169Yb -DTPA cisternographyに よ る 髄 液 循 環 動 態 の 研 究

第1編

Cisternography用 医薬 品 と して の169Yb-DTPAの 特 性 につ いて

岡山大学脳神経外科教室(指 導:西 本 詮 教授)

松 本 皓

(昭和50年11月18日受稿)

目 次

第1章　 緒 言

第2章　 動物実験

第1節　 実験方 法

Ⅰ. 麻酔方法,呼 吸管理お よび輸液

Ⅱ. 放射性医薬品

Ⅲ. 測定器

Ⅳ. 慢 性クモ膜下 出血犬の作成

Ⅴ. 正常犬 の,脊 髄 腔内に投与 された169Yb-

DTPA, 131I-HSA, 99mTcO4-の 髄液腔 内

よ り血中への移行 状態 の比較

Ⅵ. 正常 犬 と慢性 クモ膜下 出血犬 におけ る髄

液圧の変化 に伴 う169Yb-DTPAの 髄液腔

内か ら血中への移行 状態について

第2節　 実験結果

第3節　 小 括

第3章　 臨床研究

第1節　 研究方 法

Ⅰ. 対象

Ⅱ. 髄液循 環動 態の観察

第2節　 研究 結果

Ⅰ. 正常例 について

Ⅱ. 髄液圧 と169Yb-DTPAの 動態 について

Ⅲ. クモ膜下 出血後の症例 につ いて

Ⅳ. 髄液蛋 白量,滲 透圧 と169Yb-DTPAの 動

態 につ いて

Ⅴ. 169Yb-DTPAが クモ膜下腔 外に注入 され

た場合 な らびに腰椎穿刺部 よ りleakage

を生 じた場 合

第3節　 小 括

第4章　 総括 な らびに考察

第5章　 結 語

第1章　 緒 言

近 年,臨 床 的 に脳 脊 髄 液 の循 環 動 態 を把 握 す る方

法 と して急 速 に普 及 して きたradioisotope cister

nography(以 下RI-cisternography)の 歴 史 は, 1953

年BauerとYuhl1)が"myeloscintigram"と して 髄

液 腔 内 に131I-human serum albumin(以 下131I-HSA)

を投 与 した の に端 を発 す る.そ の後, ChouとFre

nch2), Bell3), Rieselbachら4)の 研 究 に続 いて, 1964年

Di Chiro5)6)は131I-HSAを 種 々の症 例 の脊 髄 腔 内,脳

室 内 に投 与 後,時 間 を追 ってphotoscanを 繰返 し施

行 し,髄 液 の脊 髄 腔 よ り頭 蓋 内へ の,ま た脳 室 内 か

らconvexityへ の"bulk flow"を 図 示 した.同 時 に

彼 は,そ の 臨床 応 用 を検 討 し,本 法 に"RISA-cis

ternography", "RISA-ventriculography"な る名

称 をつ け,こ こ に一 応 本 法 が 確 立 され た.

そ の翌 年, HakimとAdams7)8)に よ って報 告 され た

"normal pressure hydrocephalus"(以 下NPH)

の 症 例 は, shunt手 術 に よ り治 癒せ しめ うるdementia

と して 非 常 な注 目 を集 め た.こ の よ うに 相 前 後 して

現 われ た 疾 患 と検 査 法 は, Tatorら9)が 本 法 を成 人 の

交 通 性 水 頭 症 す な わ ち, NPHとhydrocephalus ex

vacuoと の 鑑 別 診 断 に用 いて 以 来,密 接 な 関係 を有

す るよ うに な り,今 日では 本 法 はNPHの 重 要 な 診 断

法 の1つ と して 用 い られ る の は もち ろ ん の こ と,そ

の他 種 々 の 臨床 応 用 が 試 み られ10-13),脳神 経 外科 領 域

で は有 用 な 検 査 法 とな っ て い る.

本 法 に 用 い られ る放 射 性 医 薬品 と して は,そ の後

131I-HSA以 外 に数 多 くの もの が検 討 され て きた が14),

1968年Wagnerら10)15)-17)に よ って 開 発 され た169Yb-

133

134　 松 本 皓

diethylenetriaminepentaacetic acid(以 下169Yb-

DTPA)は,そ れ らの 中 で も最 近 好 ん で用 い られ て

い る.

著者 は169Yb-DTPAに よ るRI-cisternographyを

多数 の 臨床 例 に施 行 す る と共 に,動 物実 験 を も合 せ

行 い, 169Yb-DTPAの 特 性 につ い て 若 干 の 検 討 を加

えた.

第2章　 動 物 実 験

第1節　 実 験 方 法

Ⅰ. 麻 酔方 法,呼 吸管 理 お よ び輸 液

体 重10～15kgの 雑 種成 犬 を用 い,麻 酔剤 にはke

tamine hydrochlorideを 使 用 した.呼 吸 管 理 は気 管

内 挿管 後,自 発 呼 吸 とす るか(以 下 のVの 場 合)suc

cinylcholine chlorideに て非 動 化 し,高 岡 の レス ピ

レーターで生 理 的 調 節 呼 吸(以 下 の Ⅳの場 合)と した.

ま た,い ず れ の 場 合 も, lactate Ringer液 を一定 の

ス ピー ド(2ml/min)で 大 腿 静 脈 内 へ点 滴 注 入 した.

Ⅱ. 放 射 性 医 薬 品

ダ イ ナ ボ ッ トRI研 究 所 製 の169Yb-DTPA(比 放 射

能100～300mCi/mg), 131I-HSA(比 放 射 能50μCi/mg

unboundの131I-含 有 量1%以 下 の もの), 99mTc-per

technetate(以 下99mTcO4-, 99Mo-99mTc generator

よ りmilkingし て得 られ た放 射 能 濃 度3～10mCi/ml

の もの)を それ ぞれ実 験 動 物 当 り50～100μCi用 い た.

Ⅲ. 測 定 器

1. Scintillation camera: Nuclear Chicago社

製PHO/GAMMA Ⅲ に それ ぞれ の 核 種 に応 じた平

行 多孔 型 の コ リメ ー タ を用 い,ポ ラ ロイ ドフ ィル ム

上 にscintigramを 得 た.

2. Well型scintillation counter:東 芝 製utility

scaler model UDS-24210を 用 い た.

3. 髄 液 圧 の測 定:髄 液 腔 内 に 留置 した シ リコ ン

チ ュー ブ を 三 方 活 栓 を介 してtransducer(日 本 光 電

製MP-4)に 接 続 し髄 液 圧の変 化 を三 栄 測 器 製re

corder, (Rectigraph type 8S13-8-A)に て記 録 した.

Ⅳ. 慢 性 クモ膜 下 出血 犬 の作 成

体 重10～15kgの 雑 種 成 犬 を用 い, ketamine hy

drochloride麻 酔 下 に,経 皮 的 に大 槽 穿 刺 を行 い,

約10mlの 自家 血 を無 菌 的 に1週 間 隔 で2～3回 注 入

し,最 終 注入 時 よ り3～5週 後 の もの を 慢 性 クモ 膜

下 出血 犬 と して用 い た.

Ⅴ. 正 常 犬 の脊 髄 腔 内 に投 与 さ れ た169Yb-DTPA,

131I-HSA , 99mTcO4-の 髄 液 腔 内 よ り血 中 へ の 移 行 状

態 の比 較.

雑種成 犬9頭 を用 い,各 々3頭 ず つの3つ の グル

ー プに分 け,上 記麻 酔,自 発 呼吸下 に腰椎部 の椎弓

切 除 を施行 し,硬 膜 を露 出 した.各 グルー プ毎に上

記3種 の放射性医 薬品 の うちいずれか1つ を50～100

μCi,そ れぞれの犬の クモ膜下腔 に注入後,硬 膜 外に

か けた絹糸 にて,髄 液 が漏 出せ ぬよ う注入部 の中枢

側 を完全 に結紮 した.そ の後6時 間,時 間 を追 って

適 宣,上 記scintillation cameraに て腰部 ならびに

頭部 のscintigramを と り,髄 腔 内に投 与 されたRI

の分 布を調 べ ると共 に,主 として30分 毎 に採血 を行

い,血 中のradioactivity(以 下RA)を 上記well

counterに て測定 し,髄 液中 よ り,血中へ の各 々のRI

の移行 状態 を調べ た.な お,時 間 を追 っての各 サ ン

プルのRAは,各 々のRIの 半減期 を考慮 した上 で減

衰 分の補正 を行 った後,表 示 した.

Ⅵ. 正 常犬 と慢性 クモ膜下 出血犬 における髄 液

圧の変化 に伴 う169Yb-DTPAの 髄液腔 内か ら血 中へ

の移行状態 につ いて

雑種成犬12頭 を用 い,そ の うちの6頭 は正常 コン

トロール犬 と し,他 の6頭 には慢 性 クモ膜下 出血 を

作成 し,さ らに これ らを3頭 ず つ以下 に示 す4つ の

グル ープに分 けた.上 記麻 酔,調 節 呼吸下 に第2頚

椎の椎弓切除 を行 い,硬 膜および クモ膜 を切 開後,

内径1mmの シリコンチ ューブを脊髄 クモ膜下腔(正

常犬 とクモ膜下 出血犬共 に3頭 ずつ)か,頭 蓋内 クモ

膜下腔すなわ ちcisterna magna(正 常犬 とクモ膜下

出血犬共 に3頭 ずつ)へ 挿入 し,硬膜 外にか けた絹糸

で結紮 し完全 に脊 髄腔 と頭蓋内腔 に分離 した.こ れ

らのチ ューブよ り前 もって,そ れぞれの髄液腔 内へ

約100μCiの169Yb-DTPAを 注入 した後,チ ューブを

三方活栓 に接続 した.こ の三方活栓 よ り生理食塩水

1mlを 急 速 注 入 し,生 じた約2000mmH2O以 下 の髄

液圧 の変化 を圧transducerを 用 い連 続記 録 す ると

共 に,経皮 的に静脈血 を採血 しその中の169Yb-DTPA

のRAを 測定 し,髄 液 圧の変 化 に伴 う169Yb-DTPA

の髄 液腔 内か ら血中へ の移行 状態 について調 べた.

第2節　 実験結果

各々のRIの 正 常 犬 髄 液 腔か ら血 中への移行 状態

について,そ れ ぞれ3頭 ずつの実験動 物 よ り得 られ

たデー タの平均値 を示 したのが,図1で あ る.す な

わ ち,分 子量 の小 さい99mTcO4-で は,そ の ほ とん ど

が速やか に脊髄腔 内か ら血中へ移 行 して しまい,

scintigramで もbulk flowと して頭 蓋 内へ上昇 して

ゆ く像 は得 られなか った, 131I-HSAと169Yb-DTPA

169Yb-DTPA cisternographyに よ る髄 液循 環 動 態 の 研 究　 135

投与 後 のscintigramと して は, 40～60分 後 にRIの

bulk flowの 先 端 がbasal cisternに 達 し,以 後 次

第 に 頭 蓋 腔 内 のRAの 増 加 を認 め た.髄 液 腔 内か ら

血 中 へ の移 行 に つ い て は,分 子 量 の最 も大 きい131I-

HSAで は,脊 髄 腔 内 の み に存 在 す る早 期 に は 血 中 の

RAは 低 く,時 間 と共に増加 し,主 として頭蓋内か ら

bulk flowと して 吸収 され る結 果 を得 た. 99mTcO4-と

131I-HSAの 中 間 の分 子 量 を もつ169Yb-DTPAで は,

それ が主 と して 脊 髄 腔 内 に存 在 す る時 と頭 蓋 内 に存

在 す る時 の そ れ ぞ れ に 一 致 して,血 中RAカ ー ブ に

ピー ク を認 め た.

図1　 各 種 放 射 性 医 薬 品 の 髄 液 腔 内 よ り血 中 へ の 移 行 状 態 を示 す.図 中 の

TcO4-は99mTC-pertechnetateを, Yb-DTPAは169Yb-DTPAを,

RISAは131I-human serum albuminを 示 す.

次 に正常犬 と慢 性 クモ膜下 出血犬 の髄液腔 内に,

169Yb -DTPAを 投与 し,髄液 圧変 化 に伴 って,血 中へ

移行す る状態 を調 べてみ ると,ま ず正常犬髄 液腔 内

に生理食塩水 を注入 した後の髄 液圧 の変化 は,図2,

3の 左側下 に示 したよ うな経過 をとる.す なわ ち,

生理 食塩 水注入直後に高圧 を呈す るが,以 後速 やか

に圧 下降 を来 し,正 常圧へ復す る.な お,こ の際,

髄 液圧 の上昇 に伴 い, 169Yb-DTPAの 血 中への移 行

が増加す ることがわか る(図2, 3の 左側 上の グラフ)

慢性 クモ膜下出血犬で は,正 常犬 に比 べ生理 食塩水

負荷後の圧下降曲線が正常圧 に復す るのに時間 を要

し,図2, 3右 側下の ごと き経過 を示 した.ま た,

この場合の169Yb-DTPAの 髄液腔 か ら血中への移行

は,正 常犬 に比べ わず かであ った(図2, 3の 右側上

の グラフ).な お,図2, 3に 示 したデ ータは先 に述

べた4つ のグループにおいて,そ れぞれ3頭 ずつ の

実験動物 について得 られたデー タの うちの1例 を取

り上 げ示 した ものであ り,ど の グル ープにおいて も

残 る2例 もここに示 した1例 とほぼ同様 の傾 向を示

した.

136　 松 本 皓

図2　 脊髄髄液腔 内へ 投与 した169Yb-DTPAが,髄 液圧 の変化 に伴 って どの

よ うに血 中へ移 行す るか を示 した もの.Control caseと は正常犬 を,

chronic caseと は慢性 クモ膜 下出血 犬 を意味す る.

CSFP:脊 髄髄液腔 に挿入 したチ ューブよ り圧 トランスデ ューサーを

経 て得 られた髄液圧 を示 す.

生理 食塩水注入時,髄 液圧 は約2000mmH2Oを 示すが時間 とと もに次

第 に正常圧へ復す.そ の経過 中,矢 印の時 に採血 を行い,そ の血中の

radioactivityが 上図に示 して ある.

-intrathecal-

第3節　 小 括

3種 類の放射性医薬品 を犬の脊髄腔内 に投与 し,

それぞれの髄液腔 内か ら血中へ の移行状態 につ いて

調べてみ る と,そ れぞれその分子量の大 きさによ り

特徴的なパ ターンを呈 した.す なわち,こ れ らの う

ちで分子量 の最 も小 さい99mTcO4-で は,そ のほ とん

どが脊髄腔 内で血 中へ移 行 して しまい,分 子量 の最

大の131I-HSAで は,主 として頭蓋内か らbulk flow

と して吸収 され るように考 えられた.ま た,こ の両

者 の中間の分子量 をもつ169Yb-DTPAで は,脊 髄腔

内 と頭蓋 内にそれぞれ主 として存在 す る時 に一 致 し

て血 中のRAカ ー ブに2つ の ピー クを認めた.こ の

うち後者 の ピー クは, 131I-HSAと 同様 に頭 蓋内 よ り

吸収 され る髄 液 のbulk flowを 反映 してい るが,最

初 の ピー クに関 しては,脊 髄腔内で単な る拡散 と脊

髄 々液腔 か らの髄 液の吸収能 に応 じて血中へ移行 し

た169Yb-DTPA量 を表現 しているもの と考 えられた.

したがって, 169Yb-DTPAを 用 い それ が主 として脊

髄腔 内に存在す る時期 に169Yb-DTPAの 髄液腔内か

ら血 中へ の移行状態 を調 べ ることに よ り,脊 髄腔内

での髄液 の吸収能 をあ る程度把 握 し うるの ではな い

か と想定 した.

次 いで,こ の169Yb-DTPAの 髄 液腔か ら血中への

移行 が どの程度 まで髄 液の吸収動 態 と相関 している

か を確認す るために,正 常犬 と慢 性 クモ膜下 出血犬

の脊髄 な らびに頭蓋 内髄 液腔 において,生 理食塩水

負荷後の髄 液圧 の変化 とそれ に伴 った169Yb-DTPA

の血 中へ の移行状態 を調 べた.そ の結果,正 常状態

で は,髄 液圧 が上昇す れば,髄 液の吸収が増 し,こ

れ に伴 って髄液中 の169Yb-DTPAは 大量 に血 中に移

行す るが,慢 性 クモ膜下 出血犬 では,髄 液 の吸収障

害が あ らか じめ存在す るため,髄 液圧 を上昇 させ て

も髄液 の吸収 は余 り増加せず,こ の ため169Yb-DTPA

の血中への移行 も少 なかった.こ れ よ り169Yb-DTPA

169Yb -DTPA cisternographyに よ る髄 液 循 環 動 態 の 研 究　 137

の髄液腔内か ら血中へ の移行状態 は,髄 液 の吸収動

態 と相関 して変化 しうるものであ ると結論 した.

図3　 頭蓋 内髄液腔へ投与 した169Yb-DTPAが,髄 液 圧 の変化に伴 って

どのよ うに血中へ移 行す るかを示 した もの.図 の説明は図2の もの を

参照 のこと.

第3章　 臨床 研 究

第1節　 研究方法

表1.　 169Yb-DTPA cisternography施 行 症 例

Ⅰ. 対 象

昭 和46年3月 か ら昭和49年4月 まで に,岡 山大 学

脳 神 経 外科 教 室 に お い て, RI-cisternographyを 施

行 した 症例(表1)を 対 象 と し,そ れ らの 中 か ら各 症

例 群 につ い て数 例 ず つ を と りあ げ,種 々 の 検 討 を加

え た.

Ⅱ. 髄 液循 環 動 態 の 観 察

患 者 を側 臥位 に して, 20ゲ ー ジの ル ンバ ー ル針 に

て腰 椎 穿 刺 を 行 い,髄 液 圧 測定 後, 169Yb-DTPA(前

記 の もの)500μCiを1.0ml以 下 の 容 量 と して髄 液 腔

内へ 注 入 した.な お,こ の 際1部 の 症 例 で は169Yb-

DTPA注 入 前 に〓 透 圧 な らび に蛋 白測 定 用 の髄 液 を

少 量(2～3ml)採 取 し,〓 透 圧 はprecision osmo

meter, OSMETTEに よ り,蛋 白 量 は 髄 液 蛋 白 測

定 用 試 薬 シ ノテ ス ト201に よ り測 定 した.そ の 後,

1, 2, 6, 24, 48時 間 目 にscintillation camera

に て頭 部 各 方 向 な らび に必 要 に応 じ腰 部 のscinti

gramを 撮 影 した.な お, RI投 与後, 5, 10, 20, 30

138　 松 本 皓

分, 1, 2, 3, 4, 5, 6時 間 目 に0.1mlの 静 脈

血 を 採血 し, well counterに て 血 中 の169Yb-DTPA

量 を測 定 し,髄 液 腔 か ら血 中へ の169Yb-DTPAの 移

行 状 態 を調 べ た.

図4　 正常例 における169Yb-DTPAの 血 中濃度曲線

(10症例 中の2症 例 のデー タが示 してあ る).

time after injection

図5　 低髄 液圧症例 におけ る169Yb-DTPAの 血 中濃度曲線

(10症例 中3症 例 のデー タが示 してあ る).

第2節　 研 究 結 果

Ⅰ. 正常例 につ いて

RI-cisternographyの 他 に も種 々の検査 を行 い,

頭蓋 内な らびに脊髄腔 内に異常 を認めなか った10症

例 を正 常 例 と した.正 常 例 のRI-cisternogramは,

諸家 の報 告 の ご と く10)11)18)19), 169Yb-DTPAは 時 間 と共

にbasal cistern, frontal pole, Sylvian cistern

へ と広 が って ゆ き, 24時 間 でconvexity全 体 に分 布

す るが,脳 室 系 は造 影 されな い.血 中 の169Yb-DTPA

濃度 曲 線 に つ いて は,軽 度 な が ら1時 間 目前 後 と4

～5時 間後 に そ れ ぞ れ ピー ク を示 す 傾 向 が み られ,こ

の点,動 物 実 験 の結 果 と類 似 してい た(図4,但 し図4

169Yb -DTPA cisternographyに よ る髄 液 循 環動 態 の 研 究　 139

には10症 例 中の2症 例 のデー タを示 したが,他 の8

症例 について もほぼ同様の結果 で あった).

図6 早期 に169Yb-DTPAの 髄 液腔 内よ り血 中への移 行がみ られた症例

(グラフには上記10症 例 中の3症 例のデー タを示す).

図7　 高髄 液圧 を伴 っ た脳 腫 瘍 症 例 のcisternogram. 169Yb-DTPAの 上 昇 は

ほ とん どみ られ ず,む し ろ,大 部 分 が 血 中 へ 移 行 して い る.こ の た め

cisternogramは 脳scintigramに 近 いimageを 呈 し,膀 胱 内 に 多量

の169Yb-DTPAの 貯溜 をみ る.

Ⅱ. 髄 液圧 と169Yb-DTPAの 動 態 について

各種 疾患々者で100mmH2O以 下 の比較的低髄液圧

を示 す10症 例 についてま とめた ところ,こ れ らの症

例 で は,図5の ご と く169Yb-DTPA血 中 濃 度 曲 線 の

値 は 低 く全 般 に 正 常 パ ター ンの1/5程 度 の 血 中RA

を呈 した.逆 に,早 期 よ り169Yb-DTPAの 血 中 へ の

移 行 が 多 く,満 足 す べ き頭 部 のscintigramの とれ な

か った10症 例(但 し,投 与1時 間 後 に腰 部 のscinti-

140　 松 本 皓

gramを と り,穿 刺 部 か らのRIのleakageを 認 め な

か った もの)で は,髄 液 圧80mmH2Oを 示 した1症 例

を除 き,い ず れ も150mmH2O以 上 の 比 較 的 高 髄 液 圧

を 示 した.こ の う ち6症 例 に お い て は169Yb-DTPA

注 入 後2時 間 以 内 に最 高 値 を得 る血 中 濃 度 曲 線 が 得

られ た(図6).

また 髄 液 圧の高 い脳 腫 瘍 症 例(血 中 の169Yb-DTPA

濃 度 曲 線 をモ ニターせ ず にRI-cisternogramの み と

った 症 例)で は, 169Yb-DTPAが 正 し くクモ 膜 下 腔 に

注 入 され(図7,左 の 腰 部 のscintigram),し か もそ

の 後 数 回 とった腰 部 のscintigramで も腰 椎 穿 刺 部 か

らのleakageを 認 め なか っ たの に, 169Yb-DTPAの

大 部 分 が 脊 髄 腔 内で 吸 収 され,頭 蓋 内髄 液 腔 の 映 像

を得 難 く,早 期 に膀 胱 へ の169Yb-DTPAの 排 泄 を み

た(図7)こ と もしば し ばあ った.

Ⅲ. ク モ膜 下 出 血 後 の 症 例 につ いて

動 脈 瘤 破 裂 に よ る ク モ膜 下 出血 後 の16症 例 につ い

て ま とめ て み る と(表2),こ の うち11症 例 に169Yb-

DTPAの 脳 室 内逆 流 を認 めた.し か し,明 らか な脳

室 拡 大 と24時 間 以 上 に わた る169Yb-DTPAの 脳 室 内

stasisを み た もの は, ventricular dilatation〓 の

3症 例 と+の2症 例 の 計5症 例 で,さ らに その うち

前 交 通 動 脈 瘤 でventricular dilatation〓 を示 した

2症 例 で は典 型 的 なNPHの 臨床 症 状 を呈 しshunt

手 術 に よ り症 状 の改 善 を み た.こ れ ら明 らか な脳 室

拡 大 と169Yb-DTPAのstasisを み た症 例 の 血 中RA

曲 線 は,脊 髄 腔 内 に169Yb-DTPAの 存在 す る時 期 に

は低 値 を示 し,脳 室 内 に169Yb-DTPAを み る時 期 よ

り次 第 に上 昇 した(図8).

表2.　 脳動 脈 瘤 破 裂 後 の クモ 膜 下 出 血 症 例 に お け る169Yb-DTPA cisternogram上 の 所 見

Siteは 破 裂 脳 動 脈 瘤 の 存 在 部 位 を し めす.

ant. com. art.:前 交 通 動 脈 動 脈 瘤

ant. cereb. art.:前 大 脳 動 脈動 脈 瘤

mid. cereb. art.:中 大 脳 動 脈動 脈 瘤

post. com. art.:後 交 通 動 脈 動 脈 瘤

Ⅳ. 髄 液 蛋 白量,〓 透 圧 と169Yb-DTPAの 動 態

につ い て.

髄 液蛋 白量 な らび に〓 透 圧 と169Yb-DTPAの 血 中

へ の移行 状態 との関係 を調べ た10症 例 につ いて,そ

の血中濃度 曲線の形か ら大きく4つ のtypeに 分 け検

討 してみたが(図9),こ れ らと髄液蛋 白量,〓 透圧

との間には相関関係 を認 めなか った.

Ⅴ. 169Yb-DTPAが クモ膜 下腔外 に注入 された

場合な らびに腰椎穿刺部 よ りleakageを 生 じた場合

腰椎穿刺 時, 169Yb-DTPAの1部 が クモ膜 下腔外

(主と してepidural space)に 注入 されるか,ル ン

バール針抜去後,そ の1部 がクモ膜下腔外へ漏出し

た場合 には ともに早 期 に血 中のRAが 上昇 し169Yb-

DTPAの 血中濃度曲線 は,そ れを静注 した ときの血

中濃度曲線 に似 た経過 を示 した(図10).な お,こ の

際,腰 部 のscintigramで は,通 常 とは異 な った不整

形 を呈 し, 169Yb-DTPAは ほとん ど頭 蓋 内へ上昇 し

なか った(図11).

第3節　 小 括

種 々の 臨床例 について, 169Yb-DTPA cisterno

gramと その髄液腔 内か ら血中へ の移行状態 よりどの

程度 まで髄 液循環 動態が把握 しうるか について検討

してみた ところ,ま ず正常例 では,先 の動 物実験の

場合 と同様 に, 169Yb-DTPAを 用 いる と頭 蓋 腔 内の

み な らず脊髄腔 内か らの髄液の吸収 動態 を もと らえ

うる可能性が示唆 された.そ こで次に,髄 液圧の高 さ

と169Yb-DTPAの 血中への移行状態 につ いて調 べて

み ると,髄 液圧 の高低 によ り髄液腔 内か らの169Yb-

DTPAの 血 中へ の移 行状態 も変化 し,髄 液圧 の高い

場 合には, 169Yb-DTPAの 脊髄 腔 内か ら血中へ の移

行 も亢進 していた.こ の ことか ら,一 般 に髄液庄の

高 い場合には,脊 髄腔 内での髄 液吸収 も亢進 してい

る もの と考 え られた.

169Yb-DTPAの 脳室 内逆 流 を認 めた クモ膜下 出血 後

の症例の血中RA曲 線 は,脊 髄 腔 内に169Yb-DTPA

169Yb -DTPA cisternographyに よ る髄 液環 動 態 の 研 究　 141

の存 在す る時 期 には低値 を示 し,脳 室内 にRAを み

る時期 よ り次第 に上昇 した.こ の ことは,脊 髄腔 を

含 む クモ膜下腔 か らの髄 液吸収障害 が存在 するため

脳室壁 か らも髄液 吸収 が行 われてい るこ とを示唆 し

た.

図8　 脳動脈瘤破裂後の クモ膜下出血症例 中,典型 的なNPHの 病態 を呈 した

もの　 (上記169Yb-DTPA血 中濃度 曲線には2症 例 のデ ータが示 して

あ る).

なお,本 法 を行 って ゆ く上 で1番 問題 となるの は

169Yb-DTPAが 正 しくクモ膜下 腔 に注入 されたか,

あるいはル ンバ ール針 抜去 後 にその部 位 か らRIの

leakageが あ るか 否 か とい う こ とで あ る.こ の 点 に

つ いて は,繰 り返 し腰 部 のscintigramを と る こ と以

外 に,早 期(30分 以 内)の 血 中RA曲 線 をモ ニ タ ーす

る こ と に よ っ て も容 易 に 診 断 し うるこ とが わか った .

図9　 髄 液蛋 白量,浸 透 圧 と169Yb-DTPAの 動態 につ い て, 10症 例 を169Yb-DTPA

血 中濃 度 曲 線 のtypeか らA, B, C, D,の4型 に分 け,そ れ と髄 液 蛋 白量,浸 透

圧 との 間 の関 係 を調 べ た が,特 に 相 関 関 係 は認 め られ な か った.

第4章　 総括 ならびに考察

脳室内の脈絡叢 で産生 された髄 液は,順 次脳室系

を下降 し,第4脳 室 よ りクモ膜 下腔へ拡が った後,

142　 松 本 皓

図10　 169Yb-DTPAが クモ膜下腔外へ注入 された り,腰 椎穿刺 部か らの

leakageを 生 じた場合には, 169Yb-DTPAを 直接静脈 内投与 し

た場合の血 中濃度 曲線(右 上の グラフ)に似 た血中濃度曲線 を示す

(2症 例 のデー タをグ ラフに示 す).

parasagittal arachnoid villiよ り血 中へ 吸収 され

る と これ ま で考 え られて 来 た.し か し,現 在 で は,

も ちろ ん この よ うなbulk flowは 存 在 す る が,こ の

他 に髄 液 の 産 生 と吸 収 は髄 液 腔 の どの 部 位 か らで も

起 り うる こ とが 一 般 に 知 られ て い る20)21).その うち,

主 な 髄 液 の 吸 収部 位 と して は, 1) parasagittal ar

achnoid villi, 2) leptomeninges, 3)脳 室ependyma

4)脈 絡 叢, 5)脳 脊 髄 神 経 のperineural channelな

どが挙 げ られ て い る22).した が って正 常 の髄 液 のbulk

flowが 障 害 され た 病 的 状 態 下 で は,平 素 は積 極 的 に

働 い て い な い部 位 か らの髄 液 吸収 動 態 が 重 要 な 意 味

を もって く る.ま た,近 年, NPHの 症例 が 注 目 され

は じ め て以 来,本 症 例 のshunt手 術 の適 応 やhydro

cephalus ex vacuoと の鑑 別 に 際 し,臨 床 的 に も

髄 液 の 循 環 動 態,な か で も吸収 動 態 を把 握 す る必 要

性 が生 じて きた 。 この 目 的 の た め には,髄 液 腔 内 に

生 理 食 塩 水 を注 入 し,そ れ に よ っで生 じ た髄 液 圧 の

時 間 的 変 化 を調 べ て ゆ くconstant-infusion mano

metric test23)や 髄 液腔 内 か ら血 中 へ のRIの 移 行 状

態 をモ ニ タ ーす るRI-transfer test24)25)など が 用 い

られ て い る.前 者 の 変 法 は26)27),ルンバール タ ップ のセ

ッ トさ え あれ ば,ど こで も行 い う るが,少 くと も,

169Yb-DTPA cisternographyに よ る髄 液 循 環 動 態 の 研 究　 143

20～30分 間 ル ンバ ー ル針 を刺 した ま まで,患 者 を側

臥位 に保 た ね ば な らな い こ と,体 動 や 力 み な ど患 者

の 状態 に よ って も容 易 に髄 液 圧 が 変 動 し うる こ とな

どが 問題 とな る.後 者 の方 法 は,特 殊 な 設 備 と機 器

を必 要 とす るが, RIと して γ-emitterの もの を用 い

れ ば,同 時 に経 時 的 なcisternogramを 得 る こ と も

出来 るた め,髄 液 のbulk flowの 動 きや そのanato

mical pathwayも 形 態 学 的 に と らえ う る.も と もと,

RI-cisternographyは, RI-transfer testと は別 に

始 め られ た もので あ るが と もに各 種hydrocephalus

の 診断 を 目的 と して 施行 され て来 た.ま たRI-cis

ternographyの み で は, RIの 各 髄 液腔 レベ ルへ の 到

達 時 間 と髄 液腔 内 か らのclearancesの 状 態 か ら,あ る

程 度 は髄 液 の循 環 な らび に 吸収 動 態 を知 りえて も,

RI-transfer testの よ うに数 量 的 に表 現 す る こ とは

難 しい.そ こで最 近,こ の 両 者 を合 せ 行 い,視 覚 的 に

髄 液 循 環 動 態 をと らえ る と同時 に,数 量 的 に髄 液 吸

収 動 態 を把 握 して ゆ こ う とす る試 み が 多 くな って き

た28)29).また131I-HSAを 用 いて行 われ たtransfer test

に関 して も,そ れ のみでNPHの 診 断 は可 能 で あ っ た

とす る報 告25)も あ るが,そ の手 術 予 後30)31)やhydro

cephalus ex vacuoと の鑑 別 診 断 の決 定32)な どは不

可 能 で あ っ た とす る もの もみ られ,単 独 に用 い る よ

り もRI-cisternographyと 併 用 した方 が 良 い よ うで

あ る.

図11 腰 部 のcisternogram, 169Yb-DTPAが 腰 椎 穿 刺 針 に て正 し く クモ膜 下

腔 へ 注 入 され た場 合(A)と そ の一 部 が硬膜 外 にleakageし た場 合

(B)を 示 す.

(A) (B)

これ ま で,こ れ らの 検 査 に131I-HSAが 好 ん で用 い

られ て来 た の は, 131I-HSAが 比 較 的 早期 に開 発 され

たRIで あ り,使 用 経 験 も多 く,入 手 しや す い こ と

と,髄 液 のbulk flowを 把 握 す るた め に は,分 子 量

が あ る程 度 以 上 大 き くな けれ ば な らな い1)こ とに加

えて髄 液 中 か ら血 中 へのtransfer量 を通 常131I-HSA

投与24時 間 後 の 血 中RAを 測 定 す る だ け で簡 単 に 表

現 す る こ とが 出 来 るか らで あ る.そ れ は,髄 液 腔 よ

り血 中へ 移 行 した131I-HSAは 血 中 か らの排 泄 の半 減

期(T1/2)が72)～1814)日 と極 め て 遅 い た め,短 時 間

内(通 常,髄 腔 内 投与 後24時 間 目)の 血 中か らの 排 泄

は あ る程 度 無 視 す る こ とが 出来 る た め で あ る.し か

し, 131I-HSAを 用 い た 場 合 に は,し ば しばaseptic

meningitisを 合 併 した り33)34),血中 のRAが 長 期 に わ

た り高 い た めバ ック グ ラウ ン ドが上 昇 し,明 瞭 な,

cisternogramを 短時 間 に得 るこ と も難 し い,さ らに

温 度 変化 や 長 期 保 存 な どに よ り,容 易 にfree (un

bound)の131I-を 生 ず る可 能 性 が あ る35).この 一 旦 生 じ

た131I-は,自 由 に髄 液腔 内 か ら拡 散 に よ り血 中 そ の

他 へ 移 行 す る た め,特 に131I-HSA注 入 直 後 か ら脊 髄

腔 内 での 血 中へ の移 行 状 態 を調 べ て ゆ こ う とす る よ

144　 松 本 皓

うな 場 合 に は, originalの 溶 液 中 に 何%のfreeの

131I-が 含 有 され て い るか に よって もその 結 果 が ば ら

つ く恐 れが あ る29)36).この点169Yb-DTPAで は化 学 的

に安 定 性 が よ く,た と え長 期 に保 存 して も,高 温 下

にお い て も化 学 的 な 形 態 が 変 化 す る こ とは な い10).ま

たpure gamma emitterで あ り,生 物 学 的 半 減期 が

短 い た め(髄 液 腔 内 投 与 で は10時 間),大 量 投与 が 可

能 で あ り,短 時 間 に きれ い なcisternogramを 得 る

こ と が 出 来 る10)37).そこで,こ の169Yb-DTPAを 用 い

た 場 合,ど の 程度 ま で 髄 液 の 循環 な ら びに 吸収 動 態

を把 握 し う るか につ い て 若干 の検 討 を加 えた.

まず,動 物実 験 か らは, 131I-HSAよ り も分子 量 の

小 さい169Yb-DTPAで は,頭 蓋 内 か らのbulk flow

と して 血 中 へ 移 行 す るの み で な く,脊 髄 腔 内 で もか

な り血 中 へ の移 行 が 認 め られ,こ こで の 髄 液 吸収 動

態 を も把 握 し う る可 能 性 を示 唆 す る結果 を得 た.も

ち ろん,一 口 に 髄 液 吸収 とい って も,単 な る拡 散 に

よ る もの,物 理 的 な 圧 勾配 に よ る もの, active tr

ansportに よ る もの な どが考 え られ22),先 に あ げた 髄

液 腔 内 の 各 髄 液 吸収 部 位 に お い て,各 々 その メ カ ニ

ズ ム は異 な って い るで あろ う.し か し,本 論文 で は

169Yb-DTPAの 髄 液 中 よ り血 中 へ の 移 行 状 態 か らそ

の 一 部 を考 察 して ゆ くため,こ れ らを明 確 に区 別 せ

ず,単 に髄 液 の 吸収 もし くは吸収 動 態 と い う言 葉 を

用 い る こ と に し た.

次 に,は た して この169Yb-DTPAの 髄 液 腔 か ら血

中へ の 移 行 が本 当 に髄 液 の 吸 収動 態 と相 関 して い る

か 否 か を確 認 せ ね ば な らな い.こ れ まで に,髄 液 産

生 は髄 液 圧 に よ り余 り影 響 を受 けず,ほ と ん ど一 定

で あ る こと,髄 液 の 吸 収 は髄 液 圧 が上 昇 す る につ れ

増 加 す るこ と38),クモ 膜 下 出 血 後 に は,血 液 成 分 に よ

るarachnoid villiの 閉 塞39-41)やleptomeningesの

線 維 化 の た め,髄 液 吸 収 能 が 低 下 す る42)43)こと な ど

が報 告 され て い る.そ こで,正 常 犬 と ク モ膜 下 出血

犬 に お い て,髄 液 圧 の変 化 に伴 う髄 液 吸 収 能 の 変 化

と169Yb-DTPAの 髄 液 腔 か ら血 中へ の移 行 状態 との

関 係 を調 べ た.そ の 結 果,明 らか に こ の両 者 の 間 に

は,相 関 関 係 が認 め られ, 169Yb-DTPAを 用 いれ ば,

い くぶ ん な り と も髄 液 腔 内 か らの 髄 液 の 吸収 動 態 を

も把 握 し うる と考 え られ た.

しか し, 169Yb-DTPAを 用 い た 場 合 に も問 題 は あ

る. 169Yb-DTPAは 髄 液 腔 よ り血 中へ 移 行 した後,

速 や か に腎 か ら尿 中 へ 排 泄 され る た め(血 中 か らの

T1/2は10～15分 と され て い る)14)44),血中 のRAを 測 定

して もそ の値 は131I-HSAの よ うに,そ れ ま で に髄 液

腔 内 よ り血 中 へ 移 行 した169Yb-DTPAの 総 量 を示 す

こ とに は な らな い.こ の た め,流 血 中 の169Yb-DTPA

のRAは 腎 機 能 や 検 査 中 の水 分 摂 取 量 に よ り大 き く

影 響 され,デ ー タ解 析 に複 雑 性 を お び, 131I-HSAと

同様 な考 え方,用 い方 で は誤 っ た結 論 を うる可 能 性

もあ る.こ の た め, 169Yb-DTPAを 用 い たtransfer

testの 報告 はい まだ数 少 い. Hiratsukaら45)は169Yb-

DTPAを 腰 椎穿 刺 に て 投 与後,そ の血 中RA曲 線 を

normal type, median type, delayed typeの3群

に分 け, NPHの 症 例 で はdelayed typeを と る もの

が 多 く,そ の 診 断 に 有 用 で あ る と した. Annoら46)も

同様 に169Yb-DTPAの 血 中 曲 線 を早 期 上 昇 型 と遅 延

型 の2つ に分 け,血 中 の169Yb-DTPAのRAを モ ニ

ター す る こ とに よ り, NPHの 診 断 率 が 向 上 し う る と

した.し か し,こ れ らの 報告 で は,い ず れ もこれ ま

で の131I-HSAの 代 りに169Yb-DTPAを 置 換 えた の み

で, 169Yb-DTPAの 特 性 に は余 り十 分 な考 慮 は払 わ

れ て い な い.こ の 他 に最 近 で は,採 血 手 段 を用 いず

169Yb -DTPAの 時 間 的 分 布 をvideotapeで 記 録 した

後,コ ン ピ ュー タ ー で処 理 し脳 室 内か らのRIのcl

earanceや 髄 液腔 各部 位 で のflow rateを 求 め,こ

れ らか ら髄 液 の 循 環 動 態,吸 収 動 態 を 把 握 して ゆ こ

う とす る試 み47)48)もあ る.

近 藤 ら49)は169Yb-DTPAの 血 中 よ り尿 中へ の 移 行

が非 常 に速 いた め,血 中 のRAを そ の ま ま測定 して,

これ を髄 液 腔 が ら血 中 へ の移 行 率 の 指 標 とす る こ と

は 誤 りを 来 しや す い と して,血 中 と尿 中 のRAを 同

時 にモ ニ タ ー した 後,一 定 の 計 算 式 を考 案 し,腎 機

能 の 影響 を受 け る こ とな く, 169Yb-DTPAの 髄 液 腔

内 よ り血 中 へ の 移 行 率 を算 定 しえ た と して い る.し

か し,腎 機 能 低 下 の あ る患者 に は,被 曝 線 量 の面 か

ら, 169Yb-DTPAの 使 用 は禁 忌 で用 い られ る こ とは

な い し44)50),腎機 能 正 常 者 で は,血 中 と尿 中 の169Yb-

DTPAのRA変 化 はparallelで あ る との 報 告51)52)も

あ る.し た が って,一 般 に 腎機 能 正 常 者 で は,検 査

中 の 水 分 摂 取 量 を一 定 に保 ち さ えす れ ば,時 間 を追

って 単 に血 中の169Yb-DTPA量 を測 定 す るだ け で,

む しろそ の 瞬 間 瞬 間 に お け る各 髄 液 腔 レベ ル か らの

髄 液 の 吸 収 動 態 を 把 握 し う るの で は な い か と も考 え

られ る.そ こ で 臨 床 例 に169Yb-DTPAを 用 い, RI-

cisternographyとRI-transfer testを 施 行 す る一

方,特 に169Yb-DTPAの 脊 髄 腔 内 注 入 直 後 か らま だ

その 大 部 分 が脊 髄 腔 内 に残 存 す る1時 間 後 ま で の早

期 に お け る 血 中 の169Yb-DTPA濃 度 曲 線 に 注 目 し,

こ れ まで の131I-HSAを 用 い た 場 合 に は とらえ られ なか

169Yb -DTPA cisternographyに よ る髄 液循 環 動 態 の 研究　 145

った脊髄腔 内における髄液の吸収動態 を検討 してみ

た.

その結果,臨 床例 で も動物実験 と同様,脊 髄腔内

か らの髄液 吸収 は,髄 液圧 によ り変化 し,一 般 に髄

液圧 が高 いほ ど亢進す る ものと考 え られ た.し たが

って,高 髄液圧症例 にRI-cisternographyを 施行 せ

ねばな らない時11)13)53)には,動 物実 験の結果 とも考え

合せ169Yb-DTPAよ りは さらに分子量の大 きい131I-

HSAを 用 いた方が良 いよ うに思 われた.ま た,脊 髄

腔 内での髄液 吸収 に関 し,髄 液圧以外のfactorと し

て,髄 液蛋 白量 と〓透圧 を取 り上 げ検討 してみたが

これ らとの間 には,相 関関係 を認 めなか った.次 に

クモ膜下 出血後の症例 につ いて は,脊 髄腔 をは じめ

とす る髄液腔 か らの髄液吸収能 は全般 に低下 してお

り54)55),正常 とは異なったbulk flowを 示 した り,脳 室

内か らの髄 液吸収 を示唆す る56)結果 を得 た.こ の う

ち,脳 室 内か らの髄液吸収 につ いて は,こ れ までに

も脳室ependymaや 脈絡 叢を経て 髄液や髄液中の蛋

白質 が吸収 され うることが証明 されてい る57-59).特に

NPHの 症例 では,通 常の髄液吸収 路が障害 されてい

るため,正 常 では目につか ない,こ の脳 室か らの髄

液吸収 が著明 になると も言われてい る60)が,図8の

結果 は これ を支持す る ものであ る.

最後 にRI-cisternography施 行時, 169Yb-DTPA

が正 しくクモ膜下腔 に注入 されたか否かがいつ も重

要 な問題 となる.失 敗例 の うち大多数の ものはepi

dural spaceに1部 注入 したか,あ るいはル ンバー

ル針抜去後 にそこか らRIの1部 が クモ膜 下腔外に漏

出 した もの である61).この よ うな場合には,腰 部 の,

scintigramを とれ ば診断 は容易で あるが,そ れ以 外

にRI注 入直後の血中のRA曲 線 を調べれば,そ れか

らも診断 し うることがわか った. Larsonら61)62)は,

ルンバ ールタップにてRIを クモ膜下腔 に正 し く注入

しえなか った失敗例 は,全 症例の11%を 占めた と報

告 して いるが,著 者の経験 では4%程 度 で あ り,熟

練 した脳外科医がル ンバール タップを行 えば,案 外

この よ うな例は少 い と考 えてい る.

以上の ごと く, 169Yb-DTPAを 用いてRI-cister

nographyを 行 うと同時 に, 169Yb-DTPAの 血中への

移行状態を調 べてゆ けば,頭 蓋内のみな らず,脊 髄

腔か らの髄液の吸収動 態 をもあ る程度 把握す ること

が出来,臨 床上,利 用価値 が大 きい.実 際,臨 床 例

に本 法 を用 いて,こ の脊髄 腔内か らの髄液の吸収動

態 に注 目してみ ると,種 々の病的条件下 で脊髄 腔内

におけ る髄 液の吸収動態 も変化 し,髄 液の吸収部位

としての脊髄腔 の存在 が大 きな意義 をもってい る こ

とがよ くわか る.ま た今後,髄 液の吸収 な らびに循

環 異常 を基盤 として発症 す るNPHを 中心 とす るco

mmunicating hydrocephalusの 発症過程の求明や,

shunt手 術 の適応 な らびに手 術 時期 の決定 な どにつ

いて検討 してゆ く際,髄 液腔各 レベルでの髄 液の吸

収動態 を把握 して ゆ くことが極 めて重要 とな る.こ

のよ うな観点か ら,脊 髄髄腔 内での髄 液吸収動 態 を

もある程度 表現 しうる169Yb-DTPAはRI-cisterno

graphy用 の医薬品 の中で も将来,独 特 な利用価値

を発揮 し うる ものであ ると考 える.

第5章　 結 語

昭和46年3月 以来,多 数 の症例 について, 169Yb-

DTPAを 用いRI-cisternographyを 施行すると同時

に,そ の髄液腔 内か ら血 中へ の移行状態 について も

時間 を追 って検討 を加 えた.こ れ らの臨床例 での経

験 と動物実験の結果 よ り,髄 液循環動態 を把 握 して

ゆ く一つ の手段 としての169Yb-DTPAの 特性 につい

て以下 の結論 を得 た.

1) 169Yb-DTPAの 髄 液腔 内か ら血 中へ の移行 状態

は,髄 液の 吸収動態 と相 関 して変化 しうる もので あ

る.

2) 169Yb-DTPAを 用い ると頭 蓋 内のみな らず脊髄

腔 内での髄液吸収動態 を も把握 しうると考 えられた.

3) 169Yb-DTPAの 髄 液 腔内か ら血 中へ の移行(す

なわち髄液 の吸収動態)は,一 般 に髄 液圧 の上昇 に

伴 って亢進 し,髄 液蛋 白量や〓透圧 の影響 は受 けな

か った.

4) 脳 腫 瘍な どの髄液圧 の高 い症例 にRI-cisterno

graphyを 行 う時 には, 169Yb-DTPAを 用 い ると脊

髄腔 内で大量 に血 中へ移 行す ることがあ り,し ば し

ば十分 なcisternogramを 得 る こ との出来 ない こ と

があるので 注意せ ねばな らない.

5) クモ膜下 出血 後には,通 常 の経 路か らの髄液 の

吸収 は障害 され,正 常 とは異な った髄 液 の循環動態

を示す ものが多い.ま た,な かに は,脳 室内か ら髄

液 の吸収 が行 われてい ることを考 え させ る症例 があ

った.

6) RI-cisternography施 行 時に正 し くクモ膜 下腔

へ169Yb-DTPAが 注入 されたか否か を知 るには,腰

部 のscintigramを とる以 外 に,初 期 の血 中169Yb-

DTPA濃 度曲線 をモニターす るこ とも有効 であ るこ

とがわか った.

7) このよ うな特 性 を有す る169Yb-DTPAは,臨 床

146　 松 本 皓

例 で頭 蓋内か らのbulk flowに よる髄液 吸収の みな

らず,と りわけ脊髄 腔か らの髄液吸収動 態 を も検討

してゆ く必 要のあ る場合に, RI-cisternography用

医薬品 のなかで も今後大い に利用 され うる もので あ

る.

稿 を終 るにあた り御 懇篤 なる御指導 と御鞭達 を賜

った恩師西本詮教 授 な らびに本研究 に終始 多大 な御

指 導を頂いた大田浩右先生に深謝致 します.ま た,

本研究に御協力頂 いた鈴木健二,中 山博雅先生 に心

か ら厚 くお礼申 し上 げます.

文 献

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150　 松 本 皓

Studies of cerebrospinal fluid dynamics with

intrathecally administered 169Yb-DTPA.

Ⅰ. Usefulness of 169Yb-DTPA as a radiopharmaceutical for cisternography

by

Akira MATSUMOTO, M. D.

Department of Neurological Surgery, Okayama University Medical School, Okayama

(Director: Professor Akira Nishimoto)

Recently, radioisotope cisternography has become a widely used method for the morphological assessment of cerebrospinal fluid (CSF) dynamics by means of radioactive materials introduced into the subarachnoid space. This technique provides useful information regarding

the intracranical subarachnoid CSF dynamics. A wide variety of radioactive agents have been used with varying success to make the CSF space visible. In particular, in respect to stability, molecular weight and half-life, 169Yb-DTPA has been found to be one of the best radio-

pharmaceuticals for cisternography.The purpose of this paper is to discuss the characteristics of 169Yb-DTPA compared with

131I -HSA in cisternography , based on the author's experimental data and clinical experience.Experimental studies: (1) After injecting 131I-HSA, 169Yb-DTPA and 99mTc-pertechnetate

respectively into the lumbar subarachnoid space of three groups of dogs, the author investigated

serially the movement of these tracers with a scintillation camera and the transport of these isotopes from CSF space to blood by counting the radiosctivity of the blood samples with a well-type scintillation counter. The author observed that there is a good possibility that 169Yb-DTPA will show the dynamics of CSF absorption in both spinal and intracranial subarachnoid

spaces.

(2) Ten ml of autologous whole blood was injected into the cisterna magna of dogs, and the injection was repeated 2-3 times at weekly intervals. Three to five weeks after the last injection, chronic subarachnoid hemorrhage was achieved. In both chronic subarachnoid hemorrhage dogs and control dogs, laminectomy was performed at C2 level and silicon tube was cannulated into the intrathecal or intracranial subarachnoid space, and then, the intrathecal subarachnoid space

was completely divided from intracranial subarachnoid space by extradural ligation. After 100μCi of 169Yb-DTPA was injected into the intrathecal or intracranial subarachnoid space, 1.0ml

of physiological saline solution was injected into the same place from the tube. Then, CSF

pressure changes were recorded continuously by the pressure transducer and blood samples were taken at regular time intervals from the veins in order to determine the amount of activity

of 169Yb-DTPA transported into the blood from the subarachnoid space. In control cases, the

elevated pressure immediately after injection of saline solution decreased to the level of 100-

150mmH2O for the period of approximately 10 minutes. According to these pressure changes,

large amount of 169Yb-DTPA were transported into the blood from the subarachnoid space,

but in chronic subarachnoid hemorrhage cases, prolonged elevation of CSF pressure was seen

and little 169Yb-DTPA was transported into the blood. These results suggest that the transpor

tation of 169Yb-DTPA into the blood from the subarachnoid space is closely related to the

absorption dynamics of CSF in the intrathecal and intracranial subarachnoid space.

169Yb -DTPA cisternographyに よ る髄 液 循 環 動 態 の研 究　 151

Clinical studies: In clinical cases, the author tried to determine how clearly one can see CSF

dynamics, particularly in the intrathecal subarachnoid space by 169Yb-DTPA cisternography

combined with the 169Yb-DTPA transfer test . With the patient in a lateral position, a spinal

puncture was performed at L4-5 interspace. After measuring CSF uressure, the author iniected

500μCi of 169Yb-DTPA into the lumbar subarachnoid space . Then scintigrams of the head

and lumbar regions were taken 1, 2, 6, 24 and 48 hours after the injection. In addition, at varying time intervals up to 6 hours , blood samples were taken from the veins in order to determine the amount of activity of 169Yb-DTPA transported to the blood from the subarachnoid space . Here, the author considered the 169Yb-DTPA concentration curve in the blood from a time

immediately after the injection up to 1 hour thereafter (when 169Yb-DTPA was still located only in the intrathecal space) , reflects the absorption dynamics of CSF in the intrathecal subarachnoid space.

In normal cases, the concentration curve of 169Yb-DTPA in the blood showed two peaks around 1-2 and 4-5 hours after injection . This finding agree with the canine experimental data.

First of all, the author studied the correlation between the changes in the 169Yb-DTPA concentration curve in the blood and CSF pressure . When CSF pressure was under 100mmH2O, the concentration curve in the blood was plotted in the lower levels at about 1/5 of the height

of normal CSF pressure cases. On the other hand , when the movement of 169Yb-DTPA into the blood was rapid and little 169Yb-DTPA went up into intracranial space , the CSF pressure was inclined to be somewhat higher . This means that 169Yb-DTPA was rapidly transported to the blood from the subarachnoid space in the cases with high CSF pressure like a brain tumor

case. There are some occasions to use 131I-HSA instead of 169Yb-DTPA in such cases . The molecular weight of 131I-HSA is 100 times greater than that of 169Yb-DTPA , and from this reason 131I-HSA is less likely to be absorbed from the intrathecal subarachnoid space . In addition, the author may note that there was no close relation between the amount of CSF

protein or CSF osmotic pressure and the pattern of concentration curve in the blood .In the next place, the cases which had subarachnoid hemorrhage following the ruptured

aneurysm, showed various abnormal CSF dynamics , such as low absorption from the intrathecal space and from the parasagittal arachnoid villi and reflux of 169Yb-DTPA into the venricular

system. In some of these cases, when ventricular dilatation is strong and ventricular stasis of 169Yb -DTPA is observed over a 24 hour period the 169Yb -DTPA concentration curve came to show high levels when a great deal of 169Yb-DTPA appeared in the ventricles . This may mean that CSF is absorbed from the ventricular system in pathological condition .

Lastly, when performing 169Yb-DTPA cisternography , it is very important to know whether 169Yb-DTPA was injected correctly into the lumbar subarbchnoid space . To determine this, it

is useful to monitor the 169Yb-DTPA concentration curve in the blood for several minutes, i

n addition to taking scintigram of the lumbar region, because when 169Yb-DTPA is injected extradurally, the 169Yb-DTPA concentration curve in the blood shows the same form as that in the blood after the direct intravenous injection.

As mentioned above, the author consider that 169Yb-DTPA is an unique and useful radio -pharmaceutical for cisternography, particularly when it is necessary to study the absorption dynamics of CSF not only from intracranial, but also from intrathecal subarachnoid space .