OBJETIVO: Descrever o Single Photon Emission Microscope (SPEM), o estado da arte em tecnologia para SPECT de pequenos animais, e ilustrar seu desempenho com imagens típicas de diferentes órgãos de animais. MÉTODOS: O SPEM consiste em dois dispositivos de imagem independentes que usam cintiladores de alta resolução, câmaras CCD de altas sensibilidade e resolução, e colimadores multiorifício. Durante a aquisição das imagens, o camundongo é posicionado dentro de um tubo vertical rotatório entre os dispositivos imageadores. Posteriormente, um software apropriado, baseado no algoritmo de Máxima Verossimilhança, produz iterativamente a imagem tomográfica. Utilizamos radiofármacos apropriados para imageamento de rins, tireoide, coração e cérebro. Os camundongos foram injetados com 74-148 MBq/0,3mL e foram registrados por 40 a 80 minutos, entre 30 a 60 minutos pós-injeção. Durante esse processo, os animais permaneceram anestesiados com quetamina/xilazina. RESULTADOS: Apresentamos imagens tomográficas de diferentes órgãos de camundongos, que indicam a capacidade do instrumento na aplicação proposta. CONCLUSÃO: O SPEM é uma tecnologia inovadora de SPECT para pequenos animais, que fornece imagens de alta resolução com sensibilidade apropriada para estudos pré-clínicos. Seu uso com radiofármacos apropriados permitirá a realização de estudos translacionais de vários modelos animais de doenças humanas e seu tratamento farmacológico, bem como o desenvolvimento de novos agentes terapêuticos.

OBJECTIVE: To describe the Single Photon Emission Microscope (SPEM), a state-of-the-art instrument for small animal SPECT imaging, and characterize its performance presenting typical images of different animal organs. METHODS: SPEM consists of two independent imaging devices based on high resolution scintillators, high sensitivity and resolution Electron-Multiplying CCDs and multi-pinhole collimators. During image acquisition, the mouse is placed in a rotational vertical holder between the imaging devices. Subsequently, an appropriate software tool based on the Maximum Likelihood algorithm iteratively produces the volumetric image. Radiopharmaceuticals for imaging kidneys, heart, thyroid and brain were used. The mice were injected with 74 to 148 MBq/0,3mL and scanned for 40 to 80 minutes, 30 to 60 minutes afterwards. During this procedure, the animals remained under ketamine/xilazine anesthesia. RESULTS: SPEM images of different mouse organs are presented, attesting the imaging capabilities of the instrument. CONCLUSION: SPEM is an innovative technology for small animal SPECT imaging providing high resolution images with appropriate sensitivity for pre-clinical research. Its use with appropriate radiotracers will allow translational investigation of several animal models of human diseases, their pharmacological treatment and the development of potential new therapeutic agents.

INTRODUÇÃO: Radiotraçadores para neuroimagem de transportador de dopamina (TDA) foram desenvolvidos para estimar a perda de neurônios dopaminérgicos in vivo na doença de Parkinson (DP). OBJETIVO: Avaliar a densidade de TDA in vivo utilizando [99mTc]-TRODAT-1 (INER-Taiwan) e SPECT em uma população de pacientes brasileiros com DP. MÉTODO: Quinze pacientes com DP e 15 controles saudáveis pareados realizaram exames de SPECT com [99mTc]-TRODAT-1 (INER-Taiwan). Estimativas da densidade de TDA estriatal foram calculadas usando potencial de ligação (PL). Pacientes foram avaliados com escalas para PD. RESULTADOS: Pacientes com DP apresentaram redução significativa do PL-TDA (0,38±0,12) comparado aos controles (0,84±0,16, p<0,01). Foi possível discriminar casos de DP de controles com uma sensibilidade de 100% e especificidade de 100%. Foram obtidas correlações negativas entre PL-TDA e escalas de severidade da DP (rho= -0,7, p<0,001) e disfunção motora (rho= -0,8, p<0,001). CONCLUSÃO: Exames de SPECT com [99mTc]-TRODAT-1 foram capazes de discriminar pacientes com DP de controles. Esta técnica é um instrumento útil para medir a densidade de TDA e pode ser utilizado para clínica e pesquisa no Brasil.

BACKGROUND: Dopamine transporter (DAT) neuroimaging radiotracers were developed to estimate dopamine neuronal loss in vivo in Parkinson’s disease (PD). OBJECTIVE: To evaluate DAT density in vivo using [99mTc]-TRODAT-1 and single photon computerized tomography (SPECT) in a population of Brazilian PD. METHOD: Fifteen PD patients and 15 matched healthy controls scanned with [99mTc]-TRODAT-1 (INER-Taiwan) and SPECT. Estimates of striatum DAT density were calculated using binding potential (BP). Patients were assessed with PD scales. RESULTS: PD patients had significantly lower striatal DAT-BP (mean±SD) (0.38±0.12) compared to controls (BP=0.84±0.16; p<0.01). A 100% sensitivity and 100% specificity was obtained to discriminate PD cases from controls. Negative correlations between striatal DAT-BP and PD severity (rho= -0.7, p<0.001) and motor scales (rho= -0.80, p<0.001) were found. CONCLUSION: [99mTc]TRODAT-1 SPECTs scanning was able to discriminate PD patients from controls. The technique is a powerful instrument to measure DAT density that can be used in clinical and research settings in Brazil.

A doença de Parkinson (DP) é uma desordem neurodegenerativa causada por perda de neurônios dopaminérgicos na substância negra. Vários traçadores da medicina nuclear têm sido desenvolvidos para avaliar o diagnóstico e acompanhamento da DP. Traçadores para o transportador de dopamina (TDA) utilizados na tomografia por emissão de pósitrons (PET) e tomografia por emissão de fóton único (SPECT) demonstram boa marcação na integridade de sistema dopaminergico pré-sináptico, afetada na DP. Na última década, radiotraçadores apropriados para imagens de TDA têm sido mais estudados. Nesta revisão, provemos uma discussão crítica sobre a utilidade dessas imagens de TDA para o diagnóstico de DP (sensibilidade e especificidade).

Parkinson’s disease (PD) is a common neurodegenerative disorder that is mainly caused by dopaminergic neuron loss in the substantia nigra. Several nuclear medicine radiotracers have been developed to evaluate PD diagnoses and disease evolution in vivo in PD patients. Positron emission tomography (PET) and single photon computerized emission tomography (SPECT) radiotracers for the dopamine transporter (DAT) provide good markers for the integrity of the presynaptic dopaminergic system affected in PD. Over the last decade, radiotracers suitable for imaging the DAT have been the subject of most efforts. In this review, we provide a critical discussion on the utility of DAT imaging for Parkinson’s disease diagnosis (sensitivity and specificity).