Precise Localization of Dysfunctional Areas in Vertebrobasilar Infarction by FDGand 0-15-H20-PET Using Standardized Image Analysis and Image Registration to 3-D MR

Summary

The advantages of standardized multimodal image analysis are demonstrated in a case of symptomatic tremor after basilar thrombosis. Functionally and structurally lesioned areas were mapped in Talairach space using 3-D MRI, cerebral FDG-PET and 0-15-H₂0-PET. Structural lesions were found in the left midbrain, thalamus, putamen and cerebellar areas. Voxel-based statistics in comparison to a normal data base revealed hypometabolism in the left thalamus, left red nucleus, left cerebellar hemisphere including dentate nucleus and in the left inferior olivary nucleus. The 0-15-H₂0-PET investigation revealed metabolic uncoupling along the rubroolivocerebellar loop. Given the delicate anatomy of the structures involved, image registration and standardized image analysis techniques are essential for a synoptic multimodality analysis of morphological and functional pathology and should generally be used for cerebral PET investigations.

Zusammenfassung

Die Vorteile der standardisierten multimodalen Bildverarbeitung werden anhand eines Falles von symptomatischem Tremor in Folge einer Basilaristhrombose beschrieben. Funktionell und strukturell geschädigte Hirnareale wurden im stereotaktischen Talairach-Raum mittels dreidimensionalem MRI, zerebralem FDG-PET und 0-15-H₂0-PET dargestellt. Strukturelle Läsionen fanden sich im linken Mittelhirn, Thalamus, Putamen und zerebellär. Eine voxelbasierte statistische Auswertung im Vergleich zu einer Normaldatenbank zeigte hypometabole Areale im linken Thalamus, linken Nucleus ruber und links zerebellär sowie im linken Nucleus olivarius inferior. Die 0-15-H₂0-PET-Untersuchung wies eine metabolische Entkopplung entlang der rubroolivocerebellären Schleife nach. In Anbetracht der komplexen Anatomie der beteiligten Strukturen erscheinen Bildregistrierung und standardisierte Bildanalyse als unabdingbar für eine multimodale Analyse zerebraler morphologischer und funktioneller Pathologie und sollten die Grundlage jeder zerebralen PET-Untersuchung darstellen.

Key words

MRI - FDG-PET - 0-15-H20-PET - image registration

Schlüsselwörter

MRI - FDG-PET - 0-15-H20-PET - Bildregistrierung

• REFERENCES

• 1 Baron JC, Rougemont D, Soussaline F, Bustany P, Crouzel C, Bousser MG, Comar D. Local interrelationships of cerebral oxygen consumption and glucose utilization in normal subjects and in ischemic stroke patients: a positron tomography study. J Cereb Blood Flow Metab 1984; 4 (02) 140-9.
• 2 Deuschl G, Bain P, Brin M. and an Ad Hoc Scientific Committee. Consensus statement of the Movement Disorder Society on tremor. Mov Disord 1998; 13 (Suppl. 03) 2-23.
• 3 Friston KJ, Holmes AP, Worsley KJ, Poline JP, Frith CD, Frackowiak RSJ. Statistical parametric maps in functional imaging: a general linear approach. Human Brain Mapping 2: 189-210.
• 4 Kuwert T, Bartenstein P, Grünwald F, Herholz K, Larisch R, Sabri O, Biersack H-J, Moser E, Müller-Gärtner H-W, Schober O, Schwaiger M, Büll U, Heiss W-D. Clinical significance of PET in neuromedicine: A position paper on the results of an interdisciplinary consensus conference. Nervenarzt 1998; 69: 1045-60.
• 5 Talairach J, Tournoux P. 3-Dimensional Proportional System: An Approach to Cerebral Imaging. In: Co-Planar Stereotaxic Atlas of the Human Brain. Talairach J, Tournoux P. (eds). Stuttgart, New York: Thieme; 1988: 1-40.
• 6 Vidailhet M, Jedynak CP, Pollak P, Agid Y. Pathology of symptomatic tremors. Mov Disord 1998; 13 (Suppl. 03) 49-54.
• 7 Woods RP, Grafton ST, Holmes CJ, Cherry SR, Mazziotta JC. Automated image registration: general methods and intrasubject intramodality validation. J Comput Ass Tomogr 1998; 22: 141-54.