Radionuclide perfusion studies have an established ancillary role in determination of death by neurologic criteria (DNC). While critically important, these examinations are not well understood by individuals outside of the imaging specialties. The purpose of this review is to clarify relevant concepts and nomenclature and provide a lexicon of relevant terminology of value to non-nuclear medicine practitioners who wish to better understand these examinations. Radionuclides were first employed to evaluate cerebral blood flow in 1969. Radionuclide DNC examinations that use lipophobic radiopharmaceuticals (RPs) entail a flow phase followed immediately by blood pool images. On flow imaging, presence of intracranial activity within the arterial vasculature is scrutinized following arrival of the RP bolus into the neck. Lipophilic RPs designed for functional brain imaging were introduced to nuclear medicine in the 1980s and were engineered to cross the blood-brain-barrier and be retained in the parenchyma. The lipophilic RP 99mTc-hexamethylpropyleneamine oxime (99mTc-HMPAO) was first used as an ancillary investigation in DNC in 1986. Examinations using lipophilic RPs entail both flow and parenchymal phase images. According to some guidelines, parenchymal phase uptake should be assessed by tomographic imaging, while other investigators consider simple planar imaging sufficient. Findings of perfusion on either the flow or parenchymal phase of the examination effectively precludes DNC. If the flow phase is omitted or somehow compromised, the parenchymal phase remains sufficient for DNC. A priori, parenchymal phase imaging is superior to flow phase imaging for several reasons and lipophilic RPs are favoured over lipophobic RPs in that both flow and parenchymal phase imaging are performed. Disadvantages of lipophilic RPs are increased cost and the need to procure them from a central laboratory, which can prove difficult, especially outside usual working hours. According to most current guidelines, both lipophilic and lipophobic RP categories are acceptable for use in ancillary investigations in DNC, with a growing overt preference for studies using the lipophilic RPs based on their ability to capture the parenchymal phase. The new adult and pediatric Canadian recommendations favour use of lipophilic RPs to variable degrees, specifically 99mTc-HMPAO, the lipophilic moiety which has undergone the greatest validation. Although ancillary use of radiopharmaceuticals is quite settled in multiple DNC guidelines and best practices, several areas of further research remain open to investigation. Examens auxiliaires de perfusion nucléaire pour la détermination du décès selon des critères neurologiques : méthodes, interprétation et lexique-un guide de l'utilisateur à l'intention du clinicien.
RéSUMé: Les examens de la perfusion nucléaire jouent un rôle auxiliaire bien établi dans la détermination du décès selon des critères neurologiques (DCN). Bien qu’ils soient d’une importance cruciale, ces examens ne sont pas bien compris par les personnes en dehors des spécialités d’imagerie. Le but de cette revue est de clarifier les concepts et la nomenclature pertinents et de fournir un lexique de terminologie pertinente utile aux praticiens non spécialisés en médecine nucléaire qui souhaitent mieux comprendre ces examens. Les radionucléides ont été utilisés pour la première fois pour évaluer la circulation sanguine cérébrale en 1969. Les examens de DCN par radionucléides qui utilisent des produits radiopharmaceutiques (RP) lipophobes impliquent une phase de circulation suivie immédiatement d’images de pool sanguin. Sur l’imagerie en circulation, la présence d’une activité intracrânienne dans le système vasculaire artériel est examinée après l’arrivée du bolus de RP dans le cou. Les RP lipophiles conçus pour l’imagerie cérébrale fonctionnelle ont été introduits en médecine nucléaire dans les années 1980 et ont été conçus pour franchir la barrière hémato-encéphalique et être retenus dans le parenchyme. Le RP lipophile 99mTc-hexaméthylpropylèneamine-oxime (99mTc-HMPAO) a été utilisé pour la première fois comme examen auxiliaire pour le DCN en 1986. Les examens utilisant des RP lipophiles impliquent à la fois des images de circulation et de phase parenchymateuse. Selon certaines lignes directrices, l’absorption durant la phase parenchymateuse devrait être évaluée par imagerie tomographique, tandis que d’autres chercheurs considèrent qu’une imagerie planaire simple suffit. Les résultats de perfusion sur la phase de circulation ou la phase parenchymateuse de l’examen excluent effectivement un DCN. Si la phase de circulation est omise ou compromise d’une manière ou d’une autre, la phase parenchymateuse reste suffisante pour établir un DCN. A priori, l’imagerie en phase parenchymateuse est supérieure à l’imagerie en phase de circulation pour plusieurs raisons et les RP lipophiles sont privilégiés par rapport aux RP lipophobes parce que l’imagerie en circulation et en phase parenchymateuse sont toutes deux réalisées. Les inconvénients des RP lipophiles sont l’augmentation des coûts et la nécessité de les obtenir auprès d’un laboratoire central, ce qui peut s’avérer difficile, surtout en dehors des heures de travail habituelles. Selon la plupart des lignes directrices actuelles, les catégories de RP lipophiles et lipophobes sont toutes deux acceptables pour une utilisation dans les examens auxiliaires pour un DCN, avec une préférence manifeste croissante pour les études utilisant les RP lipophiles en fonction de leur capacité à capturer la phase parenchymateuse. Les nouvelles recommandations canadiennes pour adultes et enfants privilégient l’utilisation de RP lipophiles à des degrés variables, en particulier le 99mTc-HMPAO, le fragment lipophile qui a subi la plus grande validation. Bien que l’utilisation auxiliaire des produits radiopharmaceutiques soit tout à fait établie dans de multiples lignes directrices et meilleures pratiques de DCN, plusieurs domaines de recherche supplémentaires restent ouverts à l’étude.
Keywords: ancillary investigation; brain death; death by neurologic criteria; death determination; radionuclide imaging; scintigraphy.
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