1982 JUBILÆUMSSKRIFT 2007

Transkript

1 1982 JUBILÆUMSSKRIFT år for Dansk Selskab for Klinisk Fysiologi og Nuklearmedicin 5 Status og udvikling

2

3 1982 JUBILÆUMSSKRIFT år for Dansk Selskab for Klinisk Fysiologi og Nuklearmedicin Status og udvikling 5

4 4 Jubilæumsskrift for Dansk Selskab for Klinisk Fysiologi og Nuklearmedicin

5 Indhold Forord Historisk oversigt Hjerteundersøgelser Lungeundersøgelser Undersøgelser af nervesystemet Det perifere kredsløb Undersøgelse af nyrernes funktion Bevægeapparatet Endokrinologi Gastro-hepatologisk funktionsdiagnostik Inflammation og infektion PET/SPECT - CT - Hybridteknikker Funktionel MRI PET til onkologi Sentinel node diagnostik Terapi med radioaktive lægemidler Forskning indenfor klinisk fysiologi. Nutid og fremtid Forskning indenfor nuklearmedicin. Nutid og fremtid

6 Anvendte forkortelser CT Computed Tomography DXA Dual X-ray Absorbtiometry EKG Elektrokardiografi FDG Fluordeoxyglucose GFR Glomerular Filtration Rate KOL Kronisk Obstruktiv Lungesygdom MIBG Metaiodobenzylguanidin MRI Magnetic Resonance Imaging MRS Magnetic Resonance Spectroscopy PCD Primær Ciliær Dyskinesi PCR Polymerase Chain Reaction PET Positron Emission Tomography PTH Parathyreoideahormon SIS Statens Institut for Strålebeskyttelse SPECT Single Photon Emmision Computed Tomography UL Ultralyd 6 Jubilæumsskrift for Dansk Selskab for Klinisk Fysiologi og Nuklearmedicin

7 Forord 25 år for Dansk Selskab for Klinisk Fysiologi og Nuklearmedicin Dansk Selskab for Klinisk Fysiologi og Nuklearmedicin (DSKFNM) blev etableret i 1982 og kan således i 2007 fejre sit 25 års jubilæum. Klinisk fysiologi og nuklearmedicin er et speciale, der frem for alt tager sigte på funktionsdiagnostik med udgangspunkt i klassisk organfysiologi og et indgående kendskab til patofysiologi, strålebiologi og kinetik. Som det vil fremgå af flere af kapitlerne i dette skrift, er flere metoder blevet udviklet i Danmark i samarbejde med kliniske og parakliniske afdelinger. Disse metoder tæller blandt andet de første forsøg på registrering af stråling fra indgivne radioaktive lægemidler over nyrer, hjerne, lever og hjerte til oprettelse af kredsløbslaboratorier. Specialet har igennem årene været karakteriseret ved en lang forskningstradition, hvor en målrettet og innovativ indsats har bidraget til udvikling og implementering af teknikker som ekkokardiografi, ultralyds- og Doppler-undersøgelser og MRI. De seneste år har set en markant udvikling indenfor SPECT- og PET-teknologien alene eller i hybridkombination med CT-skanning. Danmark er med i front med PET og SPECT til klinisk brug især indenfor onkologisk og kardiologisk diagnostik og med en meget høj tæthed af gammakameraer og cyclotroner. Forskning og udvikling udgør en hjørnesten i specialet og de sidste 25 år har været vidne til en betydelig forskningsproduktion omfattende mere end 1500 videnskabelige arbejder, 100 doktordisputatser og et tilsvarende antal PhD-afhandlinger. Mange af disse arbejder er citeret i de følgende kapitler. Forskningsområderne har især været hjerne-, hjerte-, perifer kredsløbs og nyrefysiologi, leverens hæmodynamik og metabolisme, idræts-, knogle- og arbejdsfysiologi samt onkologi. På universitetsniveau beklæder specialet universitetsprofessorater, forskningsprofessorater og forskningslektorater. Bestyrelsen for Dansk Selskab for Klinisk Fysiologi og Nuklearmedicin består i 2007 af afdelingslæge Anni Eskild-Jensen, cheffysiker Søren Holm, ledende bioanalytiker Linda Kragh, chefradiokemiker Lars Martiny, overlæge Jesper Mortensen, overlæge Peter Oturai, overlæge ph.d. Susanne Rasmussen, videnskabelig sekretær og overlæge, dr.med. Søren Møller, formand. Selskabet er tilsluttet flere nationale og internationale organisationer herunder European Association of Nuclear Medicine (EANM), hvis årlige kongres selskabet i jubilæumsåret kan byde velkommen til Danmark. Udover funktionsdiagnostik varetager specialet i tæt samarbejde med de kliniske afdelinger, radioterapi af udvalgte sygdomme, overvejende radioiodterapi af benigne thyreoideasygdomme. Hertil kommer en forventet stigning i specialbehandling af endokrinologiske og maligne lidelser med særligt fremstillede isotoper og radioaktive lægemidler Det er redaktionens håb at dette skrift kan give et indtryk af selskabets udvikling gennem de sidste 25 år, status og nogle bud på fremtidens klinisk fysiologi og nuklearmedicin. Peter Oturai Jesper Mortensen Søren Møller 7

8 8 Jubilæumsskrift for Dansk Selskab for Klinisk Fysiologi og Nuklearmedicin

9 1. Historisk oversigt Jens Otto Lund, overlæge Steen Levin Nielsen, overlæge dr. med. Dansk Selskab for Klinisk Fysiologi og Nuklearmedicin (DSKFNM) blev oprettet ved en stiftende generalforsamling den 4. november 1982, efter at Sundhedsstyrelsen en måned tidligere havde godkendt det lægelige speciale Klinisk Fysiologi og Nuklearmedicin. Lægefagligt havde der siden 1963 foregået en udvikling ad forskellige spor, idet nogle klinisk fysiologiske laboratorier blev oprettet efter svensk mønster som centrallaboratorier for funktionsundersøgelser, specielt hjerte, perifert kredsløb, lunger, lever og nyrer. Andre afdelinger blev oprettet som isotoplaboratorier knyttet til Radiumstationerne og Rigshospitalet, hvor der blev udført såvel radiokemiske analyser som funktions- og billeddiagnostik. Fælles for de første afdelinger var, at de alle i større eller mindre omfang anvendte registrering af radioaktivitet i blod- eller urinprøver eller i den intakte patient efter indgift af radioaktive sporstoffer. Den første snes år var præget af en betydelig videnskabelig aktivitet, hvor fagets metoder blev udviklet og afprøvet før indførelse som diagnostiske rutine undersøgelser, som det fremgår af efterfølgende kapitler. Fagområdet blev overfor sundhedsmyndighederne repræsenteret af Dansk Selskab for Klinisk Kemi og Klinisk Fysiologi indtil 1971, hvor Dansk Selskab for Klinisk Fysiologi og Dansk Nuklearmedicinsk Selskab begge blev oprettet, og lægefagligt er specialerne fortsat repræsenterede i Danske Laboratorielægers Organisation. Det lægevidenskabelige speciale Klinisk Fysiologi blev oprettet i 1966, men få år forinden var der tanker om etablering af et isotopdiagnostisk speciale, hvilket imidlertid ikke blev effektueret. Talrige modeller til speciallægeuddannelsen blev drøftet i løbet af 1970 erne og det væsentligste var nok at etablering af et fælles laboratoriespeciale, som foruden klinisk fysiologi bl.a. skulle omfatte klinisk kemi og andre laboratoriediscipliner, blev opgivet. Fra Dansk Nuklearmedicinsk Selskab s side ønskede man oprettet et speciale i nuklearmedicin, medens man fra Dansk Selskab for Klinisk Fysiologi s side ønskede oprettet et lægeligt speciale, hvor der anvendtes diagnostiske metoder byggende på såvel radioisotop- Holsterbro Herning Esbjerg Viborg Vejle Ålborg Randers Århus Odense Holbæk Næstved Figur 1. Fordelingen af klinisk fysiologisk/nuklearmedicinske afdelinger i Danmark. teknik som på klassiske fysiologiske målinger, således som det efterhånden var blevet praksis for næsten alle de oprettede klinisk fysiologiske afdelinger. I 1981 kunne formændene for de to hidtidige lægevidenskabelige selskaber, Harriet Dige-Petersen og Jørn Giese, nedsætte et udvalg, der som kommissorium fik at fremkomme med forslag til et nyt speciale. Det var Hans Hvid Hansen, Knud Kristensen, Jens Trap-Jensen og Ole Munck, der udarbejdede en beskrivelse af et fusioneret speciale med udkast til love. Efter godkendelse i de to tidligere selskaber og af myndighederne kunne det fælles speciale og speciallægeuddannelsen etableres. Efter oprettelsen har DSKFNM været engageret i oprettelsen af nye afdelinger med udbredning af specialet til alle regioner i Danmark. Otte nye afdelinger har set dagens lys i DSKFNM s levetid og i alt 21 afdelinger tilbyder i dag fagets procedurer, men fortsat er der ingen klinisk fysiologisk og nuklearmedicinsk afdeling i de tidligere sønderjyske og bornholmske amter (Figur 1). Herlev Glostrup Hillerød Køge Gentofte Frederiksberg Hvidovre Bispebjerg Rigshospitalet

10 De 25 år har været præget af en betydelig udvikling i diagnostisk apparatur. Ved DSKFNM s oprettelse var gammakameraet et veletableret redskab til beskrivelse af radioaktive lægemidlers fordeling i kroppen, og resultatet af en lang række af specialets undersøgelser fremkom i form af billeder, hvis informationsindhold først og fremmest var af funktionel karakter, dvs. billeder der illustrerer vævs eller organers funktion (skintigrammer evt. med en farvekode). Udviklingen i computerregistrering af gammakamerabillederne har muliggjort registrering af dynamiske studier, hvor man følger optagelsen af og evt. udskillelse af et radioaktivt lægemiddel fra et organ med kvantitering af organfunktionen. Herved bliver specialets teknikker værdifulde til kontrol af sygdommes udvikling og dermed for styring af behandling. Anvendelse af matematisk analyse af måleresultater har kendetegnet udviklingen her. Den videre udvikling har været præget af udviklingen af tomografiske optagelser, dels ved anvendelse af konventionel gammakamerateknik (SPECT), dels ved anvendelse af registrering af positronudsendende radioisotoper (PET). Begge teknikker tillader en rumlig fremstilling af radioaktive stoffers fordeling i legemet, hvorved en mere præcis lokalisation af sygelige processer er blevet mulig. De seneste år har for specialet især været præget af kombination med den radiologiske teknik, CT, og specialet oplever i dag en eksplosiv udvikling med anskaffelse af apparatur, der i samme undersøgelsesgang kombinerer en anatomisk fremstilling af legemets strukturer med en funktionel afbildning af organernes funktion. Det forhold, at der blandt de positronudsendende isotoper findes kulstof-, oxygen- og kvælstofisotoper med mulighed for radioaktiv mærkning af en række naturlige stofskifteprodukter, vil muliggøre påvisning af abnorm funktion og sygelige processer i et hidtil ukendt omfang og følsomhed. Betegnelsen molekulær billeddannelse illustrerer denne udvikling. Et samarbejde med anden billeddannelse som diagnostisk radiologi, ultralyddiagnostik og magnetisk resonans tomografi er en naturlig udvikling uden at specialets særkende som varetagende funktionsundersøgelser må gå tabt. Terapi med radioaktive lægemidler har været varetaget af specialet, ofte i samarbejde med onkologiske og hæmatologiske afdelinger. Der anvendes her specielle radioaktive isotoper med egenskaber der gør, at strålingens virkning er meget lokal. Indbygning af disse isotoper i kemiske forbindelser, der kan bindes og opkoncentreres i sygelige processer eller organer, gør at denne form for strålebehandling kan gives meget præcist. De senere år har således især været præget af udviklingen inden for nuklearmedicinen. Imidlertid anvendes der fortsat også en række undersøgelsesteknikker, der bygger på klassiske fysiologiske målinger af f.eks. tryk, strømningshastighed og rumfang til især lunge- og kredsløbsundersøgelser. DSKFNM har som andre lægevidenskabelige selskaber været rådgivende og udøvende i uddannelsen af speciallæger. Det komplicerede apparatur har naturligt medført et nært samarbejde med ingeniører, kemikere, fysikere og farmaceuter, ligesom specialet i mange år måtte uddanne sine mellemteknikere, bioanalytikere og sygeplejersker. En omfattende efteruddannelse af disse personalegrupper har været af væsentlig betydning for afdelingernes funktion. Litteratur 1. Munck O. Klinisk fysiologi og nuklearmedicin. Specielt udviklingen fra 1963 til Bibl Læger 1995; 187: Bestyrelsen for Dansk Selskab for Klinisk Fysiologi og Nuklearmedicin. Dansk Selskab for Klinisk Fysiologi og Nuklearmedicin i 25 år. Ugeskr Læger 2007; 169: Jubilæumsskrift for Dansk Selskab for Klinisk Fysiologi og Nuklearmedicin

11 2. Hjerteundersøgelser Poul Flemming Høilund-Carlsen, professor, ledende overlæge, dr. med. Kernen i specialets hjerteundersøgelser er korrekt, patientvenlig og individuel diagnostik og funktionsmåling som grundlag for rationel terapi. Det individuelle aspekt og brugen af de bedste metoder er vigtig for, at man kan tilrettelægge den for patienten bedste terapi. Arbejdstests Arbejdstests, herunder arbejds-ekg, har historisk set befundet sig meget længe i specialet. Princippet er gradvist at belaste patienten fysisk under kontrollerede omstændigheder og vurdere, hvor stort et arbejde hun/han kan præstere, før der melder sig tegn på sygdom i hjerte, lunger eller kredsløb i form af brystsmerter, unormal åndenød eller smerter i benene. Man lader patienten cykle på en ergometercykel eller løbe på et løbebånd, mens der registreres EKG og evt. tages prøver for at finde en forklaring på de arbejdsudløste symptomer. Individets arbejdsformåen er et godt udtryk for sundhedstilstanden og nært forbundet med prognosen på længere sigt, men undersøgelsens rette brug og tolkning kræver rutine og erfaring. Arbejds-EKG benyttes også af intern medicin og kardiologi til at påvise iskæmisk hjertesygdom, dvs. nedsat blodforsyning af hjertemusklen, udelukke betydende hjertesygdom og vurdere arbejdskapaciteten. Metoden har været anvendt uhyre meget, men dens betydning er aftagende, bl.a. fordi den diagnostiske sikkerhed ikke er tilfredsstillende (1). Ekkokardiografi Ekkokardiografi betyder ultralydsundersøgelse af hjertet. Det er en meget anvendt metode, som mest varetages af intern medicin og kardiologi, idet udstyret kan bruges direkte ved sygesengen. Undersøgelsen muliggør 3D-billedfremstilling med hurtig opnåelse af anatomisk information og måling af talrige geometriske og funktionelle parametre. Metodens styrke er dens store udbredelse, apparaturets begrænsede størrelse og den lethed, hvormed man opnår væsentlige kliniske oplysninger. Ulemper er, at den er observatørafhængig, og at de funktionelle målinger ikke er særligt reproducerbare, så individuel vurdering og måling af spontane og terapiinducerede ændringer er temmelig usikker. I de senere år har man opstillet ekkokardiografiske kendetegn for såkaldt diastolisk dysfunktion, dvs. fejl i hjertekamrenes fyldning som forklaring på svigtende hjertefunktion, et forhold, der har været svært at påvise med andre metoder. MR-skanning MR-skanning er en helt anden teknik, som overvejende varetages af det røntgendiagnostiske speciale. Baseret på radiofrekvenser afspejler metoden protondensiteten i tynde vævssnit. Ved at ændre optageparametre kan man opnå meget detaljerede anatomiske informationer, men også vigtige funktionelle mål vedrørende hjertets pumpefunktion og kontraktionsmønster, hjertemusklens blodforsyning og stofomsætning samt strømningen i kredsløbets store kar. Den største komponent i skanneren er magneten, der producerer et kraftigt magnetfelt, som bevirker, at metoden ikke uden videre kan kombineres med andre teknikker og er nødt til at have sin egen plads i særligt indrettede lokaler. Kvantificering er i høj grad mulig, men indtil videre bruges metoden mest til forfinet morfologisk bedømmelse ved medfødt hjertesygdom, klaplidelser, forandringer i hjertemusklen og de centrale kar, især når andre metoder (ekkokardiografi, CT) er utilstrækkelige. Nuklearkardiologi Nuklearkardiologi er betegnelsen for hjerteundersøgelser foretaget med radioaktive sporstoffer og enten gammakamera eller PET-skanner. De vigtigste er myokardieskintigrafi udført enten med SPECT eller PET og isotopkardiografi (populært kaldet MUGA), som er en gammakameraundersøgelse. Disse metoder er non-invasive, ufarlige og væsentligt mere sikre end de fleste andre hjerteundersøgelser. Frem for alt giver de meget pålidelige mål for hjertemusklens blodforsyning og funktionstilstand (Figur 1), forhold af stor betydning for prognosen og til at afgøre, om invasiv terapi i form af bypass-operation eller ballonudvidelse

12 Stress Hvile Normal LAD LCX RCA Stress Hvile Reversibel iskæmi D1 Stress Hvile Irreversibel iskæmi Ant MBF 3 ml/g/min MBF 2 ml/g/min Post MBF 4 ml/g/min Figur 1. Myokardieskintigrafi med SPECT. Samhørende billedsæt fra optagelse i hvile og under belastning (stress) viser de vigtigste tre mønstre: 1) normale forhold, dvs. hjertemusklens blodforsyning er normal og ens i hvile og under stress; 2) reversibel iskæmi, dvs nedsat forsyning i dele af hjertemusklen under stress; samt 3) irreversibel iskæmi, dvs. nedsat blodforsyning i det samme område både i hvile og under stress. Mønster nr. 2 betyder, at patienten har gode chancer for at blive hjulpet af bypass-operation eller ballonudvidelse, mens mønster nr. 1 og 3 betyder, at de invasive indgreb ikke kan gavne. Figur 2. PET/CT ved iskæmisk hjertesygdom. De sort/hvide billeder er fra angiografi med 64-slice CT-skanner. Der ses adskillige kalkaflejringer i hovedarterien på forsiden af hjertet (LAD) og i en af dens sidegrene (D1), men næsten normale forhold i de to andre koronararterier (LCX og RCA). På de farvede billeder vises hjertemusklens blodforsyning målt med PET i relation til koronararterierne vist i 3D. De røde nuancer angiver normal blodforsyning på bagsiden af hjertet (Post), mens de gule og grønblå nuancer angiver moderat og svært nedsat blodforsyning på forsiden af hjertet (Ant), (med tak til Juhani Knuuti, Turku PET Centre, Finland). af kranspulsårerne kan gavne eller ej. En målrettet anvendelse kan spare store ressourcer, uden at det går ud over gevinsten ved de invasive indgreb (2,3). Metoderne har fået stigende anvendelse og er nu nogle af specialets mest benyttede. Størst betydning har myokardieskintigrafi med SPECT (4) som indebærer sammenligning af optagelser i hvile og efter belastning, udført enten på ergometercykel eller ved indgift af et karudvidende medikament. I begge tilfælde viser et radioaktivt sporstof hvor i hjertemusklen, der er nedsat blodforsyning, og om den nedsættelse, en karforsnævring har medført, har en karakter, så operation eller ballonudvidelse kan hjælpe. Hvis vævet er gået tabt, kan man spare de dyre indgreb. Har det bevaret en del af sin funktion, kan invasiv terapi betale sig, fordi patienten så har gode chancer for at blive bedre eller helt rask (5). Isotopkardiografi Isotopkardiografi bruges som en kontrolforanstaltning ved kemoterapi hos mange kræftpatienter, idet gentagen behandling hæmmer hjertets pumpefunktion, no- 12 Jubilæumsskrift for Dansk Selskab for Klinisk Fysiologi og Nuklearmedicin

13 get man løbende må holde øje med, så behandlingen kan justeres. Ved at binde en radioaktiv markør til de røde blodlegemer gøres blodet kortvarigt radioaktivt, så man med gammakamera kan måle blodmængden i venstre hjertekammer under dets pumpebevægelser og få et sikkert mål for hjertets pumpefunktion. Ved at gentage målingerne under behandling kan man afsløre, om pumpefunktionen begynder at aftage, så behandlingen må reduceres eller standses. Isotopkardiografi er den hidtil sikreste metode til at måle hjertekamrenes pumpefunktion og ændringer heri, hvilket har klinisk betydning ved vurderingen af patienter med nedsat hjerte-pumpefunktion og patienter, hos hvem det er svært at afgøre, om de lider af hjerteeller lungesygdom eller begge dele. I videnskabelige undersøgelser betyder de sikre målinger, at man kan nøjes med væsentligt færre patienter end ellers. Med fremkomst af PET/CT-skannere er nuklearkardiologien trådt ind i en ny æra. Med PET alene har man længe kunnet udføre myokardieskintigrafi som med SPECT (4), men SPECT-metoden er bedre dokumenteret og mere udbredt. Med opstilling i disse år af PET/CT-skannere, der muliggør hurtige optagelser og billedfusion, dvs. nøjagtig overlejring af billeder fra de to modaliteter, kan man nu på unik vis skaffe sig kombineret anatomisk/fysiologisk viden, som er helt nødvendig for en ordentlig vurdering af den enkelte patient (Figur 2). Desuden for at undgå fejldiagnoser med de mange multislice CT-skannere (uden PET), som i disse år installeres rundt omkring i landet og bliver brugt til nærmest at screene for koronarsygdom, hvilket skaber unødigt pres på de kardiologiske laboratorier. I fremtiden vil PET/CT-undersøgelser af hjertet få stor betydning, ikke alene til at karakterisere patienter med iskæmisk hjertesygdom, men i lige så høj grad til at vurdere den alvorlige sygdom hjertesvigt, der er lige så dødelig som kræft og en af sundhedsvæsenets største udfordringer i kommende årtier. Litteratur 1. Høilund-Carlsen PF, Johansen A, Christensen HW, Pedersen LT, Jøhnk IK et al. Usefulness of the exercise electrocardiogram in diagnosing ischemic or coronary heart disease in patients with chest pain. Am J Cardiol 2005; 95: Shaw LJ, Hachamovitch R, Berman DS, Marvick TH, Lauer MS et al. The economic consequences of available diagnostic and prognostic strategies for the evaluation of stable angina patients: an observational assessment of the value of pre-catherization ischemia. Economics of Noninvasive Diagnosis (END) Study Group. J Am Coll Cardiol 1999; 33: Høilund-Carlsen PF, Johansen A, Christensen HW, Vach W, Møldrup M et al. Potential impact of myocardial perfusion scintigraphy as gatekeeper for invasive examination and treatment in patients with stable angina pectoris: observational study without posttest referral bias. Eur Heart J 2006; 27: Hesse B, Tagil K, Cuocolo A, Anagnostopoulos C, Bardies M et al.; EANM/ESC Group. EANM/ESC procedural guidelines for myocardial perfusion imaging in nuclear cardiology. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2005; 32: Johansen A, Høilund-Carlsen PF, Christensen HW, Vach V, Møldrup M et al. Use of myocardial perfusion imaging to predict the effectiveness of coronary revascularisation in patients with stable angina pectoris. Eur J Nucl Med Mol Imaging 2005; 32:

14 3. Lungeundersøgelser Jann Mortensen, overlæge, dr.med. Klinisk fysiologisk - nuklearmedicinske undersøgelser spiller en voksende rolle i diagnostik og monitorering af lungesygdomme (1). Lungeskintigrafi benyttes rutinemæssigt i udredningen af blodpropper i lungerne (lungeemboli), forhøjet tryk i lungekredsløbet før lungecanceroperation og lungetransplantation, samt ved mistanke om funktionelle eller strukturelle forandringer i lungernes blodgennemstrømning (perfusion) og luftskifte (ventilation), som f.eks. bronkopulmonal dysplasi hos børn. Den kliniske værdi af lungeskintigrafi øges af nylige forbedringer i gammakamerateknikken med SPECT og med fremkomsten af hybrid skannere (gammakamera + CT skanner) (2). Radioaktive aerosoler kan anvendes til fysiologisk måling af lungedeponering og clearance, som f.eks. mukociliær clearance studier. Status for disse undersøgelsesmetoder vil blive uddybet nedenfor, mens skintigrafiske metoder til vurdering af inflammation, infektion og tumorer i lungerne med f.eks. gallium, leukocytter, somatostatinligander og PET ikke adskiller sig fra de metoder, der benyttes, når sygdommene er lokaliseret udenfor lungerne, hvorfor der henvises til de relevante afsnit i dette skrift. Lungeskintigrafi Perfusions- og ventilationsskintigrafi vurderer lungernes regionale fordeling af henholdsvis blodgennemstrømningen gennem lungekredsløbet og luftskiftet gennem de nedre luftveje. Perfusionsskintigrafi udføres efter intravenøs injektion af hundredtusinder af små Tc-99m-albumin (MAA) partikler, som fanges i lungernes arterioler og afspejler den regionale blodgennemstrømning. Med gammakamera optages rutinemæssigt billeder i 2 til 6 projektioner. Ventilationsskintigrafi kan udføres simultant med perfusionsskintigrafien, hvis den radioaktive gas Kr-81m inhaleres. Denne metode anvendes af de fleste afdelinger på Sjælland. De øvrige afdelinger i landet udfører ventilationsskintigrafien separat (før eller efter perfusionsskintigrafien) efter inhalation af Technegas, alternativt en radioaerosol. Alle afdelinger i landet foretager aktuelt lungeskintigrafi og antallet af undersøgelser er i gennemsnit 4 til 14 per uge, per afdeling afhængig af pågældende hospitals optagelsesområde. De fleste afdelinger tilbyder undersøgelsen udført akut udenfor åbningstid men behovet herfor er meget begrænset (0-5 gange per år per afdeling). Den langt hyppigste indikation er diagnostik af lungeemboli, som udgør ca. 85% af undersøgelserne. Næst-hyppigste indikation (ca. 10%) er præoperativ vurdering af restlungefunktion efter evt. operation for lungecancer, og tredie-hyppigste indikation er præ-og postoperativ udredning ved lungetransplantation og lungevolumen-reducerendekirurgi, hvilket udgør ca. 3% af undersøgelserne på landsbasis. Som beskrevet er udredning af lungeemboli den vigtigste indikation. Sygdommen er farlig; dødeligheden er ubehandlet %, men kun 2-8% ved korrekt behandling. Diagnosen stilles ved en kombination af klinisk vurdering, biokemisk analyse (D-dimer) og billeddiagnostik, især lungeskintigrafi eller CT pulmonal angiografi (3). I modsætning til i Danmark spiller CT pulmonal angiografi en voksende rolle flere steder i udlandet især pga. CTs højere specificitet, mens sensitivitet kun er 70-80%. Godt 10 % af patienterne kan ikke undersøges med CT pga. kontrastallergi eller nedsat nyrefunktion og stråledosis er større end ved lungeskintigrafi, som i øvrigt ikke har kontraindikationer. En normal lungeskintigrafi udelukker lungeemboli, og en skintigrafi med mange perfusionsdefekter, som har normal ventilation ( mismatch ), tyder stærkt på lungeemboli. Den diagnostiske værdi er lavere, hvis der kun udføres perfusion uden ventilation, end hvis begge undersøgelser udføres. Lungeskintigrafien er blevet kritiseret for tit at være inkonklusiv, men frekvensen af konklusive svar øges ved brug af nye tolkningskriterier og tekniske forbedringer, som 3-dimensionel lungeskintigrafi (SPECT), i stedet for almindelig 2-dimensionel lungeskintigrafi (2, 3). 14 Jubilæumsskrift for Dansk Selskab for Klinisk Fysiologi og Nuklearmedicin

15 Initial deponering Retention efter 1 time Retention efter 2 timer Retention efter 24 timer Figur 1. Billedet viser lungeskintigrafi med SPECT og CT pulmonal angiografi hos en patient med lungeembolier. Øverst ses coronale snit af perfusionen med flere mismatchede perfusionsdefekter i begge lunger. I midterrækken ses Kr-81m-ventilationen som viser let nedsat luftskifte i venstre lunge og nederste række viser CT med forandringer i venstre lunge foreneligt med ventilationsbilledet (placeret til højre i billederne). Figur 2. Mukociliær clearance undersøgelse hos en 6-årig dreng, som mistænkes for primær ciliær dyskinesi (PCD), men den normale mukociliære clearance udelukker diagnosen. Aktuelt foretages rutinemæssigt SPECT lungeskintigrafi kun på få danske afdelinger, men flere planlægger at etablere SPECT. En aktuelt videnskabelig undersøgelse på Rigshospitalet og Frederiksberg hospital af samtidigt udført SPECT lungeskintigrafi og CT pulmonal angiografi (Figur 1) ventes at få stor betydning for den fremtidige udredningsstrategi men indtil resultaterne foreligger, synes begge metoder at være diagnostisk ligeværdige (2). Mukociliær clearance Mukociliær clearance er en forsvarsmekanisme, hvor fimrehårene (cilierne) renser slimet (mukus) op gennem luftvejene, så bakterier, virus og partikler fjernes fra lungerne. Mukociliær clearance kan testes efter en speciel indåndingsmanøvre, så en radioaerosol lander på og hænger fast i slimet i luftvejene, og efterfølgende skintigrafi af fjernelsen fra lungerne over de næste 24 timer og sammenligning med et dansk normalmateriale (4). Transporten er mere eller mindre hæmmet ved en række sygdomme og tilstande som kronisk obstruktiv lungesygdom (KOL), bronkiektasier, cystisk fibrose, asthma og altid svært hæmmet ved primær ciliær

16 dyskinesi (PCD). Hovedindikationen for undersøgelsen er diagnostik af PCD, som kan mistænkes ved flere af følgende symptomer: gentagne øvre (sinusitis) og nedre luftvejsinfektioner (pneumoni og bronkitis), bronkiektasier, nedsat lungefunktion, øreproblemer og nedsat fertilitet, når andre sygdomme som asthma, cystisk fibrose og immundefekter er udelukket. PCD er arvelig og skyldes defekte cilier. Der er diagnosticeret 150 PCD patienter i Danmark og man estimerer at der yderligere er 100 udiagnosticerede patienter. Diagnostikken er centraliseret til Rigshospitalet, hvor der udføres undersøgelse af lungernes mukociliære clearance (Figur 2) samt af ciliefunktionen fra nasalskrab (4). Lungefunktionsundersøgelser Lungefunktionsundersøgelser bidrager sammen med anamnesen til udredning, klassifikation, prognosticering og monitorering af patienter med åndenød og hoste (5). Hovedindikationerne er diagnostik og monitorering af obstruktiv og restriktiv lungesygdom; vurdering af funktionsnedsættelse; kontrol af behandlingseffekt (f.eks. steroid og bronkodilator); præoperativ vurdering af lungesyge og af restlungefunktion efter lungeresektion; præ- og postoperativ vurdering ved lungetransplantation og lungevolumenreducerende kirurgi; monitorering af behandling med lægemidler, og strålebehandling som evt. kan skade lungerne, screening, samt forsikring- og pensionssager. Lungefunktionsundersøgelser er ikke et entydigt begreb og kan bestå af en eller flere typer tests. Dynamisk spirometri er simpelt at udføre og er klart den mest anvendte test. Den benyttes til at vurdere ventilationskapaciteten og til at skelne mellem obstruktiv og restriktiv nedsat lungefunktion. Til målingen kræves relativt simpelt og billigt udstyr, som koster < kr. Undersøgelsen foretages både i primær- og sekundærsektoren. Mere avanceret lungefunktionsdiagnostik kræver desuden måling af lungernes størrelse ved statisk spirometri samt kulmonoxid diffusionskapacitetsmåling. Statisk spirometri foretages med kropsplethysmograf, som sammen med diffusionsudstyret koster kr. Ved restriktiv lungefunktionsnedsættelse er lungevolumina reducerede (definitorisk skal totallungekapacitet være nedsat), mens ved obstruktiv nedsættelse er lungevolumina forhøjede (især residualvolumen). Diffusionskapacitetsmålingen anvendes især til at skelne mellem og monitorere undertyper af obstruktive og restriktive sygdomme, således tyder svært nedsat diffusionskapacitet henholdsvis på emfysem, eller parenkymatøs restriktiv lidelse (f.eks. lungefibrose). Status i 2007: Flertallet af de klinisk fysiologisk nuklearmedicinske afdelinger foretager lungefunktionsundersøgelser, men på nogle hospitaler i Danmark foretages målingerne i stedet på lungemedicinsk afdeling. De fleste udfører udvidet lungefunktionsundersøgelse (dynamisk og statisk spirometri, samt diffusionskapacitetsmåling). Enkelte afdelinger tilbyder desuden måling af ilt-optagelse, blodgasser, bronkial provokation, luftvejsmodstand og respirationsmuskelstyrke. De fleste afdelinger udfører mellem 100 og 600 undersøgelser per år, Rigshospitalet udfører ca per år. Undersøgelserne udføres i henhold til internationale og danske rekommandationer for standardisering af lungefunktionsudstyret og udførslen af selve undersøgelserne. I samarbejde med Dansk Lungemedicinsk Selskab er Dansk Selskab for Klinisk Fysiologi og Nuklearmedicin ved at udfærdige en ny dansk standard, som forventes publiceret i Litteratur 1. Mortensen J, Fischer BM. Nuclear Medicine Techniques and Applications in Pulmonology with a special emphasis on PET. Turkiye Klinikleri J Int Med Sci 2006; 2(32): Reinartz P, Wildberger JE, Schaefer W et al. Tomographic Imaging in the Diagnosis of Pulmonary Embolism: A Comparison Between V/Q Lung Scintigraphy in SPECT Technique and Multislice Spiral CT. J Nucl Med 2004;45: Husted SE, Christiansen T, Hassager C, Mortensen J, Jensen KS, Nielsen HK, Nielsen JD. Lungeemboli. Klaringsrapport Marthin JK, Mortensen J, Pressler T, Nielsen KG. Pulmonary Radioaerosol Mucociliary Clearance in Diagnosis of Primary Ciliary Dyskinesia. Chest 2007 (in press). 5. Mortensen J, Lange P, Groth S. Lungefunktionsundersøgelse. Ugskr for Læger 1997; 159: Jubilæumsskrift for Dansk Selskab for Klinisk Fysiologi og Nuklearmedicin

17 4.Undersøgelser af nervesystemet Lars Friberg, ledende overlæge Klinisk fysiologi og nuklearmedicin bidrager med en lang række undersøgelser af nervesystemet, fortrinsvis funktionsundersøgelser af hjernen og det autonome nervesystem. Undersøgelser af hjernen er et særligt kapitel i dansk nuklearmedicin. Professor Niels A. Lassen ( ) var en unik drivkraft, der opnåede international anerkendelse, som den første der udviklede metoder, der kunne visualisere blodgennemstrømningen i ganske små områder af hjernebarken. Metoderne gav mulighed for dybere forståelse af en lang række neurologiske sygdomme, ikke mindst indsigt i forandringerne ved slagtilfælde (blodprop og blødning) (1). Blandt det mest opsigtvækkende var dog, at man kunne kortlægge den normal hjernes funktioner og for første gang se tankerne (2)! Hjernens regionale blodgennemstrømning De lokale blodgennemstrømningsmetoder er videreudviklet. Med PET og SPECT teknikkerne og radioaktivt mærkede sporstoffer bruges moderne nuklearmedicinske undersøgelser i dag som rutineundersøgelser ved diagnosticering af f.eks. kredsløbsforstyrrelser i hjernen, nogle typer migræne, epilepsi og ikke mindst demenssygdomme (3). Blodgennemstrømningsundersøgelser foretages nu også ved funktionelle MR-skanninger og med nye hurtige CT-skannere. Efter indførelsen af tidlig blodpropopløsende behandling ved apopleksi er det igen blevet aktuelt at kunne opnå en tidlig vurdering af de nøjagtige blodgennemstrømningsforhold i hjernen og at følge effekten af behandlingen. Kortlægning af hjernens funktionelle organisation har vakt stor interesse siden NA Lassen introducerede metoderne. Indtil nu har denne disciplin ( functional brain mapping ) haft størst forskningsmæssig betydning. Der er dog situationer hvor måling af den regionale blodgennemstrømning under aktivering, har vist sig anvendelig klinisk. Ved planlægning af hjernekirurgiske indgreb kan en serie af funktionelle kortlægningsskanninger nøjagtigt angive beliggenheden af vitale hjernecentre hos den enkelte patient. Herved kan indgrebet foretages med højest mulig præcision og mindst mulig skade på vigtige funktioner i hjernebarken. Hjernens sukker- og iltstofskifte Med PET teknikken er det muligt at kortlægge hjernes sukker- og iltstofskifte. F-18-FDG PET undersøgelser (sukkerstofskifte) anvendes nu rutinemæssigt ved diagnosticering og terapikontrol af tumorer i hjernen. PET/CT skannere giver mulighed for at præcisere, hvor de mest aktive dele af tumorvævet er lokaliseret. Denne kombinerede teknik kan bruges til nøjagtig planlægning ved udtagning af vævsprøver og til meget præcis planlægning af lokal strålebehandling. 18F-FDG PET hjerneskanninger forventes fremover også at få større udbredelse ved demensdiagnostik (3). Hjernens signalstoffer og receptorundersøgelser Ved intensiv forskning gennem de seneste årtier har specifikke radioaktivt mærkede signalstoffer (receptorligander) været anvendt til at kortlægge nogle af de molekylære strukturer, som overfører information mellem de enkelte nerveceller i hjernen (4). Visse typer PET og SPECT receptorskanninger er nu taget i rutinemæssig klinisk anvendelse. Et eksempel er molekylær billeddannelse ved diagnosticering af Parkinsons sygdom og de mere komplicerede, atypiske Parkinson-syndromer. Den klassiske Parkinson-sygdom opstår fordi nervecellerne, der producerer signalstoffet dopamin, langsomt går til grunde (neurodegeneration). Mangel på dopamin kan give anledning til en række symptomer bl.a. rystelser, muskelstivhed og påvirkning af psykiske funktioner. Ofte er symptomerne snigende og diagnosen er vanskelig tidligt i forløbet. Når de præ-synaptiske neuroner går til grunde forsvinder også de receptorer, der deltager i transporten af dopamin over cellemembranen (Figur 1). Mængden af dopamin-transporter-receptorer kan bestemmes ved at give patienten en lille mængde (få mikrogram) af et radioaktivt mærket sporstof og

18 foretage en hjerneskanning 3 timer efter. Ved Parkinsons sygdom kan man tydeligt se og beregne nedsat binding til dopamin-transporter-receptorerne i de centrale hjernestrukturer (striatum), hvor specielt den bagerste del, putamen, har meget lav traceroptagelse (Figur 2). Der findes desuden en række andre specifikke tracere, der hver for sig kan bruges som måleprober forskellige steder i dopamin-signalstof-systemet. Således kan man både belyse de præsynaptiske cellers dopaminproduktion (F-18-fluoro-dopa) og bestemme bindingspotentialet til og mængden af de aktive post-synapstike dopamin receptorer, hvoraf der findes mindst 5 forskellige undertyper (Figur 1). På samme måde som der i dag findes detaljerede diagnostiske muligheder inden for sygdomme, der påvirker dopaminsystemt, forventes det også, at registrering af ændringer i andre signalstofsystemer i hjernen, vil kunne anvendes diagnostisk inden for få år. Ultralyd-Doppler undersøgelser af halsens og hjernes blodkar Ultralyd-Doppler metoden er omtalt andets steds i dette skrift. Undersøgelse af de store halsarterier, som forsyner hjernen med blod, er vigtig hos patienter, der har tilbagevendende, men forbigående tale, føle eller motoriske forstyrrelser. Disse kan være et forvarsel om senere alvorlig apopleksi (slagtilfælde). Hvis undersøgelsen viser tegn på, at der kan dannes blodpropper i halsarterierne eller forsnævringer i arterierne, er det muligt at indsætte forebyggende blodfortyndende behandling, eller foretage operation af arterien. Ved valg af en speciel ultralydprobe, som kan se igennem de tyndvæggede dele af kraniet, kan man også undersøge de større arterier i selve hjernen. Denne type transkraniel Doppler-undersøgelse med brug af kontraststof, evt. blot saltvand tilblandet lidt luftbobler, kan bl.a. anvendes til at se, om blodpropper kan passere fra det venøse til det arterielle kredsløb gennem en defekt i hjerteskillevæggen. Denne defekt kan også give anledning til blodprop- og migrænelignende symptomer fra hjernen. I sværere tilfælde vælger man at lukke hullet i hjertets skillevæg. Isotop cisternografi undersøgelse af rygmarvskanalen Cisternografi er en relativt sjælden undersøgelse, men gavnlig hos patienter, hvor man har mistanke om udsivning af noget af cerebrospinalvæsken, der findes omkring rygmarven og i hjernes hulrum. Symptomerne er ofte svære, til tider invaliderende hovedpine udløst ved stillingsændring. Efter indsprøjtning af ca. 1 ml. radioaktivt sporstof i rygmarvskanalen, i lænderegionen følges de næste timer, tracerens vandring i væskerummet med et gammakamera for at afgøre, om der er lækage. Finder man stedet for lækagen er behandlingen oftest meget enkel ved indsprøjtning af en smule af patientens eget blod, der størkner og lukker lækagen. Undersøgelse af det autonome (ubevidste) nervesystem Det autonome nervesystem medvirker til at regulere en række livsvigtige funktioner bl.a. hjerterytmen, blodkarrenes sammentrækning og vejtrækningsrytmen. Forstyrrelser i det autonome nervesystem kan forekomme alene, men kan også være ledsagesymptomer ved andre sygdomme f.eks. parkinsonisme. En vigtig undersøgelse er kontinuerlig blodtryksmåling og EKG-analyse medens patienten ligger ned og herefter pludselig rejses op til næsten stående stilling (vippelejetest). Undersøgelsen kan suppleres med medicinsk stimulation (nitroglycerin) og let massage af halspulsårerne, der indeholder trykfølsomme nerver. På denne kontrollerede måde kan man undersøge om besvimelses- og faldepisoder skyldes abnorm autonom regulering af kredsløb og hjerte. Afhængig af sygdommens sværhedsgrad kan man behandle medicinsk eller i nogle tilfælde med pacemaker til hjertet. Fremtiden klinik og forskning Olesen og Leonardi (5) har skønnet at i Europa er 35% af den samlede sygdomsbyrde forårsaget af hjernerelaterede sygdomme. Der er ingen tegn på, at byrden vil aftage i fremtiden, men måske endog øges. Med stigende levealder vil både hjernens kredsløbssygdomme (apopleksi) og ikke mindst antallet af patienter med neurodegenerative sygdomme, som demens og bevægeforstyrrelser, udgøre en stigende byrde for sundhedsvæsnet. Der foregår intensiv forskning for både at udvikle lægemidler til forebyggelse og behandling af neurodegenerative lidelser, og sideløbende for at finde nye specifikke radioaktive tracere til diagnosticering med de nuklearmedicinske skannere. I de kommende år må vi forvente et voksende arsenal af forskellige, klinisk tilgængelige, neuro-receptor ligander og tracere, som i hjernen binder til f.eks. amyloid (udfældningsstof der findes hos Alzheimer demens patienter). 18 Jubilæumsskrift for Dansk Selskab for Klinisk Fysiologi og Nuklearmedicin

19 Caudatus PRÆ-SYNAPTISK NEURON Putamen Dopamin transporter POST-SYNAPTISK NEURON D 1 D2 D3 D 4 D 5 Dopamin Rask Parkinsons sygdom Figur 2. Nedsat præsynaptisk tracerbinding ved Parkinson sygdom. Figur 1. Præ- og postsynaptisk neuron. I øjeblikket foretages klinisk fysiologiske og nuklearmedicinske hjerneundersøgelser kun på et udsnit af afdelingerne i landet. Med det stigende antal avancerede SPECT- og PET-skannere ud over landet, det stigende antal undersøgelsesmuligheder og først og fremmest det stigende antal patienter, må vi forvente en øgning i antallet og udbredelsen af undersøgelser af nervesystemet i vort speciale. Litteratur 1. Lassen NA. The luxury-perfusion syndrome and its possible relation to acute metabolic acidosis localised within the brain. Lancet 1966;2: Roland PE & Friberg L. Localization of cortical areas activated by thinking. J Neurophysiol 1985;53: Devous Sr MD. Functional brain imaging in the dementias: role in early detection, differential diagnosis, and longitudinal studies. Eur J Nucl Med 2002; 29: Gjedde A, Wong DF, Rosa-Neto P, Cumming P. Mapping neuroreceptors at work: on the definition and interpretation of binding potentials after 20 years of progress. Int Rev Neurobiol. 2005;63: Olesen J & Leonardi M. The burden of brain diseases in Europe. Eur J Neurol 2003;10:

20 20 Jubilæumsskrift for Dansk Selskab for Klinisk Fysiologi og Nuklearmedicin