloprideaclopride

– SPECT – SPECT – [[123123I]-IBZMI]-IBZM

– SPECTSPECT - - 99m99mTcTc-HMPAO-HMPAO

Page 33: Neuroimagem em Psiquiatria – I - Princípios Básicos Geraldo Busatto Filho Departamentos de Psiquiatria e Radiologia - Universidade de Sao Paulo (USP) Rodrigo

O que se mede com PETO que se mede com PET

• Índices de atividade funcional:Índices de atividade funcional: • Fluxo sanguíneo cerebral regional (rCBF): Fluxo sanguíneo cerebral regional (rCBF):

• Traçador mais comum: Traçador mais comum: HH221515OO

• Metabolismo de glicose:Metabolismo de glicose:Traçador:Traçador:1818FF--fluorodeoxiglucose(FDG)fluorodeoxiglucose(FDG)

• Índices neuroquímicosÍndices neuroquímicos (neuroreceptores, etc (neuroreceptores, etc))

Page 34: Neuroimagem em Psiquiatria – I - Princípios Básicos Geraldo Busatto Filho Departamentos de Psiquiatria e Radiologia - Universidade de Sao Paulo (USP) Rodrigo

O que se mede com SPECTO que se mede com SPECT

• Fluxo sanguíneo cerebral regional (rCBF)Fluxo sanguíneo cerebral regional (rCBF)• Traçadores mais comuns: Traçadores mais comuns:

99m99mTcTc-HMPAO-HMPAO99m99mTcTc-ECD-ECD123123II-IMP-IMP

• Mapeamento de neuroreceptoresMapeamento de neuroreceptores

Page 35: Neuroimagem em Psiquiatria – I - Princípios Básicos Geraldo Busatto Filho Departamentos de Psiquiatria e Radiologia - Universidade de Sao Paulo (USP) Rodrigo

NeuroimagemNeuroimagem Funcional Funcional

PETPET ee SPECTSPECT

• Injeção do Injeção do

rradiotraçador adiotraçador

www.triumf.ca/welcome/ petscan.html

Page 36: Neuroimagem em Psiquiatria – I - Princípios Básicos Geraldo Busatto Filho Departamentos de Psiquiatria e Radiologia - Universidade de Sao Paulo (USP) Rodrigo

NeuroimagemNeuroimagem Funcional Funcional

PETPET

http://casino.cchs.usyd.edu.au/mrs/iaea/ www.vitalimaging.com/ 2ndpet-questions.htm

Page 37: Neuroimagem em Psiquiatria – I - Princípios Básicos Geraldo Busatto Filho Departamentos de Psiquiatria e Radiologia - Universidade de Sao Paulo (USP) Rodrigo

NeuroimagemNeuroimagem Funcional Funcional

SPECTSPECT

http://casino.cchs.usyd.edu.au/mrs/iaea/

GAMA-RAY

www.tpub.com/doenuclearphys/ nuclearphysics15.htm

Page 38: Neuroimagem em Psiquiatria – I - Princípios Básicos Geraldo Busatto Filho Departamentos de Psiquiatria e Radiologia - Universidade de Sao Paulo (USP) Rodrigo

NeuroimagemNeuroimagem Funcional Funcional

SPECTSPECTColimadorColimador

www.physics.ubc.ca/~mirg/home/ tutorial/hardware.html

Page 39: Neuroimagem em Psiquiatria – I - Princípios Básicos Geraldo Busatto Filho Departamentos de Psiquiatria e Radiologia - Universidade de Sao Paulo (USP) Rodrigo

NeuroimagemNeuroimagem Funcional Funcional

PETPET vs.vs. SPECTSPECT

• Resolução espacial ~ 4mmResolução espacial ~ 4mm

• Medidas quantitativasMedidas quantitativas

• Traçadores de meia vida curta – Traçadores de meia vida curta –

menor flexibilidademenor flexibilidade

• Alto custo - ciclotronAlto custo - ciclotron

http://www.musc.edu/psychiatry/fnrd/primer_spectpet.htm

• Resolução espacial ~ 8-10mmResolução espacial ~ 8-10mm

• Medidas quantitativasMedidas quantitativas

• Traçadores de meia vida longTraçadores de meia vida longaa – –

maior flexibilidademaior flexibilidade

• Baixo custoBaixo custo

Exposição a Radiação – limita a quantidade de scans

Page 40: Neuroimagem em Psiquiatria – I - Princípios Básicos Geraldo Busatto Filho Departamentos de Psiquiatria e Radiologia - Universidade de Sao Paulo (USP) Rodrigo

Padrão normal de metabolismo de glicose Padrão normal de metabolismo de glicose - PET - PET

Page 41: Neuroimagem em Psiquiatria – I - Princípios Básicos Geraldo Busatto Filho Departamentos de Psiquiatria e Radiologia - Universidade de Sao Paulo (USP) Rodrigo

Padrão normal de fluxo sanguíneo Padrão normal de fluxo sanguíneo cerebral - SPECTcerebral - SPECT

Page 42: Neuroimagem em Psiquiatria – I - Princípios Básicos Geraldo Busatto Filho Departamentos de Psiquiatria e Radiologia - Universidade de Sao Paulo (USP) Rodrigo

Neuroimagem Funcional –Neuroimagem Funcional – PETPET

Fluxo Sanguíneo CerebralFluxo Sanguíneo Cerebral

Paradigmas de investigacao funcionaisParadigmas de investigacao funcionais

• RepousoRepouso

• AtivacaoAtivacao

• Estimulos: odor, dor, sonoro, visual, aversivosEstimulos: odor, dor, sonoro, visual, aversivos

• CognitivasCognitivas

• PsicofarmacologicaPsicofarmacologica

• Provocacao de sintomasProvocacao de sintomas

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Neuroimagem Funcional –Neuroimagem Funcional – PETPET

Fluxo Sanguíneo CerebralFluxo Sanguíneo Cerebral

LinguagemLinguagem• ttarefas arefas com palavrascom palavras

PRONUNCIANDO GERANDO

OUVINDO VENDO

Postner and Raichle, Scientific American 1994

Funções Funções Sensorias BSensorias Básicasásicas

visual auditivo cognitivo

memoria motor

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Neuroimagem Funcional –Neuroimagem Funcional – PETPET

Fluxo Sanguíneo CerebralFluxo Sanguíneo Cerebral

www.dhushara.com/book/brainp/ brainil/brainil.htmwww.dhushara.com/book/brainp/ brainil/brainil.htm

Alucinação auditiva

• paciente com esquizofreniapaciente com esquizofrenia

Investigação de sintomas em transtornos psiquiatricos

Page 45: Neuroimagem em Psiquiatria – I - Princípios Básicos Geraldo Busatto Filho Departamentos de Psiquiatria e Radiologia - Universidade de Sao Paulo (USP) Rodrigo

Neuroimagem Funcional – Neuroimagem Funcional – SPECT SPECT

Fluxo Sanguíneo CerebralFluxo Sanguíneo Cerebral

TOCTOC – – ↑↑pre-frontal e talamopre-frontal e talamo

Lacerda et al., Rev Bras Psiquiatr 2001

Doença de Alzheimer –Doença de Alzheimer –hhipoperfusão têmporo-parietalipoperfusão têmporo-parietal

Buchpiguel et al, Rev Bras Psiq 2001

[99Tc]-HMPAO SPECT

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Neuroimagem Funcional – SPECT E PETNeuroimagem Funcional – SPECT E PET

Neuroquímica Cerebral - ReceptoresNeuroquímica Cerebral - Receptores

Sistema Dopaminérgico Volkow et al, PNAS 1997

Colinérgicos muscarínicosRaedler et al., Am J Psychiatry 2002

Serotoninérgicos 5-HT2A

Travis et al., Br J Psychiatry 1998

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0% 78% 100%

Bressan et al., Rev Bras Psiquiatria 2001

Neuroimagem Funcional – SPECT E PETNeuroimagem Funcional – SPECT E PET

Neuroquímica Cerebral - FarmacologiaNeuroquímica Cerebral - Farmacologia

Ocupação de receptores DOcupação de receptores D22 por Antipsicóticos por Antipsicóticos

Sem Antipsicótico ~6mg/d haloperidol ~30mg/d haloperidol

[[123123I]-IBZM SPETI]-IBZM SPET

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NeuroimagemNeuroimagem Funcional Funcional

AtivaAtivaçãoção Cerebral Cerebral

RMRMff Vantagens Vantagens • resolução espacial (mm)resolução espacial (mm)

• resolução temporal (segundos)resolução temporal (segundos)

• ausência de radiação ionizanteausência de radiação ionizante

• flexibilidade no desenhoflexibilidade no desenho

DificuldadesDificuldades• resolução temporal muito aquém do resolução temporal muito aquém do

EEG (milisegundos)EEG (milisegundos)

PETPETVantagensVantagens• Medidas diretas de oxigênio ou Medidas diretas de oxigênio ou

glicoseglicose

DificuldadesDificuldades • radiação limita o numero de scans radiação limita o numero de scans

• menor menor resoluçãoresolução espacial espacial

• resoluçãoresolução temporal (minutos) temporal (minutos)

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Neuroimagem FuncionalNeuroimagem Funcional

Neuroquímica CerebralNeuroquímica Cerebral

Espectroscopia - RMEspectroscopia - RM• concentração de moléculasconcentração de moléculas

• NAA, colina, LiNAA, colina, Li

• ausência de radiação ionizanteausência de radiação ionizante• flexibilidade no desenhoflexibilidade no desenho

DificuldadesDificuldades • ddiscriminação entre moléculasiscriminação entre moléculas

• ex: ex: glutamato/glicinaglutamato/glicina

• campo magncampo magnéético mais potentetico mais potente• resolução espacial resolução espacial • resolução resolução temporaltemporal• ddiscriminação entre moléculasiscriminação entre moléculas

PET e SPECTPET e SPECT• receptoresreceptores• transportadorestransportadores• enzimasenzimas• maior sensibilidademaior sensibilidade

DificuldadesDificuldades • falta de falta de radiotraçadoresradiotraçadores

• ex: rec. ex: rec. glutamatoglutamato

• exposição a radiaçãoexposição a radiação

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Recursos de NeuroimagemRecursos de Neuroimagem no Brasil no Brasil

• TC: ampla disponibilidadeTC: ampla disponibilidade• RM estrutural: em centros maiores, mas ampliação constante da RM estrutural: em centros maiores, mas ampliação constante da

disponibilidadedisponibilidade

• Espectroscopia: centros maiores Espectroscopia: centros maiores • RM funcional: centros de pesquisaRM funcional: centros de pesquisa• SPECT: SPECT:

• Fluxo sanguíneo cerebral: em centros maiores, mas ampliação Fluxo sanguíneo cerebral: em centros maiores, mas ampliação constante da disponibilidadeconstante da disponibilidade

• Neuroquímico: em vias de desenvolvimento para pesquisaNeuroquímico: em vias de desenvolvimento para pesquisa

• PET:PET:• Metabolismo de glicose: primeiras unidades instaladas em grandes Metabolismo de glicose: primeiras unidades instaladas em grandes

centros para uso clínico (oncologia). centros para uso clínico (oncologia).

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NeuroimagemNeuroimagem na Psiquiatria na Psiquiatria

DesafioDesafio

• neurofisiologianeurofisiologia

• entendimento de neurocircuitos integrados entendimento de neurocircuitos integrados

• fisiopatologia de transtornos psiquiatricosfisiopatologia de transtornos psiquiatricos

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NeuroimagemNeuroimagem na Psiquiatria na Psiquiatria

ClínicaClínica

• diagnóstico diferencialdiagnóstico diferencial

• diagnóstico diagnóstico • D. Alzheimer, D. Alzheimer,

• Epilepsia Temporal Epilepsia Temporal MMesialesial

PesquisaPesquisa

• grandes avançosgrandes avanços

• enorme potencial enorme potencial